微生物处理机油污染废水研究

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。
  1 材料与方法
  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。
  表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果
  

微生物处理机油污染废水研究

表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果
  

微生物处理机油污染废水研究

  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。有废水需要处理的单位，也可以到中国污水处理工程网的污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
  1．6 测试方法
  　　
  用紫外介光光度法测定。
  2 结果分析
  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。
  表3  4株机油降解菌形态特征
  

微生物处理机油污染废水研究

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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