Daugelis chemiškai susintetintų paviršinio aktyvumo medžiagų kenkia ekologinei aplinkai dėl prasto biologinio skaidumo, toksiškumo ir polinkio kauptis ekosistemose. Priešingai, biologinės paviršinio aktyvumo medžiagos, pasižyminčios lengvu biologiniu skaidumu ir netoksiškumu ekologinėms sistemoms, geriau tinka taršos kontrolei aplinkos inžinerijoje. Pavyzdžiui, jos gali būti naudojamos kaip flotacijos kolektoriai nuotekų valymo procesuose, adsorbuojančios ant įkrautų koloidinių dalelių, kad pašalintų toksiškus metalų jonus, arba gali būti naudojamos organiniais junginiais ir sunkiaisiais metalais užterštų vietų valymui.
1. Taikymas nuotekų valymo procesuose
Biologiškai valant nuotekas, sunkiųjų metalų jonai dažnai slopina arba nuodija aktyviajame dumble esančias mikrobų bendrijas. Todėl, naudojant biologinius metodus nuotekoms, kuriose yra sunkiųjų metalų jonų, valyti, būtinas išankstinis valymas. Šiuo metu hidroksido nusodinimo metodas dažniausiai naudojamas sunkiųjų metalų jonams pašalinti iš nuotekų, tačiau jo nusodinimo efektyvumą riboja hidroksidų tirpumas, todėl praktinis poveikis nėra optimalus. Kita vertus, flotacijos metodai dažnai yra riboti dėl flotacijos kolektorių (pvz., chemiškai susintetintos paviršinio aktyvumo medžiagos natrio dodecilsulfato) naudojimo, kuriuos sunku suskaidyti vėlesniuose valymo etapuose, todėl atsiranda antrinė tarša. Todėl reikia kurti alternatyvas, kurios būtų lengvai biologiškai skaidžios ir netoksiškos aplinkai – o biologinės paviršinio aktyvumo medžiagos būtent ir turi šiuos privalumus.
2. Bioremediacijos taikymas
Naudojant mikroorganizmus organinių teršalų skaidymui katalizuojant ir tokiu būdu užterštai aplinkai valyti, biologinės paviršinio aktyvumo medžiagos suteikia didelį potencialą organiškai užterštų vietų bioremediacijai vietoje. Taip yra todėl, kad jas galima tiesiogiai panaudoti iš fermentacijos sultinių, taip panaikinant su paviršinio aktyvumo medžiagų atskyrimu, ekstrakcija ir produkto valymu susijusias išlaidas.
2.1 Alkanų skaidymo gerinimas
Alkanai yra pagrindiniai naftos komponentai. Naftos paieškos, gavybos, transportavimo, perdirbimo ir sandėliavimo metu neišvengiamai išleidžiamos naftos dujos užteršia dirvožemį ir gruntinius vandenis. Norint paspartinti alkanų skaidymą, pridedant biologinių paviršinio aktyvumo medžiagų, galima padidinti hidrofobinių junginių hidrofiliškumą ir biologinį skaidomumą, padidinti mikrobų populiacijas ir taip pagerinti alkanų skaidymo greitį.
2.2 Policiklinių aromatinių angliavandenilių (PAH) skaidymo gerinimas“.
PAH sulaukia vis daugiau dėmesio dėl savo „trijų kancerogeninių poveikių“ (kancerogeninio, teratogeninio ir mutageninio). Daugelis šalių juos priskyrė prioritetiniams teršalams. Tyrimai parodė, kad mikrobų skaidymas yra pagrindinis PAH pašalinimo iš aplinkos būdas, o jų skaidomumas mažėja didėjant benzeno žiedų skaičiui: PAH su trimis ar mažiau žiedų lengvai skaidosi, o tuos, kurie turi keturis ar daugiau žiedų, sunkiau suskaidyti.
2.3 Toksiškų sunkiųjų metalų pašalinimas
Toksiškų sunkiųjų metalų užterštumo dirvožemyje procesui būdingas paslėptumas, stabilumas ir negrįžtamumas, todėl sunkiaisiais metalais užteršto dirvožemio valymas yra ilgalaikis akademinės bendruomenės tyrimų objektas. Dabartiniai sunkiųjų metalų šalinimo iš dirvožemio metodai apima vitrifikaciją, imobilizaciją / stabilizavimą ir terminį apdorojimą. Nors vitrifikacija yra techniškai įmanoma, ji reikalauja didelių inžinerinių darbų ir didelių sąnaudų. Imobilizacijos procesai yra grįžtami, todėl reikia nuolat stebėti apdorojimo efektyvumą po panaudojimo. Terminis apdorojimas tinka tik lakiesiems sunkiesiems metalams (pvz., gyvsidabriui). Dėl to sparčiai vystėsi pigūs biologinio valymo metodai. Pastaraisiais metais tyrėjai pradėjo naudoti ekologiškai netoksiškas biologines paviršinio aktyvumo medžiagas sunkiaisiais metalais užterštam dirvožemiui valyti.
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 8 d.