Многія хімічна сінтэзаваныя павярхоўна-актыўныя рэчывы шкодзяць экалагічнаму асяроддзю з-за іх дрэннай біяраскладальнасці, таксічнасці і схільнасці да назапашвання ў экасістэмах. Наадварот, біялагічныя павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія характарызуюцца лёгкай біяраскладальнасцю і нетаксічнасцю для экалагічных сістэм, лепш падыходзяць для кантролю забруджвання ў экалагічнай інжынерыі. Напрыклад, яны могуць служыць флотацыйнымі калектарамі ў працэсах ачысткі сцёкавых вод, адсарбуючыся на зараджаных калоідных часціцах для выдалення таксічных іёнаў металаў, або прымяняцца для аднаўлення участкаў, забруджаных арганічнымі злучэннямі і цяжкімі металамі.
1. Прымяненне ў працэсах ачысткі сцёкавых вод
Пры біялагічнай ачыстцы сцёкавых вод іёны цяжкіх металаў часта інгібіруюць або атручваюць мікробныя супольнасці ў актыўным глейзе. Таму папярэдняя ачыстка з'яўляецца важнай пры выкарыстанні біялагічных метадаў ачысткі сцёкавых вод, якія змяшчаюць іёны цяжкіх металаў. У цяперашні час для выдалення іёнаў цяжкіх металаў са сцёкавых вод звычайна выкарыстоўваецца метад асаджэння гідраксідамі, але яго эфектыўнасць асаджэння абмежаваная растваральнасцю гідраксідаў, што прыводзіць да неаптымальных практычных эфектаў. З іншага боку, метады флотацыі часта абмежаваныя з-за выкарыстання флотацыйных калектараў (напрыклад, хімічна сінтэзаванага павярхоўна-актыўнага рэчыва дадэцылсульфату натрыю), якія цяжка раскладаюцца на наступных этапах ачысткі, што прыводзіць да другаснага забруджвання. Такім чынам, існуе неабходнасць распрацоўкі альтэрнатыў, якія з'яўляюцца лёгка біяраскладальнымі і экалагічна нетаксічнымі, і біялагічныя павярхоўна-актыўныя рэчывы валодаюць менавіта гэтымі перавагамі.
2. Прымяненне ў біярэмедыяцыі
У працэсе выкарыстання мікраарганізмаў для каталізацыі раскладання арганічных забруджвальнікаў і, такім чынам, для аднаўлення забруджанага асяроддзя, біялагічныя павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць значны патэнцыял для біярэмедыяцыі арганічна забруджаных участкаў на месцы. Гэта звязана з тым, што іх можна выкарыстоўваць непасрэдна з ферментацыйных булёнаў, што ліквідуе выдаткі, звязаныя з аддзяленнем павярхоўна-актыўных рэчываў, экстракцыяй і ачысткай прадукту.
2.1 Паскарэнне дэградацыі алканаў
Алканы з'яўляюцца асноўнымі кампанентамі нафты. Падчас разведкі, здабычы, транспарціроўкі, перапрацоўкі і захоўвання нафты непазбежныя скіды нафты забруджваюць глебу і грунтавыя воды. Для паскарэння дэградацыі алканаў даданне біялагічных павярхоўна-актыўных рэчываў можа павысіць гідрафільнасць і біяраскладальнасць гідрафобных злучэнняў, павялічыць мікробныя папуляцыі і тым самым палепшыць хуткасць дэградацыі алканаў.
2.2 Паляпшэнне дэградацыі поліцыклічных араматычных вуглевадародаў (ПАВ)
ПАВ прыцягваюць усё большую ўвагу з-за сваіх «трох канцэрагенных эфектаў» (канцэрагеннага, тэратагеннага і мутагеннага). Многія краіны класіфікавалі іх як прыярытэтныя забруджвальнікі. Даследаванні паказалі, што мікробная дэградацыя з'яўляецца асноўным шляхам выдалення ПАВ з навакольнага асяроддзя, і іх дэградацыя памяншаецца па меры павелічэння колькасці бензольных кольцаў: ПАВ з трыма або меншай кольцамі лёгка дэградуюць, у той час як тыя, што маюць чатыры або больш кольцаў, раскладаюцца цяжэй.
2.3 Выдаленне таксічных цяжкіх металаў
Працэс забруджвання глебы таксічнымі цяжкімі металамі характарызуецца ўтоенасцю, стабільнасцю і незваротнасцю, што робіць ачыстку глебы, забруджанай цяжкімі металамі, даўнім аб'ектам даследаванняў у акадэмічных колах. Сучасныя метады выдалення цяжкіх металаў з глебы ўключаюць вітрыфікацыю, імабілізацыю/стабілізацыю і тэрмічную апрацоўку. Хоць вітрыфікацыя тэхнічна магчымая, яна патрабуе значных інжынерных работ і высокіх выдаткаў. Працэсы імабілізацыі зварачальныя, што патрабуе пастаяннага маніторынгу эфектыўнасці апрацоўкі пасля яе прымянення. Тэрмічная апрацоўка падыходзіць толькі для лятучых цяжкіх металаў (напрыклад, ртуці). У выніку хутка развіваюцца недарагія метады біялагічнай апрацоўкі. У апошнія гады даследчыкі пачалі выкарыстоўваць экалагічна нетаксічныя біялагічныя павярхоўна-актыўныя рэчывы для ачысткі глебы, забруджанай цяжкімі металамі.
Час публікацыі: 8 верасня 2025 г.