聚丙烯酰胺（Polyacrylan ide,简称PAM )是一■种线 型的水溶性聚合物，溶于水后形成部分水解聚丙烯酰 胺（HPAM ),是水溶性高分子中应用最广泛的品种之 一，它具有増稠、絮凝和调节流体、流变体的作用，在石 油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等领域具 有广泛的应用，有“百业助剂”之称。

近年来，我国东部大多数油田开发，尤其是大庆油 田，基本上都己进入高含水后期，聚合物驱油3次采油 技术(在注入水中加入一定量高分子质量的聚丙烯酰 胺）得到广泛应用[1]。部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究,这样就会在地下水中长期残留 大量的无法降解的PAM。众所周知，含有PAM的污 水不仅会改变水的理化性质，而且PAM本身对化学需   氧量（COD)也有影响，这可能是其解聚而释放丙烯酰 胺的缘故。聚丙烯酰胺无毒无害，但其降解后的单体 丙烯酰胺（AAM )却会伤害人和动物的周围神经系 统[2]。因此，必须对含聚驱采出水进行有效的处 理[3]。

常见的处理方法有:化学降解、热降解、机械降解、 生物降解。有文献报道，国外研究者发现PAM的降解 产物可作为细菌生命活动的营养物质，反过来营养物 质又会促进PAM的降解[4]。本文利用从大港油田分 离筛选得到的一株聚丙烯酰胺降解菌研究了其在 HPAM中的生长繁殖情况，以及对HPAM溶液黏度的 影响。

材料与方法 1.1主要仪器

PHSMA型实验室pH计，上海精密科学仪器有 限公司；RVDV-m+型旋转黏度计，美国布氏工程实验

室。

1.2菌种和主要试剂

菌种:聚丙烯酰胺降解菌G,，天津市工业微生物 研究所保藏菌种。

聚丙烯酰胺，天津市光复精细化工研究所。

1. 3 G1培养基的组成及配制

G,活化培养基:聚丙烯酰胺0 3 g尿素2 7 g蛋 白胨 1 8 g KH2PO4 0. 15 g NaClO 15 gMgS〇4〇 15 g蒸馈水300mL; pH自然，121 °C高压灭菌30miit Gi降解培养基：部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究,聚丙烯酰胺0 3g尿素9g蛋白 胨 6g KH2PO4 0 5 g NaClQ 5 gMgS〇40 5 g 蒸馏水

1000 ml。

Gi降解培养基的配制：将聚丙烯酰胺溶于500 mL蒸馏水中（溶解时不能加热),静止脱气24 h将培 养基其他成分另溶于500 mL蒸馏水中，静止脱气24 h混匀，pH自然，保存备用。

1. 4菌种的活化

按10%接种量将原菌液转入300 mL活化培养基 中，30 °C恒温振荡培养24 h按同样的接种量连续活 化多次，直到培养基变混浊为止，以此菌液作为降解试 验的菌株。

1. 5降解试验

将经活化得到的降解试验菌株接种到G1降解培 养基中，作为降解试验。同时作不接种的空白试验。 降解试验的结果是去除空白试验的净结果。

1. 6分析方法

本实验所用黏度的测定及表示，最大可能菌量的 确定均与文献[4]相同。

2结果与讨论

21 HPAM对Gi菌生长的影响

2 1 1 HPAM浓度对G1菌生长的影响

按5%接种量将G1菌转入到不同浓度的HPAM溶 液中，30C恒温振荡培养48 h菌量测定结果见表1。

由表1可以看出，在浓度小于12g* L-1的HPAM 中G1菌生长较好，在浓度小于20 g* L-1的HPAM中 都能生长。由微生物生长动力学关于底物浓度与微生 物比生长速度的关系可知，底物浓度过高或过低，都有 可能抑制微生物的生长[5_7]。

2 1 2 HPAM溶液pH对G1菌生长的影响

用HCl和Na2C〇3溶液分别将浓度10g* L-1的 HPAM 溶液 pH 调节为 7. 0、8. 0、9 0、10 0、11 0

12 a 13 0灭菌后按5%接种量接入G1菌，30 °C恒温 振荡培养48 h后，调回pH至7 8菌量测定结果见表 2。

表2HPAM溶液pH对G1菌生长的影响

pH7 0 8. 0 9. 01ft 0 110 12 0 13 0

菌数/mL-1< 107 < 108 < 108< 105 < 103 < 102 < 102

注：初始菌体浓度103/mL

由表2可以看出，G1菌在pH<11 0时都能生长， 在7. 0<pH <9 0时生长较好，pH 12 0、13 0菌体量 减少，说明碱性过强对G1菌菌体生长繁殖有抑制作 用，所以，在降解试验中将pH控制在7 0~ 9 2 2 Gi菌培养条件对HPAM溶液黏度的影响 2 2 1 G1菌接种量对HPAM溶液黏度的影响

只改变接种量，将活化1次的G1菌转入到浓度为 10 g. L-1的HPAM溶液中，部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究,30 °C恒温振荡培养8 d后 测其黏度，根据文献[4]提供的黏度测定及表示，得到 接种量与HPAM溶液黏度损失率的关系，如图1所 示。

 

 

由图1可知，G1菌接种量对HPAM溶液降解有较 大影响。接种量在3% ~ 10%，HPAM溶液黏度损失 率随接种量増加而増大，而接种量大于10%，HPAM 溶液黏度损失率并没有明显的増大。这可能是由于接 种量的増加造成生长空间及营养供应不足，使细菌的 生长繁殖受到限制所致[8]。

2 2 2 G1菌培养温度对HPAM溶液黏度的影响 只改变培养温度，按接种量10%将活化1次的G1 菌转入到10 g* L-1 HPAM溶液中，恒温振荡培养8 d 后测定其黏度，得到培养温度与HPAM溶液黏度损失 率的关系，如图2所示。

由图3可知，在接入G1菌的开始2d HPAM溶液 黏度几乎没有变化，这可能是由于微生物在大量生长 繁殖之前，需要经历一段适应期，但从第4天至第10 天溶液黏度损失率明显増大，此后黏度损失率趋于平 稳，最后稍有下降，这可能是G1菌代谢产物所致。

2 2 4 G1菌在HPAM中的连续活化次数对HPAM 溶液黏度的影响

按10%接种量，将不同连续活化次数的G1菌转 入到10 g* L-1的HPAM溶液中，30 °C恒温振荡培养 10 d后，测溶液黏度，得到溶液黏度损失率与连续活 化次数的关系，如图4所示。 

 

 

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连续活化次数/次 图4连续活化次数对HPAM溶液黏度的影响

 

由图2可知，培养温度变化对HPAM溶液的降解 影响不大。部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究,温度小于30 °C时，HPAM溶液黏度损失率 随培养温度増高而増大，大于30 °C时，HPAM溶液黏 度损失率随培养温度増高变化不明显。从节约能耗的 角度考虑，降解温度选择30 °C为宜。

2 2 3 G1菌培养时间对HPAM溶液黏度的影响 按10%接种量将活化1次的G1菌转入到10 g* L-1的HPAM溶液中，30 °C恒温振荡培养，测定溶液黏 度随时间的变化，得到培养时间与溶液黏度损失率的 关系，如图3所示。

 

由图4可知，G,菌连续活化次数对HPAM溶液黏 度损失率影响较大。连续活化次数少于3次时，溶液 黏度损失率随G,菌连续活化次数的増多而増大，但多 于3次时，溶液黏度损失率变化不明显。这是因为细 菌和聚合物接触后并不立即进行分解反应，而是要经 过一段时间的接触诱导，然后再与这种聚合物接触，就 会大大缩短诱导时间，使细菌获得新的分解能力或大 大提高分解能力[6]。

3结论

HPAM溶液黏度损失率与HPAM溶液浓度、jH 值和G,菌初始接种量、培养温度、培养时间及菌种连 续活化次数有关，其中初始接种量、培养时间及连续活 化次数对其影响较大。部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究,实验结果表明：G,菌连续活化 3次，接种量10%，转入10 g. L-1 HPAM溶液中，30 °C恒温振荡培养10 d可使HPAM溶液黏度损失率达 到 29 8%。