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- ]( Z \6 q$ T& M8 _2 X& {( w6 A2 J
. M+ `0 L/ _4 H3 w 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
' u2 ]. c" ]1 N$ W& R0 s% J6 \An Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated WaterLlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, X......8 B. ^0 W* [7 {
$ t* \/ S2 M' D% f$ {/ `0 G( y
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6 c8 X0 w$ P. p; _# L
; n3 c6 O3 T1 m$ T, m$ B
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6 |8 r- q* X- \ 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－034 o& Q. e. A& K& t _
An Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated WaterLlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China) ) x. u, Q8 m: i$ T
Abstract: Two strains of high-effective, lubricating oil degrading bacteria, ZL1 and ZL2, were screened out from oil-contaminated soil, which were preliminarily identified as flavobacteriun and tnicrococcus. The effects of temperature, oil content and pH value on their oil-degrading capacities were dletermined by orthogonal experiment of growth conditions. A degrading capacity experiment was carried out with an initial wastewater oil content of 270 mg/L. The experimental results showed that the oil removal rates by the strains ZL1 and ZL2 from the in-oculum in about 2 days were up to 67. 9% and 76. 2% respectively and the adaptation range of strain ZL2 to oil content and pH value was wider than that of ZL1. Key Words: lubricating oil; oil-containing wastewater; wastewater treatment; microorganism; flavobacteri-un; micrococcus
; l* T j& u+ u; k 近年来，国内外对石油及兵产品的微生物降解研究常见报道，却鲜见机油废水微生物降解方面的研究。本试验目的是通过常规微生物驯化方法，以市售机油为唯一碳源，从油污土壤中分离筛选出机油高效降解菌株，并对其生长条件及降解特性进行研究，以期进一步应用于含油污水的治理。 * q% u3 d+ S( f' ]2 O) I
1 材料与方法 ' e) @0 g) }" F) X1 E
1．1 土壤样品 某石油库贮油罐附近的石油污染土壤，取样3份，按含油量由多至少编为1＃，2＃，3＃。1．2 培养基 本试验选取两种无机基础培养基，（用蒸馏水配制并高压蒸气灭菌），编号分别为1＃，2＃，组成如下： 1＃基础培养基：p（KH2PO4）＝0.5g／L，ρ（K2HPO4）＝0.5g／L，P（MgSO4·7H2O）=0.2g／L，ρ（NaCl）=0.2g／L，p（CaCl2）＝0.1g／L，ρ（NH4NO3）＝1.0g／L，MnSO4痕量，FeCl3痕量。 2＃基础培养基：p（NaNO3）=2.0g／L，ρ（KH2O4）＝0．2g／L，ρ（MgSO4.7H2O）＝0.2g／L，ρ（酵母浸膏）＝1.0g／L． 含油培养基是向上述无机基础培养基中加入适量机油。固体培养基中加入质量分数为0．2％的琼脂。1．3 优势菌筛分试验1．3．1 选择富集培养 称取土样各10g，加入到500mL1＃含油培养基（含机油4mL）中，调pH值7.0，通气恒温30℃培养48h后，分别移取上述培养液5mL于45mL1＃，2＃含油培养基（含机油2mL）中，恒温30℃振荡培养。1.3.2 平板分离 制作1＃，2＃固体含油培养基平板苦干，用接种环蘸取振荡培养较好的菌液在相应平板划线，恒温30℃培养48h后平板划线分离，重复数次。选择生长状况良好的菌株进行平板扩大培养。1．4 生长条件正交试验 在保证供氧和氮、磷营养前提下，选择温度。油的质量浓度（以mg／L计）和pH值作为本次实验的三个因素进行三水平实验，方案见表1、表2。将平板培养48h的菌体刮下，5000r／min离心5min，分离得到湿菌体。向方案中每个样品加入0.5g湿菌体，培养60h后测定样品中油的质量浓度。
4 ?) i/ u# K& v* X( h表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
- @# n) c" ^8 B$ [: Z3 s( `/ E- e3 ]6 j* k( H$ P
; b K* j+ |# L' `
' b* v6 U r2 ^ s
5 Y3 b. ?7 v! M. r分组号
8 Q# C L# H, Q$ [$ x. g因素
! {$ m% {- i( v/ t" o! z测定结果ρ（油）/（mg.L-1)# B* I) t0 M5 g0 M
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)! c+ H A/ ]2 g+ g5 f8 C; R
R3 U2 |9 w# S. Y8 f1 s
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0 o6 v( p' A) q0 T+ O# TpH值6 N1 }7 A2 T& P: ^& m3 w
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' u& D5 t: y7 F* N7 M9 R* T4 [
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7.0
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264
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3
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3 z9 n: g3 W' _ k C9.07 C9 O$ `( q: D) E1 N' G" [
630
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7.0
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173
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35
3 G" R- Z2 u# }0 Q& ~* w: }% C5 q5 ^824) C' Z& @( s. z
7.0
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1 b) `% Y0 O* n) `* M3 G' n
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307
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3 n$ Y2 U& K- ?: A. D" O 2 b" v" t0 l6 w4 ~
. m- c, G1 O3 Q. O: I
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102
/ z$ v! u# Z" I144- P6 Z/ T% ?) E7 r& [; y
165
& u2 T3 s8 F, ]4 @% j
. ]/ e! N8 l0 f. u1 B % v! Q: s; u- x6 N) _1 J" r2 Z
, x0 l; ^; M, v5 xR$ N) G' H# O, a) _ l4 A" m
128
! j+ n/ V/ ?. K8 j44
! R4 f2 v. W+ A3 ~. J. E146 `. }5 W" s' o/ E* o/ q- M
% t/ t. u0 ]' [ 4 D1 v. O- o8 v/ c8 r1 b! `
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
8 J- w8 I! V9 m2 [+ w
' O5 V% J: U' h8 I) x1 t% _# M# \1 ~: _. T
; E& ^0 ^; v+ g# A0 x; o6 x
" p c9 o* f4 x- E8 y' ^0 j
分组号
! a. Y( b' x) I' X& O7 b5 C因素& O2 H& E; D& `
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
2 c! s) x0 F8 h' S降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
; i6 q0 u c9 m. O U' y9 T. y8 B: b I* N. [
温度/
7 Z( w6 C, X% u# \$ `5 Eρ（油）/（mg.L-1)- O. H/ H0 ~0 l$ u& J
pH值7 Y0 B* \& S/ C1 z/ K- V# K
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25( F; k/ S& z4 p
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4.0- Y0 X1 T. B! ]
69
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5 _: I9 H1 q1 K7 _
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9 s# r' R1 O7 R) O9 `574
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267
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3* g- }8 b: P$ A* M
25
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" T; W; l2 ^% \8.0% }5 m" q7 a; C2 @( o& J
479- a* s& D0 G* S1 f9 a Z- h, X
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278
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462, q. p5 O% }, J v1 L7 Q M! {/ A
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4.0
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K1
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K2
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840
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Z& B: Q( Y0 \4 d226
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2 M# Z# c* t- a& k% Y. C7 G ( A% v- d+ q ?
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25
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3 P: c5 L" p/ r/ J$ N) g- j1.5 降解能力试验 配制机油质量浓度为270mg／L的含油培养基1L，投入小型间歇反应器中，加入离心分离得到的湿菌体5g，通气恒温30℃培养，间隔12h取样测定其含油量。1．6 测试方法 用紫外介光光度法测定。
& g0 q; ]6 ^" @2 结果分析 8 X q) }2 p1 a k) k0 p
2．1 优势菌筛分试验 富集培养过程中，1＃土样的培养液出现的泡沫较多，乳化现象明显，菌液也较为粘稠，分离出较多的菌株，说明土壤中的石油烃能刺激石油降解菌的生长。经过选择富集培养、平板分离出4株以机油为唯一碳源的菌株，编号为ZL1，ZL2，ZL3，ZL4，性状见表3。进一步培养后筛选出降解性能较好的ZL1（1＃培养基）和ZL2（2＃培养基）进行正交试验和连续培养试验。 4 Z$ X" a3 ?, e5 |, k7 a3 a- M
表3 4株机油降解菌形态特征
/ {# v: Z7 s- {2 k3 H. O' V$ T1 K9 { p
7 a' n, F( F5 m4 K, n3 T7 k# v
# r; w. X/ T! e% R+ |5 }0 v& X4 F
5 l W7 Z: V8 y( D7 ^$ g- l8 \
形态特征5 V- J' e( H" Y8 c0 o
ZL18 D. j9 S! d3 M5 z5 `
ZL2, ]! E1 o: b0 J
ZL3
( ~- X m; A' g uZL4) D0 {# P0 U. ~. }
) H+ f! a5 W- y4 s4 _! s# }2 Q
菌落颜色+ W0 v3 W; R! |6 l
粉红+ |' @; U! [% x4 \) a6 ?# p
淡黄' C# W! P' d g1 n( I3 k. M
淡黄
, } w) A( P; `$ x& W, r1 W粉红% @0 g4 l$ ~6 c" o6 c+ W
7 L* Y6 a- |: C% r4 Q/ T
菌落形态6 a8 u2 U: ^9 p; D; L/ C/ e O
不透明，微隆起，全缘，
; p6 U% ?2 m! @0 \# A& i5 W0 Y. t' S半透明，圆形6 T' {& H! w. k: V, S) t
半透明，圆形，隆起，$ i4 w6 I7 A6 D; q7 F
不透明，米粒状突起，
1 I" a0 _* T6 h0 A$ ~# A% B7 K( [1 f- |
' D1 \6 q2 ^ N3 K$ }; x, [$ o
光滑，有光泽. i- n7 G Z2 N9 _/ N
光滑，较干燥
. K2 Y# y2 C$ y- I/ t9 B8 M光滑，有光泽. _' K4 {- V8 a5 Z
较湿润
2 f4 g5 j1 W X7 F* `. f- G- ~" j e0 g/ X1 H8 u7 y
菌体形态, n& C g1 E. h9 l/ ^7 \; E; P
短杆& n: y* [$ d. S7 B* j) q4 E
球形! Y# X; R0 L8 J7 `! i- Y' w7 D. C
杆状
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' z) B. U) L. P8 c% A$ _7 [菌体大小/μm4 f- J. ?/ Y% V6 O8 f9 ^
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
0 e7 Q; m" p& pΦ0.3
3 u+ U: p+ {/ e) z( u: ?（0.5-0.8)×(1.3-5.0)+ I" [/ b) P: Z& X8 }4 @0 I5 D6 T
0.2×(6-60)
4 G- y9 n' ]+ V& K/ y9 v9 z: p. D0 ]+ x9 r
革兰氏染色
7 B$ m1 l, @# ^2 j# m8 b$ H0 uG
# ^, w+ x; Z- p5 EG
$ I. P ]* L9 `0 o8 w- eG
. X0 W9 t7 P2 L' V+ C& j0 o! Q' y. iG9 O1 r2 Z- P$ F3 V
6 p' O. m0 v/ H. p, f$ t; y
初步鉴定
A8 F6 d. S! @8 F& I6 m# r黄杆菌属
. d; |1 J% Z6 v. n微球菌属7 i* b( p3 W: S6 p0 K6 J
假单胞菌属 ]5 W% J; A- _% m8 f$ {! i5 J! `
酵母菌属& u# j. g; `4 v' n q
2．2 生长条件正交试验 ZL1，ZL2菌株按设定的正交试验方案进行试验，测定其剩余含油量，以降解油量作为考察指标，计算结果见表2、表3。分析极差值R可以看出：ZL1菌的R温度为128，ZL2菌的R温度为73，均为最大极差值，说明温度是影响降解效果的主要因素。25℃ZL1菌降解机油能力较强；油质量浓度越低降解效果越好；pH值为7时，降解效果最好，说明ZL1菌适于在中性条件下生长。30℃ZL2菌降解机油能力较强；机油的质量浓度在368-767mg／L范围内对降解效果影响不大，以ρ（油）=574mg／L时降解效果最明显，还应进一步扩大试验的油含量范围以确定油含量对ZL2菌降解能力的影响；pH值在4－8范围内对降解效果的影响也不显著，其中PH值为6时降解效果最好，说明ZL2菌较适于在中性偏酸条件下生长。2.3 降解能力试验 向1L油质量浓度为270mg／L培养液中投加5g湿菌体进行间歇培养，考察ZLI，ZLZ菌的降解能力，结果见图1。由含油量与培养时间关系曲线可以看出：ZL1，ZL2菌被加人含油培养基后很快适应环境，随着培养时间的增长，含油量不断下降。ZL1菌在30h左右去除率达到最大，后含油量下降缓慢，到60h左右曲线趋于平直；ZL2菌在20h左右去除率达最大，48h左右曲线趋于平直。曲线说明ZL1，ZL2菌适应能力较强，ZL1菌在0－60h内生长旺盛对机油的去除率可达67．9％，ZL2菌在0－48h内生长旺盛，对机油的去除率高达76.2％，试验后期降解曲线趋于平直，含油量基本不再变化，可能是由于机油中的一些重组分难于降解的原因。
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3 结论
# b# ^+ I4 C* H5 v# o6 W% B& M ①石油污染土壤较适于做高效石油降解菌驯化菌源。筛选到两株高效机油降解菌ZL1，ZL2。通过正交试验得出ZL1黄杆菌属适于在25℃，油的质量浓度在424mg／L左右，中性条件下生长。ZL2微球菌属适于在 30℃，油的质量浓度在574mg/L左右，中性偏酸条件下生长。 ②温度对ZL1，ZL2菌的机油降解能力影响较大。ZL2菌的PH值、机油浓度适应范围较广，有较好的应用前景。 ③ZL1，ZL2菌对初始机油质量浓度为270mg／L培养液的去除率分别达到67.9％和76.2％，混合菌株的降解效果有待进一步研究。 0 n3 [" \2 p- W
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作者简介：刘勤亚（1977－），女，河北石家庄人，环境工程专业硕士在读。
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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