2．2在微生物修复中的作用机理
油污土壤微生物修复是指利用特定的微生物将土壤中的石油及石油产品等环境污染物吸收、转化、清除或降解，转化成为无害的无机化合物(通常为水和二氧化碳)，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。
在石油污染的土壤中，疏水的石油烃类物质紧紧地吸附在土壤颗粒表面，形成近乎于固态的物质，有些夹带于固体土壤颗粒粘结形成的泥团中，微生物很难与之接触而发生有效的生物降解作用。微生物是存在于土壤的水相中，因此，使石油污染物从土壤颗粒中脱附而转入土壤的水相中，进而增大污染物与微生物的接触面积是提高污染物的生物可利用性和最终处理效果的重要途径。一些研究工作表明，对土壤中石油烃最终降解起主要影响的是烃类污染物从土壤颗粒表面的解吸附过程和烃类污染物从颗粒聚集体的扩散过程。
通常采用投加合成表面活性剂来实现该目的。这是因为微生物对污染物的生物降解主要是通过微生物酶的作用来进行的，许多酶并不是胞外酶，污染物只有同微生物细胞相接触，才能被微生物利用并降解，表面活性剂正是增加了污染物与微生物细胞接触的机率。
近年来许多学者在微生物修复石油污染土壤中引入生物表面活性剂，提高了石油降解率。这些生物表面活性剂一方面通过使烃类在水溶液中有效扩散，并渗入微生物细胞内部被同化分解;另一方面可以通过调节细胞表面的疏水性能来影响微生物细胞与烃类之间的亲和力，促进难溶底物的分散与吸收。生物表面活性剂在生物修复中的作用机理:
(1)促进烃类扩散:烃降解酶往往嵌入于细胞质膜中或存在于细胞内，烃类底物必须通过外层亲水细胞壁进入细胞内，才能被烃降解酶作用。而生物表面活性剂的作用正是促使烃被动扩散进入细胞内部，提高生物可利用率。一种途径是在较低浓度下，降低界面张力，使烷烃得以有效扩散，增大油/水界面面积，从而便于细胞与较大油滴之间的直接接触;另一种途径是利用表面活性剂的增溶作用，自由单体浓度不再增加，而是形成胶团，将有机物分子加溶在胶团中，然后被细胞吸收并降解。此外，微生物在烃类培养基中生长时，细胞结构明显不同。胞内发生烷烃的累积，在它们的外面有一层特殊的膜状复合物;细胞的外表面变得不规整，出现褶皱。在生物表面活性剂的作用下，细胞壁的外表面出现一种特殊的吸收系统，将加溶了难溶底物的胶团直接运至与膜结合的酶系统或运入细胞内部。
(2)调节细胞表面与烃类的亲和力:油滴与细胞的直接接触常常是主要的烃吸收机制，而细胞表面的疏水性是决定细胞与烃类液滴接触的关键性质。烷烃的快速降解者具有较高的细胞疏水性，对烃类具有更高的亲和性，可以更加有效地利用烃类。生物表面活性剂分子可以利用它们的亲水基或疏水基锚定于微生物细胞表面，将另一端暴露在外面，形成控制细胞表面疏水性或亲水性的调节膜，可以提高慢速降解者的细胞疏水性，并直接影响生物降解速率。微生物也可以分泌生物表面活性剂于外部介质中，通过改变吸附界面的特性来调节细胞与界面之间的亲和力。
3、表面活性剂在油污土壤修复中的应用
3．1在淋洗和洗涤中的应用
在淋洗过程中，一般使用化学合成的表面活性剂，主要是阴离子和非离子表面活性剂。Pat-rick研究了非离子表面活性剂对杂酚油污染土壤微生物降解的影响，证实加入这种表面活性剂可作为增强石油污染土壤降解的一种方法。张景环等研究发现，月桂醇聚氧乙烯醚(Brij30)和月桂醇聚氧乙烯醚(Brij35)对柴油的解吸率分别可达22.5%和58.1%。马满英等研究表明，鼠李糖脂对污染土壤中多氯联苯有较高洗脱效率。陈洁等发现，皂角苷对污染土壤中菲、芘的洗脱率分别可达84.1%和81.4%。
表面活性剂浓度影响着淋洗效果。如果浓度没有达到CMC，表面活性剂不发生增溶作用，淋洗作用变差，为取得好的淋洗效果就需增加洗脱次数，增加修复费用。国内外一些研究发现，污染物去除效率随着表面活性剂浓度增大而提高，在达到某一值后趋于稳定，此后对污染物某些组成部分基本不起作用，淋洗效果不再随浓度增加而改善。而且，表面活性剂浓度过高时，会在溶液中形成絮凝物质，土壤污染物可能与这些絮凝物质结合形成乳状液，乳状液堵塞土壤缝隙，减慢淋洗液在土壤中的流动速度，影响淋洗效果。表面活性剂吸附在土壤上会导致洗脱作用减弱，表面活性剂初始浓度越高则吸附到土壤上的表面活性剂量越多。过量使用将导致药剂浪费和土壤二次污染，因此用表面活性剂淋洗修复污染土壤应在其最佳浓度范围内。
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