摘要：生物表面活性剂是一种多功能物质，具有毒性低、可生物降解、环境相容性好等特点，是化学表面活性剂的生态替代品。该研究以产表面活性剂解烃菌BD-2为研究对象，分析菌株BD-2生长与表面活性剂的形成关系，采用单因素实验优化培养基组成和发酵条件，考察环境条件对生物表面活性剂稳定性的影响。结果表明，解烃菌BD-2产表面活性剂的量与菌体生长相关，最适碳氮源为葡萄糖和硝酸铵，Fe2+对菌株BD-2产生物表面活性剂无显著影响，Mn2+对菌株BD-2产生物表面活性剂有较好的促进作用。菌株BD-2产表面活性剂的最适发酵条件为：pH 7、温度30℃、盐浓度1%，在此条件下，生物表面活性剂产量可显著提高至2.6 g/L，同时，发酵液的表面张力由68.3 mN/m降低到26.80 mN/m，乳化指数(E24)达到92.8%。此外，菌株BD-2产生的生物表面活性剂在较宽的温度、pH和盐浓度范围内具有良好的稳定性。

石油是现代社会重要的化工原料和能源，在勘探、开发、储存、运输、工业生产过程中的泄漏不可避免会对环境造成污染。石油及其衍生物进入土壤环境，会引起土壤生态系统退化，对微生物、植物甚至人类健康构成严重威胁。目前，修复石油污染土壤的技术包括物理、化学和生物方法，其中，生物修复技术以石油污染物作为微生物生长、增殖的碳源和能源，进而修复受损土壤环境，具有高效、经济、无二次污染、环境友好和管理简单等特点，被认为是最具有潜力的修复技术。

在微生物修复过程中，由于石油污染物的疏水性，易被土壤颗粒大量吸附，阻碍降解菌与石油污染物之间的有效接触，影响微生物修复效果。大量研究表明，表面活性剂是两亲性分子，具有亲水性和亲脂性，可以通过乳化石油烃或改变降解菌细胞表面疏水性，促使污染物从土壤颗粒中解吸，增加与降解菌之间接触，提高石油烃的生物可利用性。表面活性剂可分为化学表面活性剂和生物表面活性剂，化学表面活性剂因其难降解性、毒性会导致土壤微生态系统失衡，进而影响石油污染物的矿化。与化学表面活性剂相比，生物表面活性剂具有低毒高效、可生物降解、环境相容性高、生态安全等特点，作为化学表面活性剂的生态替代品，受到广泛关注。

生物表面活性剂是由微生物在细胞膜或细胞外产生的一类具有亲水基和疏水基的两亲性有机物质，通过乳化、胶束增溶、降低表面张力等方式，增加微生物细胞和疏水性污染物之间的接触，以提高生物可利用性和污染物代谢。Liu等发现菌株Y-1产生的生物表面活性剂可使总石油烃、多环芳烃的降解率分别上升至54.00%、45.08%。Bezza等研究指出添加树形类芽孢杆菌CN5菌株产生的生物表面活性剂，可以使芘的去除率从16%提高到67%。罗皓丽等发现蜡样芽孢杆菌产生的生物表面活性剂可将石油污染物的去除率提高至91.23%。贾凌慧等研究表明鼠李糖脂可以显著提高石油降解速率。目前，生物表面活性剂仍然存在产率较低、成本高的问题，限制了其在场地修复实践中的应用。

优化微生物发酵条件可提高生物表面活性剂产量，有助于扩大生物表面活性剂的应用。研究表明，培养基营养和环境因子是影响微生物产生生物表面活性剂的主要因素。碳、氮源是微生物生长、代谢和繁殖的基础，Fe 2+、Mn 2+、Mg 2+等金属离子则是微生物合成某些酶的必需或辅助因子，对次生代谢产物的产生起着调节作用。Bertrand等发现FeSO4可以促进生物表明活性剂的合成。刘记成等研究表明FeSO4、MnSO4可分别提高谷草转氨酶活性、谷氨酰胺合成酶活性，使苍白杆菌产生的生物表面活性剂产量显著提高。此外，pH、温度、盐浓度等环境因子会通过影响微生物生长，进而影响生物表面活性剂的合成。基于此，本研究以新疆克拉玛依油田获得的产表面活性剂解烃菌BD-2为研究对象，分析其产生的生物表面活性剂性能，考察碳源、氮源、金属离子和环境因子对其产生物表面活性剂的影响，并评价生物表面活性剂的稳定性，以期为产生物表面活性剂菌株的应用提供理论基础。