摘要：Zouboulis 等[10]研究了生物表面活性劑作為捕收劑除去廣泛存在于工業(yè)廢水中的兩種有毒金屬離子：Cr4+和Zn2+。結(jié)果表明,莎梵婷和地衣芽孢桿菌素在pH為4 時均能很好地從廢水中分離吸附了Cr4+的αFeO(OH)或Cr4+與 FeCl3•6H2O形成的螯合物，極大地提高了Cr4+(50 mg/L)的去除率，幾乎可達100%;在pH為6時，莎梵婷對螯合物中的Zn2+(50 mg/L)去除率高達96%，而在相同條件下，地衣芽孢桿菌素的處理效果不明顯，去除率為50%左右。

　　關(guān)鍵詞：生物表面活性劑,生物修復,重金屬,多環(huán)芳烴

　　生物表面活性劑是微生物在一定條件下培養(yǎng)時，在代謝過程中分泌的具有表面活性的代謝產(chǎn)物。與化學合成表面活性劑相比，生物表面活性劑具有許多獨特的屬性，如：結(jié)構(gòu)的多樣性、生物可降解性、廣泛的生物活性及對環(huán)境的溫和性等[1]。由于化學合成表面活性劑受原材料、價格和產(chǎn)品性能等因素的影響，且在生產(chǎn)和使用過程中常會嚴重污染環(huán)境及危害人類健康。因此，隨著人類環(huán)保和健康意識的增強，近二十多年來，對生物表面活性劑的研究日益增多，發(fā)展很快，國外已就多種生物表面活性劑及其生產(chǎn)工藝申請了專利[2]，如乙酸鈣不動桿菌生產(chǎn)的一種胞外生物乳化劑已經(jīng)有了成品出售。國內(nèi)對生物表面活性劑的研制和開發(fā)應用起步較晚，但近年來也給予了高度重視，其中研究最多的就是生物表面活性劑在提高石油采收率以及生物修復中的應用。

　　1 生物表面活性劑的種類及其生產(chǎn)菌

　　1.1 生物表面活性劑的種類

　　化學合成表面活性劑通常是根據(jù)它們的極性基團來分類，而生物表面活性劑則通過它們的生化性質(zhì)和生產(chǎn)菌的不同來區(qū)分。一般可分為五種類型：糖脂、磷脂和脂肪酸、脂肽和脂蛋白、聚合物和特殊表面活性劑[1]。

　　1.2 生物表面活性劑的生產(chǎn)菌

　　大多數(shù)生物表面活性劑是細菌、酵母菌和真菌的代謝產(chǎn)物。這些生產(chǎn)菌大多是從油類污染的湖泊、土壤或海洋中篩選得到的。如Banat等[3]從油泥污染的土壤中分離得到兩株生物表面活性劑的菌株：芽孢桿菌AB-2和Y12-B。表1列出了一些主要的生物表面活性劑的種類及其生產(chǎn)菌[2,4]。

　　2 生物表面活性劑的生產(chǎn)

　　目前，可以通過兩種途徑生產(chǎn)生物表面活性劑:微生物發(fā)酵法和酶法。

　　與微生物發(fā)酵法相比，酶法合成的表面活性劑分子多是一些結(jié)構(gòu)相對簡單的分子，但同樣具有優(yōu)良的表面活性。其優(yōu)點在于產(chǎn)物的提取費用低、次級結(jié)構(gòu)改良方便、容易提純以及固定化酶可重復使用等，且酶法合成的表面活性劑可用于生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，如藥品組分。盡管現(xiàn)階段酶制劑成本較高，但通過基因工程技術(shù)增強酶的穩(wěn)定性與活性，有望降低其生產(chǎn)成本。

　　3 生物表面活性劑的提取

　　發(fā)酵產(chǎn)物的提取(也稱下游處理)費用大約占總生產(chǎn)費用的60%，這是生物表面活性劑產(chǎn)品商業(yè)化的一個主要障礙。生物表面活性劑的最佳提取方法隨發(fā)酵操作及其物理化學性質(zhì)的不同而不同。其中溶劑萃取是最常用的提取方法，如Kuyukina等[7]利用甲基-叔丁基醚萃取紅球菌生產(chǎn)的生物表面活性劑，可以獲得較高產(chǎn)率10 mg/L。超濾是用于提取生物表面活性劑的一種新方法。

　　4 生物表面活性劑在環(huán)境工程中的應用

　　許多化學合成表面活性劑由于難降解、有毒及在生態(tài)系統(tǒng)中的積累等性質(zhì)而破壞生態(tài)環(huán)境，相比之下，生物表面活性劑則由于易生物降解、對生態(tài)環(huán)境無毒等特性而更適合于環(huán)境工程中污染治理。如：在廢水處理工藝中可作為浮選捕收劑與帶電膠粒相吸以除去有毒金屬離子，修復受有機物和重金屬污染的場地等。

　　4.1 在廢水處理工藝中的應用

　　用生物法處理廢水時，重金屬離子對活性污泥中的微生物菌群常會產(chǎn)生抑制或毒害作用，因此，在用生物法處理含重金屬離子的廢水時須進行預處理。當前，常用氫氧化物沉淀法除去廢水中的重金屬離子，但其沉淀效率受氫氧化物溶解度的限制，應用效果不甚理想;浮選法用于廢水預處理時又常因所用浮選捕收劑在其后續(xù)處理過程中難降解(如化學合成表面活性劑十二烷基磺酸鈉)，易產(chǎn)生二次污染而受限制，因此，有必要開發(fā)易生物降解、對環(huán)境無毒害的替代品，而生物表面活性劑恰好具有這一優(yōu)勢。