Mörg efnafræðilega framleidd yfirborðsvirk efni skaða vistfræðilegt umhverfi vegna lélegrar niðurbrotshæfni, eituráhrifa og tilhneigingar til að safnast fyrir í vistkerfum. Líffræðileg yfirborðsvirk efni, sem einkennast af auðveldri niðurbrotshæfni og eru ekki eitruð fyrir vistkerfi, henta hins vegar betur til mengunarvarna í umhverfisverkfræði. Til dæmis geta þau þjónað sem flotunarsafnarar í skólphreinsunarferlum, þar sem þau geta bundist við hlaðnar kolloidal agnir til að fjarlægja eitraðar málmjónir, eða verið notuð til að hreinsa svæði sem eru menguð af lífrænum efnasamböndum og þungmálmum.
1. Notkun í skólphreinsunarferlum
Þegar skólp er meðhöndlað líffræðilega hamla eða eitra þungmálmjónir oft örverusamfélög í virku seyju. Þess vegna er forvinnsla nauðsynleg þegar líffræðilegar aðferðir eru notaðar til að meðhöndla skólp sem inniheldur þungmálmjónir. Eins og er er hýdroxíðútfellingaraðferðin almennt notuð til að fjarlægja þungmálmjónir úr skólpi, en úrfellingarhagkvæmni hennar er takmörkuð af leysni hýdroxíða, sem leiðir til ófullnægjandi hagnýtra áhrifa. Flotunaraðferðir eru hins vegar oft takmarkaðar vegna notkunar flotunarsafnara (t.d. efnafræðilega myndað yfirborðsvirkt efni natríumdódesýlsúlfat) sem erfitt er að brjóta niður í síðari meðhöndlunarstigum, sem leiðir til mengunar af völdum annarrar mengunar. Þar af leiðandi er þörf á að þróa valkosti sem eru bæði auðveldlega lífbrjótanlegir og umhverfisvænir - og líffræðileg yfirborðsvirk efni hafa einmitt þessa kosti.
2. Notkun í lífrænni úrvinnslu
Þegar örverur eru notaðar til að hvata niðurbrot lífrænna mengunarefna og þar með bæta mengað umhverfi, bjóða líffræðileg yfirborðsvirk efni upp á mikla möguleika fyrir lífræna hreinsun á staðnum á lífrænt menguðum svæðum. Þetta er vegna þess að hægt er að nýta þau beint úr gerjunarsoði, sem útilokar kostnaðinn sem fylgir aðskilnaði yfirborðsvirkra efna, útdrætti og hreinsun afurða.
2.1 Að auka niðurbrot alkana
Alkanar eru aðalefni jarðolíu. Við olíuleit, vinnslu, flutning, vinnslu og geymslu menga óhjákvæmilegar olíulosanir jarðveg og grunnvatn. Til að flýta fyrir niðurbroti alkana getur viðbót líffræðilegra yfirborðsvirkra efna aukið vatnssækni og lífbrjótanleika vatnsfælinna efnasambanda, aukið örverufjölda og þar með bætt niðurbrotshraða alkana.
2.2 Að auka niðurbrot fjölhringlaga arómatískra kolvetna (PAH).
PAH-efni hafa vakið vaxandi athygli vegna „þriggja krabbameinsvaldandi áhrifa“ sinna (krabbameinsvaldandi, vansköpunarvaldandi og stökkbreytandi). Mörg lönd hafa flokkað þau sem forgangsmengunarefni. Rannsóknir hafa sýnt að niðurbrot örvera er aðal leiðin til að fjarlægja PAH-efni úr umhverfinu og niðurbrotshæfni þeirra minnkar eftir því sem fjöldi bensenhringja eykst: PAH-efni með þremur eða færri hringjum brotna auðveldlega niður, en þau með fjóra eða fleiri hringi eru erfiðari að brjóta niður.
2.3 Fjarlæging eitraðra þungmálma
Mengun eitraðra þungmálma í jarðvegi einkennist af því að þau eru hulin, stöðug og óafturkræft, sem gerir hreinsun á þungmálmamenguðum jarðvegi að langtíma rannsóknarverkefni í fræðasamfélaginu. Núverandi aðferðir til að fjarlægja þungmálma úr jarðvegi eru meðal annars glerjun, hreyfingarleysi/stöðugleiki og hitameðferð. Þótt glerjun sé tæknilega framkvæmanleg felur hún í sér mikla verkfræðivinnu og mikinn kostnað. Kyrrsetningarferli eru afturkræf, sem krefst stöðugrar eftirlits með virkni meðferðar eftir notkun. Hitameðferð hentar aðeins fyrir rokgjörn þungmálma (t.d. kvikasilfur). Fyrir vikið hafa ódýrar líffræðilegar meðhöndlunaraðferðir þróast hratt. Á undanförnum árum hafa vísindamenn byrjað að nota vistfræðilega óeitruð líffræðileg yfirborðsvirk efni til að hreinsa þungmálmamengaðan jarðveg.
Birtingartími: 8. september 2025