生物表面活性剂是微生物的次级代谢产物,它本身具有既亲油又亲水的两亲性分子结构,具有分散、增溶、润湿、渗透等特性,能够降低界面张力和表面张力。与合成表面活性剂相比生物表面活性剂具有更好的生物可降解性、生物可适应性以及环境友好性等特性。大多数生物表面活性剂是阴离子型和中性的,疏水基团多数是不饱和或羟基取代脂肪酸,亲水基团则是由单糖、二糖、多糖、羧酸、氨基酸等组成。它们的临界胶束浓度一般在1~200mg/L之间,分子500~1500amu。
烷基糖苷具有两亲性结构,它可以通过调节细胞表面的疏水特性来改变微生物细胞与有机物之间的亲和力,从而促进土壤中难溶有机物的分散和吸收。生物表面活性剂已经被证明能够增强土壤中烃类的去除效率,它能够有效的降低土壤中难溶有机物与水的界面张力。
在土壤的生物修复中,生物表面活性剂在土壤中的吸附性是影响其作用效果的重要因素,吸附性高的表面活性剂容易导致活性剂损失,阻碍活性剂在土壤中的传输,同时也影响了土壤颗粒上疏水性污染物的解吸附,阻碍了污染物的去除。另外,大多生物表面活性剂是多组分的,由于疏水性的差别,在吸附和传输过程中容易造成表面活性剂的组成发生改变,导致其表面活性发生变化,这样必然影响了表面活性剂的作用效果,因此了解生物表面活性剂在土壤中的吸附性是很有必要的。
Wouter H等人通过序批式实验和柱实验分析了多组分鼠李糖脂在土壤中的吸附性、吸附的影响因素以及吸附过程中各组分的变化情况,提出鼠李糖脂的吸附不是一个在土壤有机质中的分配过程而是一个发生在土壤—水界面上的吸附过程,高浓度的鼠李糖脂能够降低土壤对鼠李糖脂的阻滞系数,减小土壤对它的吸附。土壤修复过程中生物表面活性剂的组分变化也会影响表面活性剂的临界胶束浓度以及增溶、乳化特性,为了避免组分改变,在土壤修复中应该选用高浓度的生物表面活性剂。