PAM的生物降解是怎么回事
PAM經(jīng)常用在于微生物接觸的環(huán)境中,如用于農(nóng)業(yè)中防止土壤流失的穩(wěn)定劑,在三次采油地下環(huán)境的助劑,以及作為生物材料等。PAM 能否被生物降解引起人們的很大關(guān)注。人們很早就觀察到微生物可以在PAM 水溶液中生存和增殖,特別是溶液被污染后,澄清的PAM 水溶液會(huì)逐漸變渾濁并產(chǎn)生色度,在溶液中出現(xiàn)沉淀。少量的殺菌劑可以防止微生物的生長(zhǎng)和PAM 溶液黏度的變化。但很少證明PAM 可以被微生物的生長(zhǎng)和PAM 溶液黏度的變化。但很少證明PAM 可以被微生物消耗。
大量實(shí)驗(yàn)證實(shí),在微生物作用下,PAM的生物降解主要體現(xiàn)在聚合物側(cè)酰氨基的變化, 酰氨基易于被微生物降解,生成羧基并釋放出NH3,這或許是微生物能以PAM 水溶液為唯有氮源生長(zhǎng)的原因。另一方面,很少有確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明PAM 的降解產(chǎn)物可作為細(xì)菌生命活動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),后者的消耗反過來(lái)又可促進(jìn)聚合物的降解。
HPAM 作為石油三次采收的驅(qū)油劑時(shí),從配置到注入井下先要經(jīng)過一段敞開系統(tǒng)然后經(jīng)過一段密閉系統(tǒng),在整個(gè)注入過程中具備細(xì)菌生長(zhǎng)的外在條件,細(xì)菌有可能在此生長(zhǎng)繁殖。細(xì)菌的生長(zhǎng)不僅對(duì)金屬設(shè)備造成嚴(yán)重的穿孔腐蝕和堵塞,而且有可能促進(jìn)HPAM 的降解,導(dǎo)致驅(qū)油效率降低。
關(guān)于腐生菌對(duì)PAM的降解和對(duì)HPAM 溶液黏度的影響,實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)表明,在HPAM溶液濃度為1000mg/L 中接種4.5X104 個(gè)/mL 的TGB 菌種,恒溫培養(yǎng)七天,可使溶液黏度損失11.2%用凝膠滲透色譜儀測(cè)定接種TGB 前后HPAM 的分子量及分子量分布,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,溶液黏度的損失是TGB 作用使HPAM 發(fā)生了生物降解,即分子鏈斷裂造成的。
實(shí)驗(yàn)還研究了硫酸鹽還原菌對(duì)PAM的降解。從中原油田現(xiàn)場(chǎng)取樣的污水中培養(yǎng)出SRB,接種到HPAM 的溶液中生長(zhǎng)繁殖,接種的菌量為3.6X104 個(gè)/mL 時(shí),經(jīng)30℃恒溫七天的培養(yǎng),HPAM 溶液的黏度損失率可達(dá)19.6%。研究表明,菌體接種量的大小,溶液的PH值及SRB在HPAM溶液中的連續(xù)活化次數(shù)為大。在三次采油過程中,粘附在管壁上細(xì)菌長(zhǎng)期與不斷注入的HPAM 接觸,會(huì)使SRB分解HPAM的能力大大提高,從而對(duì)HPAM黏度產(chǎn)生較大的影響。
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