Banyak surfaktan yang disintesis secara kimia merosakkan persekitaran ekologi disebabkan oleh kebolehbiodegradasian, ketoksikan dan kecenderungan untuk terkumpul dalam ekosistem yang lemah. Sebaliknya, surfaktan biologi—yang dicirikan oleh kebolehbiodegradasian yang mudah dan tidak toksik kepada sistem ekologi—lebih sesuai untuk kawalan pencemaran dalam kejuruteraan alam sekitar. Contohnya, ia boleh berfungsi sebagai pengumpul pengapungan dalam proses rawatan air sisa, menyerap ke atas zarah koloid yang bercas untuk menyingkirkan ion logam toksik atau digunakan pada tapak pemulihan yang tercemar oleh sebatian organik dan logam berat.
1. Aplikasi dalam Proses Rawatan Air Sisa
Apabila merawat air sisa secara biologi, ion logam berat sering menghalang atau meracuni komuniti mikrob dalam enap cemar teraktif. Oleh itu, prarawatan adalah penting apabila menggunakan kaedah biologi untuk merawat air sisa yang mengandungi ion logam berat. Pada masa ini, kaedah pemendakan hidroksida biasanya digunakan untuk menyingkirkan ion logam berat daripada air sisa, tetapi kecekapan pemendakannya terhad oleh keterlarutan hidroksida, mengakibatkan kesan praktikal yang suboptimum. Sebaliknya, kaedah pengapungan sering dihadkan kerana penggunaan pengumpul pengapungan (contohnya, surfaktan yang disintesis secara kimia natrium dodesil sulfat) yang sukar didegradasi dalam peringkat rawatan berikutnya, yang membawa kepada pencemaran sekunder. Akibatnya, terdapat keperluan untuk membangunkan alternatif yang mudah terbiodegradasi dan tidak toksik kepada alam sekitar—dan surfaktan biologi mempunyai kelebihan ini.
2. Aplikasi dalam Bioremediasi
Dalam proses penggunaan mikroorganisma untuk memangkinkan degradasi bahan pencemar organik dan dengan itu memulihkan persekitaran yang tercemar, surfaktan biologi menawarkan potensi yang ketara untuk bioremediasi di tapak yang tercemar secara organik. Ini kerana ia boleh digunakan secara langsung daripada sup penapaian, sekali gus menghapuskan kos yang berkaitan dengan pemisahan, pengekstrakan dan penulenan produk surfaktan.
2.1 Meningkatkan Degradasi Alkana
Alkana merupakan komponen utama petroleum. Semasa penerokaan, pengekstrakan, pengangkutan, pemprosesan dan penyimpanan petroleum, pelepasan petroleum yang tidak dapat dielakkan mencemari tanah dan air bawah tanah. Untuk mempercepatkan degradasi alkana, penambahan surfaktan biologi boleh meningkatkan hidrofilik dan biodegradasi sebatian hidrofobik, meningkatkan populasi mikrob dan dengan itu meningkatkan kadar degradasi alkana.
2.2 Meningkatkan Degradasi Hidrokarbon Aromatik Polisiklik (PAH)'
PAH telah mendapat perhatian yang semakin meningkat kerana "tiga kesan karsinogenik" mereka (karsinogenik, teratogenik dan mutagenik). Banyak negara telah mengklasifikasikannya sebagai bahan pencemar keutamaan. Kajian telah menunjukkan bahawa degradasi mikrob adalah laluan utama untuk menyingkirkan PAH daripada alam sekitar, dan kebolehuraiannya berkurangan apabila bilangan cincin benzena meningkat: PAH dengan tiga atau kurang cincin mudah terdegradasi, manakala PAH dengan empat atau lebih cincin lebih sukar untuk dipecahkan.
2.3 Menyingkirkan Logam Berat Toksik
Proses pencemaran logam berat toksik dalam tanah dicirikan oleh penyembunyian, kestabilan dan ketakterbalikan, menjadikan pemulihan tanah yang tercemar logam berat sebagai tumpuan penyelidikan yang telah lama wujud dalam bidang akademik. Kaedah semasa untuk menyingkirkan logam berat daripada tanah termasuk vitrifikasi, imobilisasi/penstabilan dan rawatan haba. Walaupun vitrifikasi secara teknikalnya boleh dilaksanakan, ia melibatkan kerja kejuruteraan yang besar dan kos yang tinggi. Proses imobilisasi boleh diterbalikkan, yang memerlukan pemantauan berterusan terhadap keberkesanan rawatan selepas penggunaan. Rawatan haba hanya sesuai untuk logam berat yang meruap (contohnya, merkuri). Akibatnya, kaedah rawatan biologi kos rendah telah menyaksikan perkembangan pesat. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidik telah mula menggunakan surfaktan biologi yang tidak toksik secara ekologi untuk memulihkan tanah yang tercemar logam berat.
Masa siaran: 8-Sep-2025