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2 L; |, k9 l: s2 L2 R/ K 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
# K! @; i7 o$ g) g" wAn 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......* f: e( z' d2 ]8 n
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: @5 B6 |8 E1 Y9 `! m1 v 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03# |7 B& I! e: u S
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)
) h' M- ]- a/ q% c: f+ K6 [ 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
& u$ o$ W3 J+ q) p7 V0 i 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。 : g/ ~* F. y. E' Z& a
1 材料与方法 2 X& S" M$ }/ P' j
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。
5 X1 ^2 q+ N5 Q5 S表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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因素
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4 _% T+ l' d9 A4 e3 T! l, J降解测量ρ（油）/（mg.L-1)# ?1 k6 {7 k& s/ R( o( R# g
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5 C" J. E! K7 p6 t) I3 o) z% [
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183
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K3
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2 p. R: g8 T# O. v14
+ }, A0 c) R" l9 O' J; ] $ s4 ?/ w/ M& `5 U
, _3 k# x X3 [表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
, P0 j' A5 \2 @1 j9 x+ ~3 G) U f1 O9 X% U$ s2 e; v
2 z, ]/ f. A2 P$ ^3 [
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: u- ]6 `1 _& X, D% A
分组号
- b! L1 a. J3 h* V ~% I" w因素
, E% r2 c) ?6 e7 z0 m' e测定结果ρ（油）/（mg.L-1)- m2 |. ?; G7 p( ^9 w
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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; I6 m2 l1 Q8 I1 S7 Z( e
1.5 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。 7 B8 L8 f+ }5 M* f) m
2 结果分析
7 ~- n# _3 \+ i4 c2．1 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。
i( H8 O t S( o3 U表3 4株机油降解菌形态特征 5 n, A' O# l7 ^$ d; q) Q* @. {. n
! W4 Y% Q4 Y! c) h
" G0 X* V5 g {# n/ |* U: Z" j
0 l1 A# f1 \/ t. ?) ]. y4 Z: R' p5 q, X, {& w
形态特征' Y# L" Z0 |0 n' m0 h Q" B* U
ZL1
1 N4 ]" J, w+ x4 q/ j! j3 s! PZL2
X# H# o& C( @: R5 IZL3/ F" n; f' Q' \. K) ^. G
ZL4
6 U% L+ Z C! l' r) {& R+ u& i
( }1 v* X8 n; M$ w8 e% n1 f a& J菌落颜色& N" h& e" t& b( G( L
粉红# {6 M/ N7 R9 ~
淡黄. a2 g2 X* I# X) a* K" Y7 x$ s
淡黄. N3 d. ]9 Q& }4 u% m9 l E; Z- C
粉红7 U. L5 P3 |; d3 x. O
`7 |% j9 ~( t: T
菌落形态
0 v! b' E8 Q) y不透明，微隆起，全缘，& M+ _/ T: }8 u9 j# F
半透明，圆形4 a7 N' |4 a; `4 {' s7 D" h: |
半透明，圆形，隆起，1 I. }1 b' Z0 l7 R4 R0 d K
不透明，米粒状突起，
/ E. B- g7 t0 e% A) U: k
1 s5 E: ^$ n( _ y 8 g% i6 t1 K; }" \6 b3 i0 y/ j/ H
光滑，有光泽* N3 I# N2 M4 i5 }7 v2 x: M
光滑，较干燥: K. b- o! T z1 a V
光滑，有光泽2 G: E/ ^2 y) O2 B9 h
较湿润
5 I, c& K) V4 ~+ Q+ k
# ?- u0 K( {0 n/ ?0 t/ G; z$ Z菌体形态2 D$ f+ S) D7 C
短杆
1 S0 D7 x5 [# {9 v0 Z球形0 Y7 x9 g+ I& ^; q6 u! |" c3 h3 t
杆状. m. }( e9 V9 O5 W
丝状
2 L" J3 }: L% u1 B
# M0 J# t4 w: _0 b- Y1 t8 h( W; R菌体大小/μm
# R/ G& i% o! b* R1 K- H（0.3-0.8)×(0.6-1.0）+ b, B7 E" i' r1 o, D( ]
Φ0.38 c, R' P W" \
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)$ J) x' Q( _- X5 \
0.2×(6-60)
' P. G4 o' Q% a) ]- S0 R, b6 y7 @" u9 W
革兰氏染色
" X5 h' B0 q. J" F, I' RG5 p2 F- Q$ @% k$ Z: e9 g
G1 T5 g' L% N; Q* m" p9 O0 Y* a
G
$ H3 r2 m" F* A7 V9 R. ~% ~G
0 S9 g1 t3 ~& [ p0 N1 L9 P+ O( h
; ?4 j& V4 X5 y- k初步鉴定9 s9 k7 N: Q6 Y. e$ c" i
黄杆菌属/ c1 Y# C. x" f3 X
微球菌属( [1 ?) R" x. g* J% ~
假单胞菌属7 {2 a' \4 r. R/ C7 O
酵母菌属
! @3 ?! z4 c2 T3 R& }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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2 j$ i, w/ I+ V3 结论 $ [. |" a; s1 h' {0 p
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。
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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。# C+ h/ a( m- Y" Y7 ?4 x
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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