Muitos surfactantes sintetizados quimicamente prejudicam o meio ambiente devido à sua baixa biodegradabilidade, toxicidade e tendência a se acumularem nos ecossistemas. Em contrapartida, os surfactantes biológicos — caracterizados pela fácil biodegradabilidade e não toxicidade para os sistemas ecológicos — são mais adequados para o controle da poluição em engenharia ambiental. Por exemplo, podem ser utilizados como coletores de flotação em processos de tratamento de efluentes, adsorvendo-se a partículas coloidais carregadas para remover íons metálicos tóxicos, ou aplicados na remediação de locais contaminados por compostos orgânicos e metais pesados.
1. Aplicações em processos de tratamento de águas residuais
No tratamento biológico de águas residuais, os íons de metais pesados frequentemente inibem ou envenenam as comunidades microbianas presentes no lodo ativado. Portanto, o pré-tratamento é essencial quando se utilizam métodos biológicos para tratar águas residuais contendo íons de metais pesados. Atualmente, o método de precipitação por hidróxido é comumente utilizado para remover íons de metais pesados de águas residuais, mas sua eficiência de precipitação é limitada pela solubilidade dos hidróxidos, resultando em efeitos práticos subótimos. Os métodos de flotação, por outro lado, são frequentemente limitados devido ao uso de coletores de flotação (por exemplo, o surfactante quimicamente sintetizado dodecil sulfato de sódio) que são difíceis de degradar em estágios subsequentes de tratamento, levando à poluição secundária. Consequentemente, há uma necessidade de desenvolver alternativas que sejam facilmente biodegradáveis e ambientalmente não tóxicas — e os surfactantes biológicos possuem precisamente essas vantagens.
2. Aplicações em Biorremediação
No processo de utilização de microrganismos para catalisar a degradação de poluentes orgânicos e, assim, remediar ambientes contaminados, os surfactantes biológicos oferecem um potencial significativo para a biorremediação in situ de locais contaminados por matéria orgânica. Isso ocorre porque eles podem ser utilizados diretamente a partir de caldos de fermentação, eliminando os custos associados à separação, extração e purificação do surfactante.
2.1 Aprimorando a degradação de alcanos
Alcanos são os principais componentes do petróleo. Durante a exploração, extração, transporte, processamento e armazenamento de petróleo, os inevitáveis descartes de petróleo contaminam o solo e as águas subterrâneas. Para acelerar a degradação de alcanos, a adição de surfactantes biológicos pode aumentar a hidrofilicidade e a biodegradabilidade de compostos hidrofóbicos, incrementar as populações microbianas e, assim, melhorar a taxa de degradação dos alcanos.
2.2 Aprimorando a degradação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs)
Os PAHs têm recebido crescente atenção devido aos seus “três efeitos carcinogênicos” (carcinogênico, teratogênico e mutagênico). Muitos países os classificaram como poluentes prioritários. Estudos demonstraram que a degradação microbiana é a principal via de remoção dos PAHs do meio ambiente, e sua degradabilidade diminui conforme o número de anéis benzênicos aumenta: PAHs com três ou menos anéis são facilmente degradados, enquanto aqueles com quatro ou mais anéis são mais difíceis de decompor.
2.3 Remoção de metais pesados tóxicos
O processo de contaminação do solo por metais pesados tóxicos é caracterizado por ocultação, estabilidade e irreversibilidade, tornando a remediação de solos contaminados por metais pesados um foco de pesquisa de longa data na academia. Os métodos atuais para remoção de metais pesados do solo incluem vitrificação, imobilização/estabilização e tratamento térmico. Embora a vitrificação seja tecnicamente viável, envolve considerável trabalho de engenharia e custos elevados. Os processos de imobilização são reversíveis, exigindo monitoramento contínuo da eficácia do tratamento após a aplicação. O tratamento térmico é adequado apenas para metais pesados voláteis (por exemplo, mercúrio). Como resultado, métodos de tratamento biológico de baixo custo têm apresentado rápido desenvolvimento. Nos últimos anos, pesquisadores começaram a utilizar surfactantes biológicos ecologicamente não tóxicos para remediar solos contaminados por metais pesados.
Data da publicação: 08/09/2025