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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......
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9 O6 o+ @ r7 i1 ^9 {$ N 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03# E' {: B/ E0 Q' v4 g
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)
( e& l0 i) y- i2 m: _+ X3 j) _ 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
. G& s$ @! x# |6 v$ i) J 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。 6 f" i! b' R1 y
1 材料与方法 ' O: c, Z7 o, T
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。
: ^0 s6 n4 p! N表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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分组号# ~3 q, i& f$ R9 x
因素9 ~+ n3 _5 j a6 q
测定结果ρ（油）/（mg.L-1): \; Y6 E, ]- `* ?" j. O1 ^
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)1 E1 U4 q" |8 w0 Q1 C
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8 K: z3 R% A) r% b7 \7 p$ \7 Q表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
; {) z V5 E3 y* l4 h, _- u降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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! j" f" V, l3 C1.5 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。 # b- F# z/ d; s* y/ g+ s" u9 `/ }, R
2 结果分析
( s9 I& ^6 ?/ u, }% q# g' S2 U1 a2．1 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。 , e+ U! r- \( U+ R" C$ q5 f! @( z
表3 4株机油降解菌形态特征 ( o3 G; b# k. t& S% n9 @8 ~7 l
4 V! R6 v3 ~. h4 r5 P. G
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1 \4 S% D/ o4 g5 [* v! a# E5 |) F6 C1 W
形态特征
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ZL4
1 F2 R. R; H ~) t& C
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粉红
; x. F& X! V* x. ^- v2 ~- ^淡黄
" _2 @8 ~5 O# }5 W0 S淡黄
m: {) b3 [2 P0 ?) R: p粉红
8 Z- |# h6 y" c- h2 x
! v; B4 t# D( ?8 \" ^" \1 m4 X$ F菌落形态; k6 s0 A5 M, m& l* ]$ D
不透明，微隆起，全缘，& H$ g8 Y$ {% ]; v
半透明，圆形
4 m- U% f1 M3 ]) A. [6 C$ H半透明，圆形，隆起，
1 U& D( @2 g0 i0 l2 u; E不透明，米粒状突起，4 N& O' e! d* k* T" m! R
5 {" |) }3 k- [" {6 O# e
1 l) J; l# l- |. T0 L
光滑，有光泽
$ b6 g+ ]" o( @5 u/ P光滑，较干燥$ Q4 v b4 W/ a8 n! _
光滑，有光泽
/ c' M v& x1 q8 ^7 M较湿润
; V$ S/ o) J7 k7 ~5 V r0 U" g
: ^, G- P. B0 j6 `4 \( C+ d; Z菌体形态: Y) k/ _3 R( i; P+ ^' X) `' u1 S
短杆
% r9 f; |* n6 T& R; v球形
( J- g" A7 e; c" f杆状+ `& ^( @: t8 u1 M9 ~
丝状) g8 ?2 f/ F$ y0 _( Q! s6 a
9 u0 V) _* L, e1 @% M菌体大小/μm
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Φ0.3
( n6 C6 Z) b, j$ ^6 K（0.5-0.8)×(1.3-5.0)2 x7 [$ P1 A5 z% A: F
0.2×(6-60). U9 ~& |5 {0 K7 S
5 ^! E3 P; p, u k革兰氏染色* p4 q1 N& O6 V1 w
G
. s: m) y) o( _- R& ?% QG
0 ~8 W% `8 z' K! ^# xG: n" R7 W6 D$ z0 E8 X
G; i+ z* T% w* v+ f4 ~
; n, z. U' t3 w2 t" P& D
初步鉴定6 q# A8 q. d3 U. _6 Q1 L8 ?
黄杆菌属
: ]! M; A, g I$ }' N微球菌属
& J0 ~; D$ _3 c6 N假单胞菌属
/ @" c2 |+ M5 r酵母菌属
0 k+ K9 |1 K5 N, T* d3 U2．2 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 - G# r- o7 n6 L7 G( V# T7 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。 6 K" V. K4 T/ @% s3 o; E
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8 H! X2 c- V) j- z 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。: p G2 A/ o. Z: t+ E: a' N
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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