Banyak surfaktan sintetis kimia merusak lingkungan ekologis karena biodegradabilitasnya yang buruk, toksisitasnya, dan kecenderungannya terakumulasi dalam ekosistem. Sebaliknya, surfaktan biologis—yang dicirikan oleh biodegradabilitasnya yang mudah dan non-toksisitasnya terhadap sistem ekologi—lebih cocok untuk pengendalian polusi dalam rekayasa lingkungan. Misalnya, surfaktan biologis dapat berfungsi sebagai pengumpul flotasi dalam proses pengolahan air limbah, mengadsorpsi partikel koloid bermuatan untuk menghilangkan ion logam beracun, atau diaplikasikan untuk meremediasi lokasi yang terkontaminasi senyawa organik dan logam berat.
1. Aplikasi dalam Proses Pengolahan Air Limbah
Dalam pengolahan air limbah secara biologis, ion logam berat seringkali menghambat atau meracuni komunitas mikroba dalam lumpur aktif. Oleh karena itu, pra-pengolahan sangat penting ketika menggunakan metode biologis untuk mengolah air limbah yang mengandung ion logam berat. Saat ini, metode presipitasi hidroksida umumnya digunakan untuk menghilangkan ion logam berat dari air limbah, tetapi efisiensi presipitasinya dibatasi oleh kelarutan hidroksida, sehingga menghasilkan efek praktis yang kurang optimal. Metode flotasi, di sisi lain, seringkali terbatas karena penggunaan kolektor flotasi (misalnya, surfaktan natrium dodesil sulfat yang disintesis secara kimia) yang sulit terdegradasi pada tahap pengolahan selanjutnya, sehingga menyebabkan polusi sekunder. Akibatnya, diperlukan pengembangan alternatif yang mudah terurai secara hayati dan tidak beracun bagi lingkungan—dan surfaktan biologis justru memiliki keunggulan-keunggulan ini.
2. Aplikasi dalam Bioremediasi
Dalam proses pemanfaatan mikroorganisme untuk mengkatalisis degradasi polutan organik dan dengan demikian memulihkan lingkungan yang terkontaminasi, surfaktan biologis menawarkan potensi yang signifikan untuk bioremediasi langsung di lokasi yang tercemar secara organik. Hal ini karena surfaktan biologis dapat langsung dimanfaatkan dari kaldu fermentasi, sehingga menghilangkan biaya yang terkait dengan pemisahan, ekstraksi, dan pemurnian surfaktan.
2.1 Meningkatkan Degradasi Alkana
Alkana merupakan komponen utama minyak bumi. Selama eksplorasi, ekstraksi, transportasi, pemrosesan, dan penyimpanan minyak bumi, limbah minyak bumi yang tak terelakkan mencemari tanah dan air tanah. Untuk mempercepat degradasi alkana, penambahan surfaktan biologis dapat meningkatkan sifat hidrofilisitas dan biodegradabilitas senyawa hidrofobik, meningkatkan populasi mikroba, dan dengan demikian meningkatkan laju degradasi alkana.
2.2 Meningkatkan Degradasi Hidrokarbon Aromatik Polisiklik (PAH)Bahasa Indonesia:
PAH semakin mendapat perhatian karena "tiga efek karsinogeniknya" (karsinogenik, teratogenik, dan mutagenik). Banyak negara telah mengklasifikasikannya sebagai polutan prioritas. Studi menunjukkan bahwa degradasi mikroba merupakan jalur utama untuk menghilangkan PAH dari lingkungan, dan daya degradasinya menurun seiring bertambahnya jumlah cincin benzena: PAH dengan tiga cincin atau kurang mudah terdegradasi, sementara PAH dengan empat cincin atau lebih lebih sulit terurai.
2.3 Menghilangkan Logam Berat Beracun
Proses kontaminasi logam berat beracun di dalam tanah dicirikan oleh sifat penyembunyian, stabilitas, dan ireversibilitas, sehingga remediasi tanah yang tercemar logam berat telah lama menjadi fokus penelitian di dunia akademis. Metode yang ada saat ini untuk menghilangkan logam berat dari tanah meliputi vitrifikasi, imobilisasi/stabilisasi, dan perlakuan termal. Meskipun vitrifikasi secara teknis memungkinkan, proses ini melibatkan pekerjaan rekayasa yang substansial dan biaya yang tinggi. Proses imobilisasi bersifat reversibel, sehingga memerlukan pemantauan berkelanjutan terhadap efikasi perlakuan pasca-aplikasi. Perlakuan termal hanya cocok untuk logam berat yang mudah menguap (misalnya, merkuri). Akibatnya, metode perlakuan biologis berbiaya rendah telah mengalami perkembangan pesat. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah mulai memanfaatkan surfaktan biologis yang tidak beracun secara ekologis untuk meremediasi tanah yang terkontaminasi logam berat.
Waktu posting: 08-Sep-2025