劉勤亞，周海東（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院，江蘇徐州　221008）

　　摘　要：從油污土壤中篩選分離出兩株高效機(jī)油降解菌ZL1，ZL2。初步鑒定為黃桿菌屬和微球菌屬。通過生長(zhǎng)條件正交試驗(yàn)測(cè)定了溫度、油含量和pH值對(duì)其降解能力的影響。在廢水較高油濃度下進(jìn)行了降解能力試驗(yàn)，試驗(yàn)表明：經(jīng)2d左右時(shí)間ZL1，ZL2菌對(duì)于初始油質(zhì)量濃度為270mg／L培養(yǎng)液的去除率分別達(dá)到67.9％和76.2％，其中ZL2菌對(duì)油含量和pH值有較廣的適應(yīng)范圍。
　　關(guān)鍵詞：機(jī)油；含油廢水；廢水處理；微生物降解；黃桿菌屬；微球菌屬
　　中圖分類號(hào)：X703
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009－2455（200）06－0032－03

An Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated Water
LlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong
(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou　221008, China)

　　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

　　近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)石油及兵產(chǎn)品的微生物降解研究常見報(bào)道，卻鮮見機(jī)油廢水微生物降解方面的研究。本試驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^常規(guī)微生物馴化方法，以市售機(jī)油為唯一碳源，從油污土壤中分離篩選出機(jī)油高效降解菌株，并對(duì)其生長(zhǎng)條件及降解特性進(jìn)行研究，以期進(jìn)一步應(yīng)用于含油污水的治理。

1 材料與方法

1．1 土壤樣品
　　某石油庫(kù)貯油罐附近的石油污染土壤，取樣3份，按含油量由多至少編為1＃，2＃，3＃。
1．2 培養(yǎng)基
　　本試驗(yàn)選取兩種無機(jī)基礎(chǔ)培養(yǎng)基，（用蒸餾水配制并高壓蒸氣滅菌），編號(hào)分別為1＃，2＃，組成如下：
　　1＃基礎(chǔ)培養(yǎng)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，Mn_SO₄痕量，F(xiàn)eCl₃痕量。
　　2＃基礎(chǔ)培養(yǎng)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．
　　含油培養(yǎng)基是向上述無機(jī)基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入適量機(jī)油。固體培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．2％的瓊脂。
1．3 優(yōu)勢(shì)菌篩分試驗(yàn)
1．3．1 選擇富集培養(yǎng)
　　稱取土樣各10g，加入到500mL1＃含油培養(yǎng)基（含機(jī)油4mL）中，調(diào)pH值7.0，通氣恒溫30℃培養(yǎng)48h后，分別移取上述培養(yǎng)液5mL于45mL1＃，2＃含油培養(yǎng)基（含機(jī)油2mL）中，恒溫30℃振蕩培養(yǎng)。
1.3.2 平板分離
　　制作1＃，2＃固體含油培養(yǎng)基平板苦干，用接種環(huán)蘸取振蕩培養(yǎng)較好的菌液在相應(yīng)平板劃線，恒溫30℃培養(yǎng)48h后平板劃線分離，重復(fù)數(shù)次。選擇生長(zhǎng)狀況良好的菌株進(jìn)行平板擴(kuò)大培養(yǎng)。
1．4 生長(zhǎng)條件正交試驗(yàn)
　　在保證供氧和氮、磷營(yíng)養(yǎng)前提下，選擇溫度。油的質(zhì)量濃度（以mg／L計(jì)）和pH值作為本次實(shí)驗(yàn)的三個(gè)因素進(jìn)行三水平實(shí)驗(yàn)，方案見表1、表2。將平板培養(yǎng)48h的菌體刮下，5000r／min離心5min，分離得到濕菌體。向方案中每個(gè)樣品加入0.5g濕菌體，培養(yǎng)60h后測(cè)定樣品中油的質(zhì)量濃度。

表1 ZL1菌株正交試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果

分組號(hào) 因素 測(cè)定結(jié)果ρ（油）/（mg.L^-1) 降解測(cè)量ρ（油）/（mg.L^-1) 溫度/ ρ（油）/（mg.L^-1) pH值 1 25 424 5.0 192 232 2 25 680 7.0 416 264 3 25 824 9.0 630 194 4 30 424 7.0 220 204 5 30 680 9.0 507 173 6 30 824 5.0 654 170 7 35 424 9.0 297 127 8 35 680 5.0 569 111 9 35 824 7.0 755 69 K1 690 563 513 　 　 K2 547 548 537 　 　 K3 307 433 494 　 　 K1 230 188 171 　 　 K2 182 183 179 　 　 K3 102 144 165 　 　 R 128 44 14 　 　

表2 ZL2菌株正交試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果

分組號(hào) 因素 測(cè)定結(jié)果ρ（油）/（mg.L^-1) 降解測(cè)量ρ（油）/（mg.L^-1) 溫度/ ρ（油）/（mg.L^-1) pH值 1 25 368 4.0 69 299 2 25 574 6.0 267 307 3 25 767 8.0 479 288 4 30 368 6.0 354 314 5 30 574 8.0 296 278 6 30 767 4.0 462 305 7 35 368 8.0 142 226 8 35 574 4.0 342 232 9 35 767 6.0 548 219 K1 824 769 766 　 　 K2 897 817 840 　 　 K3 677 812 792 　 　 K1 275 256 255 　 　 K2 299 272 280 　 　 K3 226 271 264 　 　 R 73 16 25 　 　

1.5 降解能力試驗(yàn)
　　配制機(jī)油質(zhì)量濃度為270mg／L的含油培養(yǎng)基1L，投入小型間歇反應(yīng)器中，加入離心分離得到的濕菌體5g，通氣恒溫30℃培養(yǎng)，間隔12h取樣測(cè)定其含油量。
1．6 測(cè)試方法
　　用紫外介光光度法測(cè)定。

2 結(jié)果分析

2．1 優(yōu)勢(shì)菌篩分試驗(yàn)
　　富集培養(yǎng)過程中，1＃土樣的培養(yǎng)液出現(xiàn)的泡沫較多，乳化現(xiàn)象明顯，菌液也較為粘稠，分離出較多的菌株，說明土壤中的石油烴能刺激石油降解菌的生長(zhǎng)。經(jīng)過選擇富集培養(yǎng)、平板分離出4株以機(jī)油為唯一碳源的菌株，編號(hào)為ZL1，ZL2，ZL3，ZL4，性狀見表3。進(jìn)一步培養(yǎng)后篩選出降解性能較好的ZL1（1＃培養(yǎng)基）和ZL2（2＃培養(yǎng)基）進(jìn)行正交試驗(yàn)和連續(xù)培養(yǎng)試驗(yàn)。

表3 4株機(jī)油降解菌形態(tài)特征

形態(tài)特征 ZL1 ZL2 ZL3 ZL4 菌落顏色 粉紅 淡黃 淡黃 粉紅 菌落形態(tài) 不透明，微隆起，全緣， 半透明，圓形 半透明，圓形，隆起， 不透明，米粒狀突起， 　 光滑，有光澤 光滑，較干燥 光滑，有光澤 較濕潤(rùn) 菌體形態(tài) 短桿 球形 桿狀 絲狀 菌體大小/μm （0.3-0.8)×(0.6-1.0） Φ0.3 （0.5-0.8)×(1.3-5.0) 0.2×(6-60) 革蘭氏染色 G G G G 初步鑒定 黃桿菌屬 微球菌屬 假單胞菌屬 酵母菌屬

2．2 生長(zhǎng)條件正交試驗(yàn)
　　ZL1，ZL2菌株按設(shè)定的正交試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定其剩余含油量，以降解油量作為考察指標(biāo)，計(jì)算結(jié)果見表2、表3。分析極差值R可以看出：ZL1菌的R溫度為128，ZL2菌的R溫度為73，均為最大極差值，說明溫度是影響降解效果的主要因素。25℃ZL1菌降解機(jī)油能力較強(qiáng)；油質(zhì)量濃度越低降解效果越好；pH值為7時(shí)，降解效果最好，說明ZL1菌適于在中性條件下生長(zhǎng)。30℃ZL2菌降解機(jī)油能力較強(qiáng)；機(jī)油的質(zhì)量濃度在368-767mg／L范圍內(nèi)對(duì)降解效果影響不大，以ρ（油）=574mg／L時(shí)降解效果最明顯，還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)的油含量范圍以確定油含量對(duì)ZL2菌降解能力的影響；pH值在4－8范圍內(nèi)對(duì)降解效果的影響也不顯著，其中PH值為6時(shí)降解效果最好，說明ZL2菌較適于在中性偏酸條件下生長(zhǎng)。
2.3 降解能力試驗(yàn)
　　向1L油質(zhì)量濃度為270mg／L培養(yǎng)液中投加5g濕菌體進(jìn)行間歇培養(yǎng)，考察ZLI，ZLZ菌的降解能力，結(jié)果見圖1。由含油量與培養(yǎng)時(shí)間關(guān)系曲線可以看出：ZL1，ZL2菌被加人含油培養(yǎng)基后很快適應(yīng)環(huán)境，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)，含油量不斷下降。ZL1菌在30h左右去除率達(dá)到最大，后含油量下降緩慢，到60h左右曲線趨于平直；ZL2菌在20h左右去除率達(dá)最大，48h左右曲線趨于平直。曲線說明ZL1，ZL2菌適應(yīng)能力較強(qiáng)，ZL1菌在0－60h內(nèi)生長(zhǎng)旺盛對(duì)機(jī)油的去除率可達(dá)67．9％，ZL2菌在0－48h內(nèi)生長(zhǎng)旺盛，對(duì)機(jī)油的去除率高達(dá)76.2％，試驗(yàn)后期降解曲線趨于平直，含油量基本不再變化，可能是由于機(jī)油中的一些重組分難于降解的原因。

3 結(jié)論

　　①石油污染土壤較適于做高效石油降解菌馴化菌源。篩選到兩株高效機(jī)油降解菌ZL1，ZL2。通過正交試驗(yàn)得出ZL1黃桿菌屬適于在25℃，油的質(zhì)量濃度在424mg／L左右，中性條件下生長(zhǎng)。ZL2微球菌屬適于在 30℃，油的質(zhì)量濃度在574mg/L左右，中性偏酸條件下生長(zhǎng)。
　　②溫度對(duì)ZL1，ZL2菌的機(jī)油降解能力影響較大。ZL2菌的PH值、機(jī)油濃度適應(yīng)范圍較廣，有較好的應(yīng)用前景。
　　③ZL1，ZL2菌對(duì)初始機(jī)油質(zhì)量濃度為270mg／L培養(yǎng)液的去除率分別達(dá)到67.9％和76.2％，混合菌株的降解效果有待進(jìn)一步研究。

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　　作者簡(jiǎn)介：劉勤亞（1977－），女，河北石家莊人，環(huán)境工程專業(yè)碩士在讀。