聚丙烯酰胺的污染與國內(nèi)外生物降解研究
(1)聚丙烯酰胺的污染。
聚丙烯酰胺在為油田生產(chǎn)、提高采收率的同時(shí)，對地面工程也產(chǎn)生了相當(dāng)惡劣的影％注入地層的聚丙烯酰胺隨原與水的混合液進(jìn)人地面油水分離與水處理終端，大幅提高了會液的黏度和乳化性，使油水分離難度加大，造成采出水含油量嚴(yán)重超標(biāo)，聚丙烯酰胺對環(huán)臨床的直接影響是在油田生產(chǎn)過程中不得不將其排人當(dāng)?shù)厮w的外排水。由于油田配制聚丙烯胺需要新鮮水和部分低滲透地層，使部分含有較高濃度的聚丙烯酰胺采出水外排。絕大多的聚丙烯酰胺進(jìn)人地下油層，由于地層結(jié)構(gòu)原因，很難避免其滲透到地下水層。聚丙烯在地面水體和地下水中的長期滯留，必將對當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成嚴(yán)重污染。
除油田大量使用聚丙烯胺以外，水處理、造紙、紡織、采礦以及直接影響人體健康的眾多產(chǎn)業(yè)，對聚丙烯酰胺的排放和可能帶來的影響并沒有相關(guān)的數(shù)據(jù)。公眾的認(rèn)識還停留在聚丙烯酰胺為生產(chǎn)和生活帶來的益處方面。在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，類似固體水等保水劑，在缺水、干旱地區(qū)植樹、造林過程中還將得到廣泛應(yīng)用。能通過各種途徑殘留在環(huán)境中的聚丙烯酰胺會發(fā)生緩慢降解，釋放出有毒的丙烯酰胺單體，這將給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來巨大地、長期地響，然面，這依然還沒有引起足夠的重視。
(2)聚丙烯酰胺生物降解在國內(nèi)外的研究。
都少見公開的文獻(xiàn)報(bào)道。國內(nèi)外文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，早期 Magdaliniuk S(1995)等人曾提出聚丙烯酰胺的不可生物降解性，但日本的 Kunichika N(195)人，在30℃，以聚丙烯酰胺，K2HPO4,MgS0,·7H,O.50性污泥和上。

分離出能以水溶性聚丙烯酰胺為碳源和氮源的 Enterobactex agglomerans和 Azomonas macrocytogenes兩株解菌株;經(jīng)過27h培養(yǎng)，整個(gè)生物體系消耗總有機(jī)碳的20％，聚丙烯酰胺平均相對分子質(zhì)量從40x10降至200×10°;實(shí)驗(yàn)表明，微生物只能利用聚丙烯酰胺中的一部分，而不能利用其中的酰胺部分，即使是低濃度的聚丙烯酰胺也不能全部被利用。 JeanineL.Kay- Shoe ake等人在以聚丙烯酰胺作為土壤微生物生長基質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，聚丙烯酰胺只
能作為的氮源被微生物所利用，但是卻不能作為碳源被降解，可能的原因是聚丙烯酰胺先被轉(zhuǎn)化為長鏈聚丙烯酸酯，而后者可以被微生物作為氮源利用。在國內(nèi)，黃峰(2002)等人的實(shí)驗(yàn)表明，腐生菌(TGB)連續(xù)活化5次，在1000L的聚丙烯酰胺溶液中恒溫培養(yǎng)了天，可使溶液黏度損失率達(dá)12％，但TCB對聚丙烯酰的生物降解較緩慢，TGB導(dǎo)致聚丙烯酰胺溶液的黏度損失率30天仍不超過12％;硫酸鹽還原菌(SRB)菌量達(dá)3.6x10mL＇時(shí)，經(jīng)恒30℃、7天培養(yǎng)，可使1000g/L的聚丙烯酰胺黏度損失率達(dá)19.6％，但聚丙烯酰黏度損失率并未隨培養(yǎng)時(shí)間的增加而增加。到目前為止，國內(nèi)外對聚丙烯酰胺的研究基本停留在初級階段。作為一種穩(wěn)定的高分子聚合材料，聚丙烯酰胺有著強(qiáng)的生物抗性，即使是已經(jīng)被降解為小分子的聚丙烯酰胺依然
有著這一特征。
目前，聚丙烯酰胺的應(yīng)用范圍和規(guī)模正呈現(xiàn)快速增長趨勢，同時(shí)其在環(huán)境中的累積、遷移、轉(zhuǎn)化帶來的毒性亦將逐漸顯露出來，并將給生態(tài)環(huán)境帶來不可估量的長期危害。研究結(jié)果表明，在聚丙烯酰胺的轉(zhuǎn)化過程中，生物催化、氧化扮演了重要角色。對環(huán)境污染物的無害化處理領(lǐng)域發(fā)揮著核心作用。由于微生物特殊的環(huán)境適應(yīng)性、高繁殖速率和變異性，微生物降解與無害化將成為解決聚丙烯酰胺引起環(huán)境污染和轉(zhuǎn)化的潛在毒性問題的有效手段。