聚丙烯酰胺的降解方法主要有機(jī)械降解、光催化降解、氧化降解和生物降解等。但由于生物降解兼具成本低、易操作和沒有二次污染等方面的優(yōu)點(diǎn)，生物降解PAM日益成為研究的重點(diǎn)。
油田聚合物采出水中含有大量微生物，利用微生物開發(fā)廉價(jià)、長(zhǎng)效、環(huán)保、和安全的解堵劑對(duì)油田提高經(jīng)濟(jì)效益具有現(xiàn)實(shí)意義。過去，一般認(rèn)為PAM對(duì)微生物具有毒性，但文獻(xiàn)報(bào)道PAM的降解產(chǎn)物可以為微生物的繁殖提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另一方面微生物的繁殖又促進(jìn)了PAM的降解。
在缺乏氮源的水環(huán)境中，微生物為了維持自身的繁殖，必須充分利用周圍的氮細(xì)菌體內(nèi)在脫氨酶輔助作用下，首先斷開PAM中的C－N鍵，解離出NH2-，而原來NH2-所在的位置被OH-所取代，生成－COOH；同時(shí)，在O2的參與下微生物酶首*攻碳鏈末端的甲基，在單加氧酶的作用下，碳鏈末端甲基首先被氧化成醇，進(jìn)而被氧化成醛，zui后被氧化成羧酸，且羧基的第二個(gè)氧原子從H2O中引入。經(jīng)過一系列有各種微生物酶參與的氧化反應(yīng)，長(zhǎng)鏈的PAM被斷裂成短鏈的，生成可被微生物吸收利用的小分子有機(jī)物。這些有機(jī)物和從PAM中解離出來的NH2提供了微生物新陳代謝所*的氮源。
在環(huán)境的條件沒有其他氮源的情況下，發(fā)現(xiàn)微生物的數(shù)量有所增加。這是因?yàn)镻AM生物水解生成了NH3和酸，增加了COO－的數(shù)量，但有些文獻(xiàn)認(rèn)為PAM生物降解需要的酰胺酶型化學(xué)酶屬于大分子聚合物，不能透過生物的細(xì)胞膜而被微生物吸收，化學(xué)酶要在生物體的外部起作用。研究混合菌群對(duì)PAM黏度變化的影響，發(fā)現(xiàn)溶液在無菌狀態(tài)下黏度幾乎不變，而在微生物的作用下黏度下降，且隨時(shí)間增長(zhǎng)呈越來越快的趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S時(shí)間推移，PAM首先被斷開成小分子，解離出越來越多可被細(xì)菌吸收和利用的氮元素，進(jìn)而合成細(xì)菌生長(zhǎng)所必需的氨基酸、蛋白質(zhì)和其他有機(jī)物質(zhì)，細(xì)菌的新陳代謝能力被進(jìn)一步激發(fā)，繁殖更多細(xì)菌，有利于降解長(zhǎng)鏈PAM大分子，使其黏度下降速度加快。PAM分子量與黏度成正比。
微生物利用PAM作為碳的來源已經(jīng)得到了證實(shí)。SEYBOLD等研究環(huán)境條件下聚合物在土壤中降解的規(guī)律，指出生物降解還要受多種環(huán)境因素的影響，PAM生物降解不能生成單體。另一方面，利用腐生菌對(duì)PAM降解進(jìn)行研究，結(jié)果表明，PAM發(fā)生了生物降解分子量和黏度減少，但是速度極慢，30 d后黏度減少不超過12%。這是因?yàn)槲⑸锓纸飧叻肿泳酆衔镆话氵^程，首先是微生物在菌體外分泌出聚合物的分解酶，分解酶將高分子鏈分解成低分子鏈或使其側(cè)基脫落，酶對(duì)高分子鏈的進(jìn)攻普遍在鏈端進(jìn)行，鏈端卻常在聚合物基質(zhì)當(dāng)中使酶不能或極慢的與它接近?？偟膩碚f，生物降解PAM受聚合物結(jié)構(gòu)影響，氨中的氮非常容易轉(zhuǎn)化成丙烯酸，釋放出NH3并且不能生成單體。
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