Banyak surfaktan yang disintesis secara kimia merosakkan persekitaran ekologi kerana kebolehbiodegradan, ketoksikan dan kecenderungannya untuk terkumpul dalam ekosistem yang lemah. Sebaliknya, surfaktan biologi—dicirikan dengan mudah terbiodegradasi dan tidak toksik kepada sistem ekologi—lebih sesuai untuk kawalan pencemaran dalam kejuruteraan alam sekitar. Sebagai contoh, ia boleh berfungsi sebagai pengumpul pengapungan dalam proses rawatan air sisa, menjerap pada zarah koloid bercas untuk membuang ion logam toksik, atau digunakan untuk memulihkan tapak 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 mengeluarkan ion logam berat daripada air sisa, tetapi kecekapan pemendakannya dihadkan oleh keterlarutan hidroksida, mengakibatkan kesan praktikal yang tidak optimum. Kaedah pengapungan, sebaliknya, sering dihadkan kerana penggunaan pengumpul pengapungan (cth, surfaktan natrium dodecyl sulfate yang disintesis secara kimia) yang sukar didegradasi dalam peringkat rawatan seterusnya, yang membawa kepada pencemaran sekunder. Akibatnya, terdapat keperluan untuk membangunkan alternatif yang mudah terbiodegradasi dan tidak toksik dari alam sekitar—dan surfaktan biologi secara tepat memiliki kelebihan ini.
2. Aplikasi dalam Bioremediasi,
Dalam proses menggunakan mikroorganisma untuk memangkinkan degradasi bahan pencemar organik dan dengan itu memulihkan persekitaran yang tercemar, surfaktan biologi menawarkan potensi besar untuk biopemulihan di tapak bagi tapak tercemar secara organik. Ini kerana ia boleh digunakan secara langsung daripada sup penapaian, menghapuskan kos yang berkaitan dengan pengasingan surfaktan, pengekstrakan, dan penulenan produk.
2.1 Meningkatkan Penguraian Alkana,
Alkana adalah 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, menambah surfaktan biologi boleh meningkatkan hidrofilik dan kebolehbiodegradasian sebatian hidrofobik, meningkatkan populasi mikrob, dan dengan itu meningkatkan kadar degradasi alkana.
2.2 Meningkatkan Penguraian 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 pencemar keutamaan. Kajian telah menunjukkan bahawa degradasi mikrob adalah laluan utama untuk mengeluarkan PAH daripada persekitaran, dan keterdegradasiannya berkurangan apabila bilangan gelang benzena meningkat: PAH dengan tiga gelang atau kurang mudah terdegradasi, manakala gelang yang mempunyai empat gelang atau lebih lebih mencabar untuk dipecahkan.
2.3 Mengeluarkan Logam Berat Toksik,
Proses pencemaran logam berat toksik di dalam tanah dicirikan oleh penyembunyian, kestabilan, dan ketakterbalikan, menjadikan pemulihan tanah tercemar logam berat sebagai tumpuan penyelidikan yang telah lama wujud dalam bidang akademik. Kaedah semasa untuk mengeluarkan logam berat daripada tanah termasuk vitrifikasi, imobilisasi/penstabilan, dan rawatan haba. Walaupun vitrifikasi boleh dilaksanakan secara teknikal, ia melibatkan kerja kejuruteraan yang besar dan kos yang tinggi. Proses imobilisasi boleh diterbalikkan, memerlukan pemantauan berterusan keberkesanan rawatan selepas permohonan. Rawatan terma hanya sesuai untuk logam berat yang tidak menentu (cth, merkuri). Akibatnya, kaedah rawatan biologi kos rendah telah menyaksikan perkembangan pesat. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidik telah mula menggunakan surfaktan biologi bukan toksik secara ekologi untuk memulihkan tanah yang tercemar logam berat.
Masa siaran: Sep-08-2025