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: A# E8 _9 j5 A( v; q7 R& o; z5 d
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－032 [0 u! _9 b. R/ P1 {. g2 U% Z
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......0 e G1 r* t2 U) N( F7 E
2 M! q( A2 o+ H% X% m: U& r& r
* Z. W1 o0 T2 D& S7 }
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7 L, T+ ]: q/ E1 C# `6 Q! v4 h: Z f# B g- I, q+ i
, h& b) l5 |- O. j, `, {5 ` j$ s
6 i: R8 U- X9 Q( r* A+ ? 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
9 Z8 h+ i- Z a, L; Y- OAn 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)
+ ` f, b. @( }( X0 H+ T7 K5 \ 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
* n1 D8 O' E4 C; Z/ 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。
7 e9 F$ K0 a: K" X5 u8 y1 材料与方法 * \* ~! }, ]" B
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 j) ~* U) F: z3 ~
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
# P8 r2 i C. l4 B9 \* V1 Z+ |, e- K
; C3 Z1 ^6 a0 B# h2 R% v7 |* L$ B+ O4 E p' C
1 {) a" T, |! d7 q
分组号
( [2 R& s, d b因素
( k/ _ V* E# o. t- U5 z I) N测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
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3 v+ v) s2 O, y# i% Z, {
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192$ E- f) q% k1 H9 g
232
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264
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3* n3 T/ g* r" m2 ?( h0 z8 D5 j
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824
5 x! M- F7 R3 u5 }9.0. Y U2 h2 P2 H# A f7 I) c
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, ^5 a P8 ^7 h! Q/ K0 ` _& T
41 e8 Z; y+ h5 p3 I; s! F$ M: C
30
0 r7 Q& J G- ? l, k$ }0 B( s424& M9 c: p) Z6 t6 h( y, Y
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2206 C: }" |/ f1 O8 t& f* L
204
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54 r7 M5 H$ i' _* w& |6 R
30
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6
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5.0
4 @$ G( ^5 e& ^. O$ R$ Q, f654; K' m7 h4 a: o/ Q/ f
170+ z2 E7 r, K, o& J
' y1 r0 P/ u/ r7 L- L7
2 f7 B o8 p6 I8 `4 G$ D! {$ u9 T" `35
* T1 W6 ?3 V: M424/ `9 q5 y( n2 L2 @! J3 f) F' q
9.0
, n% A' J! A8 Z/ K9 j2975 o9 Q: k9 h$ Z
127$ E2 Q# g! y# P4 p4 s
) s# m$ i0 t7 M2 y' E. S+ {1 p
80 }; D2 m8 Q _1 L8 g6 Q. u- @
35
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5.0
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7.0
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690; o; `, v! `7 G) o( S }
563
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537' K, c" L+ V1 z: P8 `- a, i
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# u; a# l) d d" b, \5 g; ?8 E
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4 J: X. @' s: w, g6 b307+ w. {- u8 h( c# U" B' Y
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4945 y; v/ z- u: K# E2 K; U0 b
6 d) z, G, i0 {% R/ Y( g
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K1. V; p. ?, @' |7 `# e. e8 B6 Y' Q
230" G% `! \- B5 _% z. Z0 J
188+ r. ]8 o5 ?! H! Q& g3 D
171
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' h/ P7 n1 l, t: z& F
. K# e: c+ z3 j% h; |8 \7 z% oK2
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183
/ ?; f) u& X' ]179, p0 q/ \ ]/ j- w
# u+ c. ^& h- G$ c
: M) J5 s6 r. c0 t0 X o9 e. ^4 s: a5 B4 S! e" h9 q. z1 Y& c
K3
7 _# s1 x4 W ?) P; z V5 a102
. `8 B$ i! v6 h; \: Q1 |, B144! P$ n7 `! x+ d Z
165! {7 I! v! i) z( i
/ t. q2 ?( E- } 8 b$ _; S( l/ a3 A3 V0 {0 h1 t z
. ?/ ~: V1 @! h1 V0 }R! f0 y, }! A. r" W) i% \8 R/ c2 d7 [
128" b( V/ p" x7 E( A' B5 ?' F
44
, j' f/ h) R' {5 B: q# n14
9 c% R9 f0 L& o3 O' m3 ^; F " ~, S) _5 O, n! `3 ?
! D; C- l2 ?! H# c9 ] ?' t r% X表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
6 s: [" X. Y: q( v- X! c0 u3 U3 r% H+ Y. @
* ?3 h4 |8 I0 P) [. r
5 S% ~" Q6 W+ j3 e @ ~% z2 ~$ Y* z4 O' {; Z
分组号
: f! D' w" b6 [+ P3 `7 P6 ~2 a因素 K3 D& x) S1 Q
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
T3 K- w; f$ H! m; q& \ X降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
5 e+ b) u4 e, y0 U; y$ t* s- T8 r7 r7 a0 i9 }1 M0 U D
温度/+ }/ t3 _+ C+ r- r
ρ（油）/（mg.L-1)* Q( Z( V& J" w3 b. W( ^
pH值) V# k2 {. O3 x8 X) R. o2 y
g; G; @1 j& Z, i1 p) s
1
w2 H R; Y. P7 ]% j5 }& A" g251 _' E# R2 {. x3 s
368
3 W' |) z8 a+ { U9 t4.0
- B- \0 @/ G* t) t8 d- Y69+ q- O# p# z! o
299& E5 ]5 w# E6 S* F7 I7 n9 e" |
) D% W" T6 p1 Z J1 q# I1 n) \# L; D
2) H1 j! i" W" a' y4 O% X
25% I) Z0 E7 w, |" P
574' L ]6 _ n5 K/ S5 g e
6.0
1 `. X: j8 H2 c; x: j( ?) [5 p* z267: X5 [( D1 n0 a
307: a+ d% k; T( h: Z$ S! H8 a
$ N/ P1 }0 A! ]: e
3: V! [5 f7 I4 A6 z
25
; r* A8 H0 T: q, ?. y767
& L( f8 e3 M! |5 g: h6 Q! k8.0
% A, ?3 \" q4 U6 C- e6 `479
5 Z1 U. f# n6 q$ L0 h/ X288
: ?- k0 o6 o. p1 I3 V
3 D- }3 W- ~) u% Q4 r4
) i: K+ \5 I5 k6 M% N303 Y) J' N# h3 e3 h0 q1 b
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6.07 k) I) r/ X& @% P3 @" k* a
354
; z' z7 a0 s$ P; f' ]1 G314# g G# ]& w( ] [ q7 Y
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I6 N$ J5 n( y% L30 K. X0 V2 P* U
574
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( U9 x! ]5 k0 V) E: v/ kK32 ?, ~- y- |# y( v' h( e2 K
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5 x4 c9 v" S, f! H! p256
7 X; r7 a; Z, h" j' p5 j255
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K3
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16
5 X4 q" a5 O- v4 W& J e. M25
2 v5 q% W- Z) M. D) U
# u, c: E- H, B, l# A/ y
" w3 v) g# s9 L5 b, b& c7 I" Z% [# ~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。
0 e3 u0 w$ X. G* N, n: t2 结果分析 5 g4 Q% _7 \8 z+ C! a
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。 ( U& A: N1 D. [ f. e" A9 k+ X. ?
表3 4株机油降解菌形态特征 . W5 H' s+ M: C9 T4 ]# o
/ N5 u' r( \ Y$ u2 A9 E2 ~- j% G3 C
' s& ^$ d3 u4 V# _2 V' P/ `( P. Y2 f8 C3 _1 T
形态特征% H ?' r. S( w" V2 w5 t1 F* p, ~
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, q" p# O) f( C& a! TZL3
* A7 W9 V# i1 c' ^( v; }4 K% QZL4' Z: `' U4 `6 y4 p9 ?1 w% L0 w6 t
6 g# j' }# L' V4 Y: E菌落颜色; S# C/ e G$ K3 K; D, k( o0 g
粉红
, g* N" _. n) q: ? c# G6 d% h/ o% @淡黄
* a: s, x9 w5 w* X: {& {淡黄
0 ?4 C0 t6 K9 |) X粉红
2 g* l9 g- C: a% Z
8 a, p% Y5 b' |; J8 e菌落形态
1 j R7 \* i' w, [! H不透明，微隆起，全缘，
( Z0 B( F% I, J, Y半透明，圆形8 y t/ D" n. r
半透明，圆形，隆起，" R0 h1 f2 g. T9 _( U
不透明，米粒状突起，
9 @6 k* _! X9 _& \4 k6 _9 P3 t2 M2 |
4 l% }6 a) ]* r6 }
光滑，有光泽
! i. a1 \! E, M7 z$ F: x光滑，较干燥9 U# b) s$ w+ o0 P$ h2 r: w9 c4 `
光滑，有光泽
( R1 k1 f* j. `" H较湿润* m5 W, Z6 K5 j
1 r( g6 n/ R& B# ~; L' E6 V# w菌体形态. x A2 q5 V( M, @
短杆1 r1 o D( R m" M7 R4 }
球形
. g7 {; ^) g: I3 a* l( l# B杆状5 j/ ]8 l4 q! E. }0 ?9 `* `0 y
丝状
" M* F9 Q; x3 M! U* {6 k( I5 v( [' T) r$ h; K9 P
菌体大小/μm
P$ ]" k1 U4 X- J2 r2 x（0.3-0.8)×(0.6-1.0）/ G4 N& j. H# M
Φ0.3
& A; i3 q8 M5 l/ Q+ f1 K! Q8 }（0.5-0.8)×(1.3-5.0): O- u w g' H' P$ U0 d7 d. j# d3 `
0.2×(6-60)7 s. u, K: l! C# d6 i+ i
. ]5 P+ R4 P7 H0 M e4 S革兰氏染色; a" {: H, ?" I4 Z/ B: v/ y
G2 ^* u$ [' {" f+ [4 T9 W/ x
G8 q" S9 B4 T3 a8 g& S3 g( c
G
5 ?. B1 U( s" X! K! L9 x9 hG
, Y; A3 {1 ?% l1 S
5 k4 G3 D" U( T+ e初步鉴定7 k& w9 l; |9 j) o+ e2 N* ?6 v
黄杆菌属
& x: U% S V! V1 n$ l微球菌属
& X1 v$ R; S$ y! |9 N: N假单胞菌属7 d$ c. }% k4 n; e4 s* D# F" F
酵母菌属
* E% o8 E0 l5 c2 j8 l7 q3 D X2．2 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。 ; i4 D. Q& K+ W( ]8 r; R8 P1 R
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3 结论
5 R; k+ v3 @& e3 y- V3 n 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。
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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