對滯留近井壁地層孔隙中的聚丙烯酰胺進行降 解以解除所造成的儲層傷害越發受到人們的重視。 縱觀國內外近期研究，聚丙烯酰胺的生物酶降解方法主要 有機械降解、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、 沒有二次污染等優點，日益成為研究的重點。對聚 丙烯酰胺有降解作用的菌株有硫酸鹽還原菌、腐生 菌[1]、產堿假單胞菌[3]等，它們的作用機理可分為[2]: ①生物物理作用：由于生物細胞增長而使聚合物組 分分解、電離或質子化而發生機械性破壞，分解成 低聚物碎片；②生物化學作用：微生物對聚合物作 用而產生新物質（CH4、C02和H20);③酶直接作 用：被微生物侵蝕部分導致聚合物鏈的斷裂或鏈的 氧化。生物降解過程并非單一機理在起作用，而是 復雜的生物物理、生物化學的協同作用，并同時伴 有相互促進的物理、化學過程。
采用黏度法研究了生物酶和硫酸鹽還原菌這2 種降解材料對聚丙烯酰胺的生物降解特性。即將含 有生物酶/菌類的樣品及空白樣品置于一定溫度的 水浴搖床中，每隔一段時間取樣，在一定溫度下測 定樣品黏度，考察不同因素對聚丙烯酰胺生物降解 過程的影響。
1生物皞對聚希烯醃胺的生物峰鮮特性
采用2種聚丙烯酰胺KPAM和PAM(工業級） 作為研究對象，在研究生物酶對聚丙烯酰胺的作用 時，底物濃度固定為1%，溶液pH值為10.0,采用 BlukfieldDV I型流變儀測定樣品黏度，測試溫度 為25 °C,采用SC4-18轉子，轉速為50 r/min。
1.1生物酶對KPAM溶液黏度的影響
稱取一定質量的KPAM溶液，分別加入質量體 積濃度為0.1%的淀粉酶F、纖維素酶C、糖化酶、 1，4-甘露聚糖酶以及復合酶1(包含0.05%纖維素 酶C、0.02%淀粉酶F和0.03%糖化酶），于室溫下 混合均勻，置于60 °C恒溫水浴槽中，不同生物酶 對KPAM溶液黏度的影響如圖1所示。從圖1可以 看出，在60 °C時KPAM溶液的黏度逐漸降低，7 d后黏度降到41.33 mPa*s,降低幅度達28.8% ;當 有生物酶（1,4-甘露聚糖酶除外）存在時，聚合物 溶液的黏度下降速率明顯加快，降解7d后，生物 酶按黏度從大到小的順序排列為：淀粉酶F>纖維 素酶C=糖化酶 > 復合酶1，降黏率在55.1°/<r~65.6% 之間，可見淀粉酶、纖維素酶和糖化酶對KPAM溶 液均有良好的降黏作用，。而對于含有1，4-甘露聚糖酶的KPAM聚合物溶液，體系的黏度雖然也在逐 漸降低，但幅度比空白樣品要小，這說明1,4-甘 露聚糖酶對KPAM沒有降解作用，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，但總的來說，表面 活性劑對KPAM溶液黏度的影響并不顯著。因此, 可以認為，常規表面活性劑對聚丙烯酰胺類聚合物 的生物酶降解性能影響不大。
1.2生物酶對PAM溶液黏度的影響
生物酶對PAM溶液黏度的影響如圖2所示^ 由圖2發現，在60 °C下，PAM的空白試樣黏度略 有下降，降黏率為7.6%，比KPAM溶液空白樣的 黏度損失要小得多，這主要和其分子結構及分子量 大小有關；加有纖維素酶和復合酶的2種體系84 h 后的降黏率分別為20,8%和31.8%，明顯看出復合 酶的降黏效果更好。
當1，4-甘露聚糖酶含量為0.1%、表面活性劑 的濃度為2倍CMC時，考察陰離子型表面活性劑 十二烷基硫酸鈉(SDS )和十二烷基苯磺酸鈉(LAS )、 陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB ) 及非離子型表面活性劑Triton X-100對KPAM溶 液黏度的影響，結果如圖3所示。由圖3可以看 出，含有表面活性劑的溶液黏度比空白試樣（僅含 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 為CTAB中的季銨鹽陽離子與KPAM中的羧酸根 結合，降低了 KPAM的水合能力，對1,4-甘露聚 糖酶的酶解能力起到一定促進作用，從而使得聚合
2磽酸鹽泛康菌對KPAM的生物峰鮮性
實驗所用模擬水配制如下：稱取o.lll g CaCl2、
0.064 g NaCl、1.38 g NaHC03、0.075 g Na2S04,在約 500 mL去離子水中溶解,轉移至1 000 mL容量瓶中， 加去離子水至刻度。在硫酸鹽還原菌實驗中，所用 KPAM溶液均由模擬水配制。硫酸鹽還原菌取自勝 利油田臨盤采油廠回注水試樣,經篩選、富集、馴化、 活化后作為試驗菌液。由于硫酸鹽還原菌為厭氧菌， 所有操作都要隔絕空氣，并通氮氣密閉保存。將1.0 g KPAM緩慢加人到劇烈攪拌的1 000 mL模擬水 中，室溫攪拌2h，利用lmol/L的HCr溶液調節 pH值。準確量取100 mL KPAM溶液置于培養瓶中， 于30 °C超聲脫氣10 min,通氮氣15 min,迅速密封， 在103.4 kPa(1.05 kg/cm2)蒸氣壓下，當溫度達到
121.3°C時，滅菌20 min,于超凈工作臺上注入一 定體積的試驗菌液，蠟封后置于37 °C的恒溫振蕩 器中培養6 d,振蕩速度為150 r/min。
革蘭氏染色：①涂片：取潔凈載玻片一塊，將 培養后的KPAM溶液滴在載玻片上，制備薄的涂 面，注意取菌不要太多；②晾干：讓涂片在酒精燈 火焰上方文火烘十；③固定：手執載玻片一端，讓 菌膜朝t，通過火焰2~3次固定（以不燙手為宜）; ④結晶紫染色：將玻片置于廢液缸玻片擱架上，加 適量（以蓋滿細菌涂面）的結晶紫染色液染色1 min ;⑤水洗：傾去染色液，用去離子水小心沖洗； ⑥媒染：滴加碘液，媒染1 min ;⑦脫色：將玻片 傾斜，連續滴加95%乙醇脫色20~25s,至流出液 無色，立即水洗；⑧復染：滴加番紅復染5 min ; ⑨水洗：用去離子水洗去涂片上的番紅染色液；⑩ 瞭干：將染好的涂片放空氣中晾干；最后鏡檢：鏡 檢時先用低倍，再用高倍，最后用油鏡觀察。
陰性菌則被染上紅色。圖4為硫酸鹽 還原菌的敁微鏡照片。SRB有很多種類，由圖4可 以看出，所培養的試驗菌液主要有弧菌和桿菌2個 種類。由圖4(a)可以看出，溶液中的聚內烯酰胺能 夠在載玻片上成膜，說明此時聚合物的分子鏈仍然 較長，硫酸鹽還原菌對KPAM的降解效果并不理想。 由圖4(c)、（d)可以發現，溶液中含有大量的硫酸鹽 還原菌，在pH值為7時，主要為弧菌，在pH值 為8時弧菌和桿菌并存，由于溶液中只有聚丙烯酰 胺中的碳和氮能被微生物利用，因此可以判斷在此 體系中硫酸鹽還原菌是以聚丙烯酰胺作為唯一碳源 和唯一氮源。從圖4還可以看出，溶液中的聚合物 以散點狀沉積在載玻片上，而不是像在圖4(b)時那 樣能夠成膜，間接證明了硫酸鹽還原菌對KPAM的 降解作用。
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另外，采用黏度法對不同pH值、不同硫酸鹽 還原菌接種濃度下KPAM溶液的黏度進行了測試， 采用ULA型轉子，轉速為50r/min，在25°C下測 定，結果見表1。研究發現，在相同培養條件下， 沒有接種硫酸鹽還原菌的KPAM溶液黏度最大，接 種硫酸鹽還原菌并培養6d后，體系黏度明顯降低； 在pH值為7時，降黏率最大，說明中性環境有利 于硫酸鹽還原菌的生長繁殖；當pH值為4時（樣 品6)降黏率最小，這與顯微鏡照片所反映內容一 致，說明硫酸鹽還原菌的生物活性較低，因為，隨 著pH值升高，KPAM的電離度增大，水化程度增 強，KPAM在水溶液中的分散效果更好，所以體系 黏度增大；當pH值大于7時，聚丙烯酰胺水溶液 的黏度變化不大[1];體系的黏度與接種菌量密切相 關，隨著接種菌量從2.5 mL增至20 mL,體系的 降黏率呈明顯增加趨勢。
1.淀粉酶F、纖維素酶C、糖化酶、復合酶對 聚丙烯酰胺溶液的降黏有明顯的促進作用，降黏效 果以復合酶最佳。
2.表面活性劑對KPAM溶液的生物酶降解性能 影響不大，在十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、 Triton X-100、十六烷基三甲基溴化胺的四種表面活 性劑中，十六烷基三甲基溴化銨略有一定的協同作用。
3.硫酸鹽還原菌能夠以聚丙烯酰胺為唯一碳源 和唯一氮源，在37 °C培養6 d后，降黏率在27.5% ~46.4% 之間。
4.pH值為7時硫酸鹽還原菌的生物活性最高, pH值為4時對KPAM作用不明顯，隨著菌液用量 增大，降黏率增大。