对滞留近井壁地层孔隙中的聚丙烯酰胺进行降 解以解除所造成的储层伤害越发受到人们的重视。 纵观国内外近期研究，聚丙烯酰胺的生物酶降解方法主要 有机械降解、光催化降解、氧化降解[W]、生物降 解[1<等。由于生物降解[1<具有成本低、易操作、 没有二次污染等优点，日益成为研究的重点。对聚 丙烯酰胺有降解作用的菌株有硫酸盐还原菌、腐生 菌[1]、产碱假单胞菌[3]等，它们的作用机理可分为[2]: ①生物物理作用：由于生物细胞增长而使聚合物组 分分解、电离或质子化而发生机械性破坏，分解成 低聚物碎片；②生物化学作用：微生物对聚合物作 用而产生新物质（CH4、C02和H20);③酶直接作 用：被微生物侵蚀部分导致聚合物链的断裂或链的 氧化。生物降解过程并非单一机理在起作用，而是 复杂的生物物理、生物化学的协同作用，并同时伴 有相互促进的物理、化学过程。
采用黏度法研究了生物酶和硫酸盐还原菌这2 种降解材料对聚丙烯酰胺的生物降解特性。即将含 有生物酶/菌类的样品及空白样品置于一定温度的 水浴摇床中，每隔一段时间取样，在一定温度下测 定样品黏度，考察不同因素对聚丙烯酰胺生物降解 过程的影响。
1生物皞对聚希烯醃胺的生物峰鮮特性
采用2种聚丙烯酰胺KPAM和PAM(工业级） 作为研究对象，在研究生物酶对聚丙烯酰胺的作用 时，底物浓度固定为1%，溶液pH值为10.0,采用 BlukfieldDV I型流变仪测定样品黏度，测试温度 为25 °C,采用SC4-18转子，转速为50 r/min。
1.1生物酶对KPAM溶液黏度的影响
称取一定质量的KPAM溶液，分别加入质量体 积浓度为0.1%的淀粉酶F、纤维素酶C、糖化酶、 1，4-甘露聚糖酶以及复合酶1(包含0.05%纤维素 酶C、0.02%淀粉酶F和0.03%糖化酶），于室温下 混合均勻，置于60 °C恒温水浴槽中，不同生物酶 对KPAM溶液黏度的影响如图1所示。从图1可以 看出，在60 °C时KPAM溶液的黏度逐渐降低，7 d后黏度降到41.33 mPa*s,降低幅度达28.8% ;当 有生物酶（1,4-甘露聚糖酶除外）存在时，聚合物 溶液的黏度下降速率明显加快，降解7d后，生物 酶按黏度从大到小的顺序排列为：淀粉酶F>纤维 素酶C=糖化酶 > 复合酶1，降黏率在55.1°/<r~65.6% 之间，可见淀粉酶、纤维素酶和糖化酶对KPAM溶 液均有良好的降黏作用，。而对于含有1，4-甘露聚糖酶的KPAM聚合物溶液，体系的黏度虽然也在逐 渐降低，但幅度比空白样品要小，这说明1,4-甘 露聚糖酶对KPAM没有降解作用，它的加入反而增 加了聚合物溶液的黏度。 物溶液的黏度有一定程度降低，但总的来说，表面 活性剂对KPAM溶液黏度的影响并不显著。因此, 可以认为，常规表面活性剂对聚丙烯酰胺类聚合物 的生物酶降解性能影响不大。
1.2生物酶对PAM溶液黏度的影响
生物酶对PAM溶液黏度的影响如图2所示^ 由图2发现，在60 °C下，PAM的空白试样黏度略 有下降，降黏率为7.6%，比KPAM溶液空白样的 黏度损失要小得多，这主要和其分子结构及分子量 大小有关；加有纤维素酶和复合酶的2种体系84 h 后的降黏率分别为20,8%和31.8%，明显看出复合 酶的降黏效果更好。
当1，4-甘露聚糖酶含量为0.1%、表面活性剂 的浓度为2倍CMC时，考察阴离子型表面活性剂 十二烷基硫酸钠(SDS )和十二烷基苯磺酸钠(LAS )、 阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB ) 及非离子型表面活性剂Triton X-100对KPAM溶 液黏度的影响，结果如图3所示。由图3可以看 出，含有表面活性剂的溶液黏度比空白试样（仅含 有0.1% 1，4-甘露聚糖酶的KPAM溶液）的黏度略 低，其中，含有CTAB的溶液黏度最低，可能是因 为CTAB中的季铵盐阳离子与KPAM中的羧酸根 结合，降低了 KPAM的水合能力，对1,4-甘露聚 糖酶的酶解能力起到一定促进作用，从而使得聚合
2硗酸盐泛康菌对KPAM的生物峰鮮性
实验所用模拟水配制如下：称取o.lll g CaCl2、
0.064 g NaCl、1.38 g NaHC03、0.075 g Na2S04,在约 500 mL去离子水中溶解,转移至1 000 mL容量瓶中， 加去离子水至刻度。在硫酸盐还原菌实验中，所用 KPAM溶液均由模拟水配制。硫酸盐还原菌取自胜 利油田临盘采油厂回注水试样,经筛选、富集、驯化、 活化后作为试验菌液。由于硫酸盐还原菌为厌氧菌， 所有操作都要隔绝空气，并通氮气密闭保存。将1.0 g KPAM缓慢加人到剧烈搅拌的1 000 mL模拟水 中，室温搅拌2h，利用lmol/L的HCr溶液调节 pH值。准确量取100 mL KPAM溶液置于培养瓶中， 于30 °C超声脱气10 min,通氮气15 min,迅速密封， 在103.4 kPa(1.05 kg/cm2)蒸气压下，当温度达到
121.3°C时，灭菌20 min,于超净工作台上注入一 定体积的试验菌液，蜡封后置于37 °C的恒温振荡 器中培养6 d,振荡速度为150 r/min。
革兰氏染色：①涂片：取洁净载玻片一块，将 培养后的KPAM溶液滴在载玻片上，制备薄的涂 面，注意取菌不要太多；②晾干：让涂片在酒精灯 火焰上方文火烘十；③固定：手执载玻片一端，让 菌膜朝t，通过火焰2~3次固定（以不烫手为宜）; ④结晶紫染色：将玻片置于废液缸玻片搁架上，加 适量（以盖满细菌涂面）的结晶紫染色液染色1 min ;⑤水洗：倾去染色液，用去离子水小心冲洗； ⑥媒染：滴加碘液，媒染1 min ;⑦脱色：将玻片 倾斜，连续滴加95%乙醇脱色20~25s,至流出液 无色，立即水洗；⑧复染：滴加番红复染5 min ; ⑨水洗：用去离子水洗去涂片上的番红染色液；⑩ 瞭干：将染好的涂片放空气中晾干；最后镜检：镜 检时先用低倍，再用高倍，最后用油镜观察。
阴性菌则被染上红色。图4为硫酸盐 还原菌的敁微镜照片。SRB有很多种类，由图4可 以看出，所培养的试验菌液主要有弧菌和杆菌2个 种类。由图4(a)可以看出，溶液中的聚内烯酰胺能 够在载玻片上成膜，说明此时聚合物的分子链仍然 较长，硫酸盐还原菌对KPAM的降解效果并不理想。 由图4(c)、（d)可以发现，溶液中含有大量的硫酸盐 还原菌，在pH值为7时，主要为弧菌，在pH值 为8时弧菌和杆菌并存，由于溶液中只有聚丙烯酰 胺中的碳和氮能被微生物利用，因此可以判断在此 体系中硫酸盐还原菌是以聚丙烯酰胺作为唯一碳源 和唯一氮源。从图4还可以看出，溶液中的聚合物 以散点状沉积在载玻片上，而不是像在图4(b)时那 样能够成膜，间接证明了硫酸盐还原菌对KPAM的 降解作用。
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另外，采用黏度法对不同pH值、不同硫酸盐 还原菌接种浓度下KPAM溶液的黏度进行了测试， 采用ULA型转子，转速为50r/min，在25°C下测 定，结果见表1。研究发现，在相同培养条件下， 没有接种硫酸盐还原菌的KPAM溶液黏度最大，接 种硫酸盐还原菌并培养6d后，体系黏度明显降低； 在pH值为7时，降黏率最大，说明中性环境有利 于硫酸盐还原菌的生长繁殖；当pH值为4时（样 品6)降黏率最小，这与显微镜照片所反映内容一 致，说明硫酸盐还原菌的生物活性较低，因为，随 着pH值升高，KPAM的电离度增大，水化程度增 强，KPAM在水溶液中的分散效果更好，所以体系 黏度增大；当pH值大于7时，聚丙烯酰胺水溶液 的黏度变化不大[1];体系的黏度与接种菌量密切相 关，随着接种菌量从2.5 mL增至20 mL,体系的 降黏率呈明显增加趋势。
1.淀粉酶F、纤维素酶C、糖化酶、复合酶对 聚丙烯酰胺溶液的降黏有明显的促进作用，降黏效 果以复合酶最佳。
2.表面活性剂对KPAM溶液的生物酶降解性能 影响不大，在十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、 Triton X-100、十六烷基三甲基溴化胺的四种表面活 性剂中，十六烷基三甲基溴化铵略有一定的协同作用。
3.硫酸盐还原菌能够以聚丙烯酰胺为唯一碳源 和唯一氮源，在37 °C培养6 d后，降黏率在27.5% ~46.4% 之间。
4.pH值为7时硫酸盐还原菌的生物活性最高, pH值为4时对KPAM作用不明显，随着菌液用量 增大，降黏率增大。