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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
# F, U# u0 u3 i0 ?0 y8 W0 g( iAn 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) ; `3 I9 D% H+ W4 R5 W- y9 b% Q, z
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
; z; W0 U* H: ~9 I4 h' S 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。 ; d- [4 Y, \, u$ @1 n
1 材料与方法
( o, e, n; D( f8 o" f1．1 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。
% }" c4 J" g: a/ D表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 , `* W) z, U# k- T3 u
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! L5 e* N( h ^& e1 O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). ^/ |# M6 w& h/ X0 W0 \4 Z% F9 V
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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5 A8 u4 }) S1 ^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。 1 D g Q- ?2 x/ @" r
2 结果分析
/ k$ e# O! a5 ]- s$ 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。
w4 f7 U4 N: y! _表3 4株机油降解菌形态特征
+ Z# d1 Y/ G" `, t* R! Q
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( d) N# ?: L' ~
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2 a2 j3 m4 b+ {菌落颜色
8 j' H8 L( R2 @3 h( U$ V2 K粉红
. m+ O# V' V1 j) n& a( } j4 O淡黄
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菌落形态8 L4 G$ d1 _1 L/ ^# G
不透明，微隆起，全缘，7 i3 R7 z8 y4 \2 `$ J; e
半透明，圆形7 E* f; i/ z! m P( q5 H
半透明，圆形，隆起，
" q/ P$ L/ `7 C) H, T9 V不透明，米粒状突起，) i% @4 ]1 ~! K' e2 {
! f. [% e& F% d" @* Q; Q+ z/ G% @
: O7 G5 F7 ~+ G; c8 [; {光滑，有光泽
& ~) y% k- L! r# v6 E光滑，较干燥
( M7 [5 z8 Y- b4 @+ T$ `4 Y光滑，有光泽
7 ~" o0 M- c: S0 E& c较湿润. Q$ p+ P! R3 |" s4 V! t5 N
$ V, p" J' g% h% J+ R; h" c' N菌体形态
2 j7 f, m+ U/ q2 Z短杆
3 o* c0 `9 }+ v0 G7 Z. _球形1 x7 {- Z3 X% w( _" s" I
杆状 z$ p. h# F& K$ D; W1 E
丝状, X/ Y" E4 c; k+ g3 U; ^2 e
) x3 l5 t4 D$ w3 c7 y4 Q; O
菌体大小/μm" n) s$ u1 N* l) ]
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
6 Y$ e6 x' D. g; NΦ0.3
9 h- ^! p" g7 q) J; G（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
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# b- N, Y( C! X: D) w4 y8 W革兰氏染色) l) z1 {/ A% r% ]3 n
G- N( f7 t8 F( j, m1 z
G
2 Q9 l8 t9 }2 i% s9 d6 FG9 R' p- O a u! s; ~" Q
G
0 Y5 Z: M& _3 C6 A% G* q6 O1 Y. \' c/ d) u. P
初步鉴定' L( U5 i, L6 V' m3 {: b) p+ Z, h
黄杆菌属( `8 X I. A" M7 C
微球菌属
9 v6 |; o; B) N( f& O: ?假单胞菌属) [! \; x: n0 K0 @* @
酵母菌属
. m% L$ f" w0 u* T$ M9 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。 # d) V! m# B i% P4 u
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3 结论
$ ^/ E2 H5 d( O. C; d 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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6 W7 M& j+ S) [. m, I 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。7 q3 w# A4 g9 u9 U9 u1 u+ D6 U% s
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发表于 2010-2-21 20:12
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