本研究从新疆克拉玛依玛18井区产生的压裂返排液中筛得一株生物表面活性剂产生菌Y2,经16S rRNA测序鉴定为不动杆菌属。通过单因素和正交实验对Y2发酵条件进行优化,确定最佳发酵条件为:2%的橄榄油为碳源,2 g/L硫酸铵为氮源,发酵温度为30℃,盐度为10 g/L,pH为7。在最适的条件下对Y2菌株进行大批量发酵培养后使用乙酸乙酯萃取生物表面活性剂。所提取的生物表面活性剂被鉴定为非离子型表面活性剂。表面性能测试结果表明生物表面活性剂的临界胶束浓度为187.5 mg/L,相应的表面张力为30.2 mN/m,且其性能在不同pH(2～12)、温度(4～100℃)和盐度(0～100 g/L)下均能保持稳定。通过薄层色谱、傅里叶变换红外光谱分析仪和气相色谱质谱联用仪分析得到,Y2所产生物表面活性剂为脂肽类。将Y2接种于压裂返排液进行生物强化修复,结果表明,压裂返排液中的微生物生长情况及活性显著提高。COD在7天内从6646.7 mg/L降至1546.7 mg/L、正构烷烃从2635.4 mg/L降至159.7 mg/L,多环芳烃从918.6μg/L降至209.6μg/L。高通量测序结果显示,生物强化组微生物多样性、丰富度均大幅度的下降。生物强化组由于加入了Y2,属水平上的微生物多样性出现大幅度降低,不动杆菌属占据优势地位,且部分与石油烃降解有关的微生物如铜绿假单胞菌属和根瘤菌属相对丰度提高,表明土著生物表面活性剂产生菌的接种使得群落中的降解菌得到富集,菌群降解能力得到优化。接着,本研究对Y2的降解特性和功能基因进行了分析。2,6-DCPIP实验表明Y2具有石油烃降解能力。进一步对Y2的基因组和质粒DNA进行了提取,并从中扩增得到烷烃单加氧酶基因AlkB和细胞色素P450酶基因的部分片段,说明Y2中含有AlkB和P450的同源基因。实时荧光定量PCR结果表明,Y2的接种显著提高了压裂返排液中微生物降解基因的表达水平。典型相关分析结果表明,Y2直接参与到了石油烃降解过程中,并起到了至关重要的作用。本研究成果不仅为压裂返排液的生物修复提供了理论基础及可行性依据,加深了对废水生物修复机理的认识,同时也对我国的采油污染治理以及油气田的可持续性开发有着重要的意义。