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生物表面活性剂是由微生物产生的一种具有表面活性的代谢产物,其特点是同时具有亲油性和亲水性。与其他表面活性剂相比,生物表面活性剂具有耐酸、耐盐、可生物降解、低毒性、抗菌性、对环境无污染和生物相容性好等优点。因此筛选高产生物表面活性剂的菌株和研究该生物表面活性剂的最佳培养条件,具有广泛的生物学意义和经济价值。通过三种筛选方法从大庆采油三厂油田采出水中筛选出15株生物表面活性剂产生菌,其中快速筛选方法筛选出的生物表面活性剂产生菌的排油圈直径最大且乳化指数最高,由此可知快速筛选方法为最佳筛选方法。由表面张力降低能力、耐酸、耐碱、耐盐能力等表面活性剂的评价实验可知:S2菌株有较低的临界胶束浓度(25mg/L);对盐有较高的耐受度(20%NaCl);有较宽的pH适用范围(pH3-11)。将高产表面活性剂的S2菌株经过生理、生化实验及16S rDNA基因序列比对分析可知,S2菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CCTCC M201162)。对S2菌株产生的生物表面活性剂进行提取、纯化后,其浓度为0.72g/L,经红外光谱和化学分析鉴定为脂肽类生物表面活性剂。研究碳源、氮源和磷源等单一培养基组分对S2菌株产生的生物表面活性剂的乳化活性和表面活性的影响,结果表明以质量分数为40g/L啤酒废水为碳源、以4g/L的磷酸二氢铵为氮源和磷源时,S2菌株产生的生物表面活性剂乳化活性和表面活性最高。通过响应面优化法对S2菌株的培养条件进行优化,分别考察了接种量、pH、温度和摇床转速四个因素,在此响应面优化模型的基础上,通过二次拟合回归方程得出最佳培养条件:pH为7.2、温度为43.5℃、接种量为5.2%(v/v)和摇床转速为162r/min。由因素水平和显著性分析可知,pH值、温度和接种量对S2菌株的发酵液的乳化指数(E24)有显著影响,其中pH值是最大影响因素。在最佳发酵条件下,测得由S2菌株产生的生物表面活性剂的E24为81.20%、生物表面活性剂产量为1.26g/L,同时发酵液的表面张力从72.0mN/m减少至25.8mN/m。研究生物表面活性剂与原油作用机理可知,在最佳发酵条件下的S2菌株发酵液能够降低不同采油厂(大庆采油三厂井3-264、3-265采出原油,大庆外围榆树林油田井32-31,312-JX-311采出原油)采出原油的粘度和凝固点。S2菌株发酵液处理原油后,原油的粘度降低率最高可达45%且凝固点降低值最高可达4℃。气相色谱分析显示,经过S2菌株发酵液作用后的油样,Pr/Ph降低率为5%,同时C28+C29/C21+C22降低率为66%,说明S2菌株发酵液能够有效地增加原油的轻质组分,同时能够有效地降低原油的重质组分,从而增加原油的流动性。