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摘 要：生物表面活性剂应用于堆肥过程的作用机理主要是涉及微生物细胞、堆肥原料、生物表面活性剂及环境介质之间的多种物理化学和生物作用过程。
关键词：活性剂；应用
当前，堆肥作为废弃资源循环利用的有效措施在世界上许多国家和地区得到了广泛应用。堆肥是利用多种微生物在一定温度、湿度、碳氮比和通风条件下，使固体废物中的有机物发生生物化学降解，形成稳定腐殖质的过程。堆肥主要是涉及微生物、有机物质及微环境之间的生物化学过程。因此，找到一种可加强微生物、有机物质及微环境之间相互作用的有效措施会明显提高堆肥效率。
1 生物表面活性剂的概况
近年来，一类新型表面活性剂引起了大家的广泛关注，它是微生物在一定条件下培养时，其代谢过程中分泌产生的一些具有一定表（界）面活性、集亲水基和疏水基结构于一分子内的两亲化合物，称为生物表面活性剂。根据化学组成和微生物来源可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和特殊生物表面活性剂等五大类。生物表面活性剂作为天然表面活性剂的一种，其特性主要是：显著降低表面张力，具有渗透、润湿、乳化、增溶、发泡、消泡、洗涤去污等一系列表面性能；较好的热与化学稳定性；结构类型多种多样；无毒或低毒；可生物降解，减少对环境造成污染和破坏；可从工业废物中生产，利于环境治理和资源的再利用；有一些生物表面活性剂还有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等的药理作用和免疫功能。目前，生物表面活性剂的研究发展迅速，广泛应用于石油工业、食品工业、造纸工业、生物医疗、环境工程等方面。
2 生物表面活性剂在堆肥中的应用
（1）生物表面活性剂在堆肥中的作用机理目前，生物表面活性剂在堆肥中的作用机理并没有一个具体明确的解释，还处于探索阶段。生物表面活性剂应用于堆肥过程的作用机理主要是涉及微生物细胞、堆肥原料、生物表面活性剂及环境介质之间的多种物理化学和生物作用过程，其具体作用过程可能是：①生物表面活性剂的脱附作用促进了有机物从堆肥颗粒上脱除进入堆肥间隙液相中，这样就间接减少了微生物的降解时间；②生物表面活性剂的乳化或增溶作用，有利于有机物的溶解和分散，增大了堆肥有机物与降解菌细胞的接触面积及可利用性，从而提高其生物可降解性；③生物表面活性剂可降低堆肥颗粒间隙液相的表面张力，有利于有机物和菌体的传输，加强了堆肥有机物与菌体的接触，提高堆肥效率；④生物表面活性剂的抗菌、抗病毒等作用会对堆肥中的病原菌起到一定的去除作用。但是，堆肥的微生物、有机物及环境介质复杂多样，生物表面活性剂是否影响微生物的生长、微生物是否影响生物表面活性剂的活性、不同环境介质对生物表面活性剂的作用效果如何以及生物表面活性剂对不同有机物的降解是否起积极作用都需要大量实验来验证。（2）生物表面活性剂在堆肥中的应用实例戴芳等进行了生物表面潘l生剂在农业废物好氧堆肥中的研究。以富含难降解纤维素类的稻草秸秆和麸皮为堆肥原料，添加糖脂形式的生物表面活性剂——鼠李糖脂，进行了控温条件下的堆肥一次发酵，结果表明，添加鼠李糖脂能够改善堆肥处理的微环境，增强聚合物的水合程度，促进有机质降解，从而加快堆肥进程，提高堆肥产品品质。技术人员研究了生物表面活性剂对堆肥中含烃有机质降解过程的影响，以不同的生物表面活性剂鼠李糖脂及莎梵婷对被石油烃污染过的堆肥进行降解处理，结果发现，生物表面活性剂的加入可明显地提高堆肥中石油烃的降解效果，提高了堆肥效率，缩短了堆肥时间，试验证明，鼠李糖脂发酵液的效果比莎梵婷发酵液的效果好。进行了鼠李糖脂对铜绿假单胞菌在堆肥颗粒介质中吸附与传输影响的初步研究，以铜绿假单胞菌及其发酵生产的鼠李糖脂为研究对象，通过柱淋洗试验考察了不同浓度鼠李糖脂对堆肥颗粒中单一菌属铜绿假单胞菌吸附传输情况的影响，试验结果显示，一定浓度的鼠李糖脂能够有效地减弱细菌在堆肥颗粒介质中的吸附作用，增强细菌在介质中的传输和分散，使细菌得以传输到样品柱的更深层，更利于深层堆肥有机物的生物降解。目前，生物表面活性剂在堆肥中的试验研究还处于起步阶段，这方面的文献资料还较少，大多还局限在对生物表面活性剂的综述方面。
3 存在问题与发展前景
生物表面活性剂作为一种新型的表面活性剂，随着深入研究正在得到认可。但其也有着严重的不足：一是生产成本高，资料表明生物表面活性剂的成本比化学表面活性剂高3～10倍l3；二是生物表面活性剂在堆肥中的作用机理还未形成完整的理論，其对微生物细胞、堆肥原料及环境介质的具体作用原理还不能进行明确的说明；三是一些生物表面活性剂是否会造成二次污染，是否对环境及人类健康有危害还有待进一步考证；四是如何保持和提高生物表面活性剂的活性，加快其对堆肥原料的降解速率，都需深入研究；五是现有生物表面活性剂的应用还大多局限在土壤及石油污染的生物修复等，应用范围有待进一步拓宽。因此，未来生物表面活性剂的发展方向主要围绕在降低生产成本，扩展应用范围，完善作用机理，消除可能造成的二次污染以及提高活性问题上，并且随着人们对环境意识的增强和生物表面活性剂研究的深入，“绿色表面活性剂”在堆肥中的应用将是发展趋势，前景广阔。
关键词：活性剂；应用
当前，堆肥作为废弃资源循环利用的有效措施在世界上许多国家和地区得到了广泛应用。堆肥是利用多种微生物在一定温度、湿度、碳氮比和通风条件下，使固体废物中的有机物发生生物化学降解，形成稳定腐殖质的过程。堆肥主要是涉及微生物、有机物质及微环境之间的生物化学过程。因此，找到一种可加强微生物、有机物质及微环境之间相互作用的有效措施会明显提高堆肥效率。
1 生物表面活性剂的概况
近年来，一类新型表面活性剂引起了大家的广泛关注，它是微生物在一定条件下培养时，其代谢过程中分泌产生的一些具有一定表（界）面活性、集亲水基和疏水基结构于一分子内的两亲化合物，称为生物表面活性剂。根据化学组成和微生物来源可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和特殊生物表面活性剂等五大类。生物表面活性剂作为天然表面活性剂的一种，其特性主要是：显著降低表面张力，具有渗透、润湿、乳化、增溶、发泡、消泡、洗涤去污等一系列表面性能；较好的热与化学稳定性；结构类型多种多样；无毒或低毒；可生物降解，减少对环境造成污染和破坏；可从工业废物中生产，利于环境治理和资源的再利用；有一些生物表面活性剂还有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等的药理作用和免疫功能。目前，生物表面活性剂的研究发展迅速，广泛应用于石油工业、食品工业、造纸工业、生物医疗、环境工程等方面。
2 生物表面活性剂在堆肥中的应用
（1）生物表面活性剂在堆肥中的作用机理目前，生物表面活性剂在堆肥中的作用机理并没有一个具体明确的解释，还处于探索阶段。生物表面活性剂应用于堆肥过程的作用机理主要是涉及微生物细胞、堆肥原料、生物表面活性剂及环境介质之间的多种物理化学和生物作用过程，其具体作用过程可能是：①生物表面活性剂的脱附作用促进了有机物从堆肥颗粒上脱除进入堆肥间隙液相中，这样就间接减少了微生物的降解时间；②生物表面活性剂的乳化或增溶作用，有利于有机物的溶解和分散，增大了堆肥有机物与降解菌细胞的接触面积及可利用性，从而提高其生物可降解性；③生物表面活性剂可降低堆肥颗粒间隙液相的表面张力，有利于有机物和菌体的传输，加强了堆肥有机物与菌体的接触，提高堆肥效率；④生物表面活性剂的抗菌、抗病毒等作用会对堆肥中的病原菌起到一定的去除作用。但是，堆肥的微生物、有机物及环境介质复杂多样，生物表面活性剂是否影响微生物的生长、微生物是否影响生物表面活性剂的活性、不同环境介质对生物表面活性剂的作用效果如何以及生物表面活性剂对不同有机物的降解是否起积极作用都需要大量实验来验证。（2）生物表面活性剂在堆肥中的应用实例戴芳等进行了生物表面潘l生剂在农业废物好氧堆肥中的研究。以富含难降解纤维素类的稻草秸秆和麸皮为堆肥原料，添加糖脂形式的生物表面活性剂——鼠李糖脂，进行了控温条件下的堆肥一次发酵，结果表明，添加鼠李糖脂能够改善堆肥处理的微环境，增强聚合物的水合程度，促进有机质降解，从而加快堆肥进程，提高堆肥产品品质。技术人员研究了生物表面活性剂对堆肥中含烃有机质降解过程的影响，以不同的生物表面活性剂鼠李糖脂及莎梵婷对被石油烃污染过的堆肥进行降解处理，结果发现，生物表面活性剂的加入可明显地提高堆肥中石油烃的降解效果，提高了堆肥效率，缩短了堆肥时间，试验证明，鼠李糖脂发酵液的效果比莎梵婷发酵液的效果好。进行了鼠李糖脂对铜绿假单胞菌在堆肥颗粒介质中吸附与传输影响的初步研究，以铜绿假单胞菌及其发酵生产的鼠李糖脂为研究对象，通过柱淋洗试验考察了不同浓度鼠李糖脂对堆肥颗粒中单一菌属铜绿假单胞菌吸附传输情况的影响，试验结果显示，一定浓度的鼠李糖脂能够有效地减弱细菌在堆肥颗粒介质中的吸附作用，增强细菌在介质中的传输和分散，使细菌得以传输到样品柱的更深层，更利于深层堆肥有机物的生物降解。目前，生物表面活性剂在堆肥中的试验研究还处于起步阶段，这方面的文献资料还较少，大多还局限在对生物表面活性剂的综述方面。
3 存在问题与发展前景
生物表面活性剂作为一种新型的表面活性剂，随着深入研究正在得到认可。但其也有着严重的不足：一是生产成本高，资料表明生物表面活性剂的成本比化学表面活性剂高3～10倍l3；二是生物表面活性剂在堆肥中的作用机理还未形成完整的理論，其对微生物细胞、堆肥原料及环境介质的具体作用原理还不能进行明确的说明；三是一些生物表面活性剂是否会造成二次污染，是否对环境及人类健康有危害还有待进一步考证；四是如何保持和提高生物表面活性剂的活性，加快其对堆肥原料的降解速率，都需深入研究；五是现有生物表面活性剂的应用还大多局限在土壤及石油污染的生物修复等，应用范围有待进一步拓宽。因此，未来生物表面活性剂的发展方向主要围绕在降低生产成本，扩展应用范围，完善作用机理，消除可能造成的二次污染以及提高活性问题上，并且随着人们对环境意识的增强和生物表面活性剂研究的深入，“绿色表面活性剂”在堆肥中的应用将是发展趋势，前景广阔。