Banyak surfaktan yang disintesis secara kimia merusak lingkungan ekologis karena biodegradabilitasnya yang buruk, toksisitasnya, dan kecenderungannya untuk terakumulasi dalam ekosistem. Sebaliknya, surfaktan biologis—yang dicirikan oleh biodegradabilitas yang mudah dan tidak beracun bagi sistem ekologis—lebih cocok untuk pengendalian polusi dalam bidang teknik lingkungan. Misalnya, surfaktan biologis dapat berfungsi sebagai pengumpul flotasi dalam proses pengolahan air limbah, mengadsorpsi partikel koloid bermuatan untuk menghilangkan ion logam beracun, atau diterapkan untuk merehabilitasi lokasi yang terkontaminasi oleh senyawa organik dan logam berat.
1. Aplikasi dalam Proses Pengolahan Air Limbah
Saat mengolah air limbah secara biologis, ion logam berat seringkali menghambat atau meracuni komunitas mikroba dalam lumpur aktif. Oleh karena itu, pra-perlakuan sangat penting ketika menggunakan metode biologis untuk mengolah air limbah yang mengandung ion logam berat. Saat ini, metode pengendapan hidroksida umum digunakan untuk menghilangkan ion logam berat dari air limbah, tetapi efisiensi pengendapannya terbatas oleh kelarutan hidroksida, sehingga menghasilkan efek praktis yang kurang optimal. Metode flotasi, di sisi lain, seringkali terbatas karena penggunaan kolektor flotasi (misalnya, surfaktan yang disintesis secara kimia, natrium dodesil sulfat) yang sulit terdegradasi pada tahap pengolahan selanjutnya, sehingga menyebabkan polusi sekunder. Akibatnya, ada kebutuhan untuk mengembangkan alternatif yang mudah terdegradasi secara biologis dan tidak beracun bagi lingkungan—dan surfaktan biologis memiliki keunggulan tersebut.
2. Aplikasi dalam Bioremediasi
Dalam proses penggunaan mikroorganisme untuk mengkatalisis degradasi polutan organik dan dengan demikian membersihkan lingkungan yang terkontaminasi, surfaktan biologis menawarkan potensi signifikan untuk bioremediasi di tempat (on-site) lokasi yang tercemar secara organik. Hal ini karena surfaktan biologis dapat langsung dimanfaatkan dari cairan fermentasi, sehingga menghilangkan biaya yang terkait dengan pemisahan, ekstraksi, dan pemurnian produk surfaktan.
2.1 Meningkatkan Degradasi Alkana
Alkana merupakan komponen utama minyak bumi. Selama eksplorasi, ekstraksi, transportasi, pengolahan, dan penyimpanan minyak bumi, pelepasan minyak bumi yang tak terhindarkan mencemari tanah dan air tanah. Untuk mempercepat degradasi alkana, penambahan surfaktan biologis dapat meningkatkan hidrofilisitas dan biodegradabilitas senyawa hidrofobik, meningkatkan populasi mikroba, dan dengan demikian meningkatkan laju degradasi alkana.
2.2 Meningkatkan Degradasi Hidrokarbon Aromatik Polisiklik (PAH)
PAH semakin mendapat perhatian karena "tiga efek karsinogeniknya" (karsinogenik, teratogenik, dan mutagenik). Banyak negara telah mengklasifikasikannya sebagai polutan prioritas. Studi menunjukkan bahwa degradasi mikroba adalah jalur utama untuk menghilangkan PAH dari lingkungan, dan kemampuan degradasinya menurun seiring bertambahnya jumlah cincin benzena: PAH dengan tiga cincin atau kurang mudah terdegradasi, sedangkan PAH dengan empat cincin atau lebih lebih sulit diuraikan.
2.3 Menghilangkan Logam Berat Beracun
Proses kontaminasi logam berat beracun di tanah ditandai dengan sifat tersembunyi, stabilitas, dan ireversibel, sehingga remediasi tanah yang tercemar logam berat menjadi fokus penelitian jangka panjang di dunia akademis. Metode terkini untuk menghilangkan logam berat dari tanah meliputi vitrifikasi, imobilisasi/stabilisasi, dan perlakuan termal. Meskipun vitrifikasi secara teknis layak, proses ini melibatkan pekerjaan teknik yang substansial dan biaya yang tinggi. Proses imobilisasi bersifat reversibel, sehingga memerlukan pemantauan terus menerus terhadap efektivitas perlakuan setelah 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 menggunakan surfaktan biologis yang tidak beracun secara ekologis untuk meremediasi tanah yang terkontaminasi logam berat.
Waktu posting: 08-Sep-2025