अनेक रासायनिकरित्या संश्लेषित सर्फॅक्टंट्स त्यांच्या कमी जैवविघटनशीलतेमुळे, विषारीपणामुळे आणि परिसंस्थेमध्ये साचण्याच्या प्रवृत्तीमुळे पर्यावरणीय परिसंस्थेला हानी पोहोचवतात. याउलट, जैविक सर्फॅक्टंट्स—जे सहज जैवविघटनशील असतात आणि परिसंस्थेसाठी बिनविषारी असतात—पर्यावरण अभियांत्रिकीमधील प्रदूषण नियंत्रणासाठी अधिक उपयुक्त ठरतात. उदाहरणार्थ, सांडपाणी प्रक्रियांमध्ये ते फ्लोटेशन कलेक्टर म्हणून काम करू शकतात, जिथे ते चार्ज असलेल्या कोलाइडल कणांवर शोषले जाऊन विषारी धातू आयन काढून टाकतात, किंवा सेंद्रिय संयुगे आणि जड धातूंनी दूषित झालेल्या जागांचे शुद्धीकरण करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.
१. सांडपाणी प्रक्रियांमध्ये उपयोगच्या
सांडपाण्यावर जैविक प्रक्रिया करताना, जड धातूंचे आयन अनेकदा सक्रिय गाळातील (ॲक्टिव्हेटेड स्लज) सूक्ष्मजीव समुदायांना प्रतिबंधित करतात किंवा विषबाधा करतात. त्यामुळे, जड धातूंचे आयन असलेल्या सांडपाण्यावर जैविक पद्धतींनी प्रक्रिया करताना पूर्व-प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे. सध्या, सांडपाण्यातून जड धातूंचे आयन काढून टाकण्यासाठी हायड्रॉक्साईड अवक्षेपण पद्धत सामान्यतः वापरली जाते, परंतु हायड्रॉक्साईडच्या विद्राव्यतेमुळे तिची अवक्षेपण कार्यक्षमता मर्यादित होते, ज्यामुळे व्यावहारिक परिणाम असमाधानकारक मिळतात. याउलट, प्लवन पद्धती अनेकदा प्लवन संग्राहकांच्या (उदा., रासायनिकरित्या संश्लेषित सर्फॅक्टंट सोडियम डोडेसिल सल्फेट) वापरामुळे मर्यादित होतात, जे पुढील प्रक्रिया टप्प्यांमध्ये विघटित होण्यास कठीण असतात, ज्यामुळे दुय्यम प्रदूषण होते. परिणामी, असे पर्याय विकसित करण्याची गरज आहे जे सहजपणे जैवविघटनशील आणि पर्यावरणासाठी बिनविषारी असतील—आणि जैविक सर्फॅक्टंट्समध्ये नेमके हेच फायदे आहेत.
२. जैवउपचारातील अनुप्रयोगच्या
सेंद्रिय प्रदूषकांच्या विघटनास उत्प्रेरित करण्यासाठी आणि त्याद्वारे दूषित पर्यावरणाचे शुद्धीकरण करण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर करण्याच्या प्रक्रियेत, जैविक सर्फॅक्टंट्स सेंद्रिय प्रदूषित स्थळांच्या जागेवरच जैव-शुद्धीकरणासाठी मोठी क्षमता प्रदान करतात. याचे कारण असे की, त्यांचा वापर थेट किण्वन द्रावणातून केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे सर्फॅक्टंटचे विलगीकरण, निष्कर्षण आणि उत्पादन शुद्धीकरणाशी संबंधित खर्च टाळता येतो.
२.१ अल्केनच्या विघटनास चालना देणेच्या
अल्केन्स हे पेट्रोलियमचे प्रमुख घटक आहेत. पेट्रोलियमचे अन्वेषण, उत्खनन, वाहतूक, प्रक्रिया आणि साठवणूक या दरम्यान, अपरिहार्यपणे होणाऱ्या पेट्रोलियमच्या विसर्जनामुळे माती आणि भूजल दूषित होते. अल्केनच्या विघटनाला गती देण्यासाठी, जैविक सर्फॅक्टंट्स टाकल्याने हायड्रोफोबिक संयुगांची जलस्नेहता आणि जैवविघटनक्षमता वाढू शकते, सूक्ष्मजीवांची संख्या वाढते आणि त्यामुळे अल्केनच्या विघटनाचा दर सुधारतो.
२.२ पॉलीसायक्लिक ऍरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्सच्या (PAHs) विघटनास चालना देणेच्या
PAHs त्यांच्या "तीन कर्करोगजन्य परिणामांमुळे" (कर्करोगजन्य, विकृतीजनक आणि उत्परिवर्तनजनक) अधिकाधिक लक्ष वेधून घेत आहेत. अनेक देशांनी त्यांना प्राधान्यक्रमाचे प्रदूषक म्हणून वर्गीकृत केले आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, पर्यावरणातून PAHs काढून टाकण्याचा सूक्ष्मजैविक विघटन हा प्राथमिक मार्ग आहे, आणि बेंझिन रिंगांची संख्या वाढल्यास त्यांची विघटनक्षमता कमी होते: तीन किंवा त्यापेक्षा कमी रिंगा असलेले PAHs सहजपणे विघटित होतात, तर चार किंवा अधिक रिंगा असलेल्यांचे विघटन करणे अधिक आव्हानात्मक असते.
२.३ विषारी जड धातू काढून टाकणेच्या
मातीतील विषारी जड धातूंच्या प्रदूषणाची प्रक्रिया ही लपून राहणे, स्थिर राहणे आणि अपरिवर्तनीय असणे या वैशिष्ट्यांनी ओळखली जाते, ज्यामुळे जड धातूंनी प्रदूषित झालेल्या मातीचे शुद्धीकरण हा शैक्षणिक क्षेत्रात दीर्घकाळापासून संशोधनाचा केंद्रबिंदू राहिला आहे. मातीतून जड धातू काढून टाकण्याच्या सध्याच्या पद्धतींमध्ये विट्रिफिकेशन, स्थिरीकरण/स्थिरीकरण आणि औष्णिक उपचार यांचा समावेश होतो. विट्रिफिकेशन तांत्रिकदृष्ट्या शक्य असले तरी, त्यात मोठ्या प्रमाणात अभियांत्रिकी काम आणि उच्च खर्च येतो. स्थिरीकरण प्रक्रिया परिवर्तनीय असतात, त्यामुळे उपचार लागू केल्यानंतर त्याच्या परिणामकारकतेवर सतत देखरेख ठेवणे आवश्यक असते. औष्णिक उपचार केवळ बाष्पशील जड धातूंसाठी (उदा. पारा) योग्य आहे. परिणामी, कमी खर्चाच्या जैविक उपचार पद्धतींचा वेगाने विकास झाला आहे. अलिकडच्या वर्षांत, संशोधकांनी जड धातूंनी प्रदूषित झालेल्या मातीच्या शुद्धीकरणासाठी पर्यावरणास बिनविषारी असलेल्या जैविक सर्फॅक्टंट्सचा वापर करण्यास सुरुवात केली आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: ०८-सप्टेंबर-२०२५