Paljud keemiliselt sünteesitud pindaktiivsed ained kahjustavad ökoloogilist keskkonda oma halva biolagunevuse, toksilisuse ja ökosüsteemides akumuleerumise kalduvuse tõttu. Seevastu bioloogilised pindaktiivsed ained – mida iseloomustab lihtne biolagunevus ja mittetoksilisus ökosüsteemidele – sobivad paremini keskkonnatehnikas saastekontrolliks. Näiteks võivad need toimida flotatsioonikollektoritena reoveepuhastusprotsessides, adsorbeerudes laetud kolloidsetele osakestele mürgiste metalliioonide eemaldamiseks, või neid saab kasutada orgaaniliste ühendite ja raskmetallidega saastunud alade puhastamiseks.
1. Rakendused reoveepuhastusprotsessides
Reovee bioloogilisel töötlemisel pärsivad või mürgitavad raskmetalliioonid sageli aktiivmudas leiduvaid mikroobikooslusi. Seetõttu on eeltöötlus bioloogiliste meetodite kasutamisel raskmetalliioone sisaldava reovee töötlemisel hädavajalik. Praegu kasutatakse raskmetalliioonide eemaldamiseks reoveest tavaliselt hüdroksiidi sadestamise meetodit, kuid selle sadestamise efektiivsust piirab hüdroksiidide lahustuvus, mille tulemuseks on optimaalsest väiksem praktiline tulemus. Flotatsioonimeetodid on seevastu sageli piiratud flotatsioonikollektorite (nt keemiliselt sünteesitud pindaktiivne aine naatriumdodetsüülsulfaat) kasutamise tõttu, mida on järgnevates töötlemisetappides raske lagundada, mis viib sekundaarse reostuse tekkeni. Seetõttu on vaja välja töötada alternatiive, mis on nii kergesti biolagunevad kui ka keskkonnale mittetoksilised – ja bioloogilistel pindaktiivsetel ainetel on just need eelised.
2. Rakendused bioremediatsioonis
Mikroorganismide kasutamise protsessis orgaaniliste saasteainete lagunemise katalüüsimiseks ja seeläbi saastunud keskkonna puhastamiseks pakuvad bioloogilised pindaktiivsed ained märkimisväärset potentsiaali orgaaniliselt saastunud alade kohapealseks biopuhastuseks. Seda seetõttu, et neid saab otse käärituspuljongidest kasutada, kõrvaldades pindaktiivsete ainete eraldamise, ekstraheerimise ja toote puhastamisega seotud kulud.
2.1 Alkaanide lagunemise kiirendamine
Alkaanid on nafta peamised komponendid. Nafta uurimise, kaevandamise, transpordi, töötlemise ja ladustamise ajal saastavad paratamatult naftaheitmed pinnast ja põhjavett. Alkaanide lagunemise kiirendamiseks võib bioloogiliste pindaktiivsete ainete lisamine parandada hüdrofoobsete ühendite hüdrofiilsust ja biolagunevust, suurendada mikroobide populatsiooni ja seeläbi parandada alkaanide lagunemiskiirust.
2.2 Polütsükliliste aromaatsete süsivesinike (PAH-de) lagundamise kiirendamine"
PAH-id on pälvinud üha suuremat tähelepanu oma „kolme kantserogeense toime” (kantserogeenne, teratogeenne ja mutageenne) tõttu. Paljud riigid on need liigitanud prioriteetseteks saasteaineteks. Uuringud on näidanud, et mikroobne lagunemine on peamine tee PAH-ide keskkonnast eemaldamiseks ning nende lagunduvus väheneb benseenitsüklite arvu suurenedes: kolme või vähema tsükliga PAH-id lagunevad kergesti, samas kui nelja või enama tsükliga PAH-id on keerulisem lagundada.
2.3 Mürgiste raskmetallide eemaldamine
Mürgiste raskmetallidega saastumise protsessi pinnases iseloomustab varjatus, stabiilsus ja pöördumatus, mistõttu on raskmetallidega saastunud pinnase puhastamine akadeemilistes ringkondades pikaajaline uurimisfookus. Praegused raskmetallide pinnasest eemaldamise meetodid hõlmavad klaasistamist, immobiliseerimist/stabiliseerimist ja termilist töötlemist. Kuigi klaasistamine on tehniliselt teostatav, hõlmab see märkimisväärset inseneritööd ja suuri kulusid. Immobiliseerimisprotsessid on pöörduvad, mistõttu on vaja pärast töötlemist pidevalt jälgida töötlemise efektiivsust. Termiline töötlemine sobib ainult lenduvate raskmetallide (nt elavhõbeda) puhul. Seetõttu on odavad bioloogilised töötlusmeetodid kiiresti arenenud. Viimastel aastatel on teadlased hakanud raskmetallidega saastunud pinnase puhastamiseks kasutama ökoloogiliselt mittetoksilisi bioloogilisi pindaktiivseid aineid.
Postituse aeg: 08.09.2025