Многи хемијски синтетизовани сурфактанти оштећују еколошку средину због своје лоше биоразградивости, токсичности и склоности ка акумулацији у екосистемима. Насупрот томе, биолошки сурфактанти – које карактерише лака биоразградивост и нетоксичност за еколошке системе – су погоднији за контролу загађења у инжењерству заштите животне средине. На пример, могу служити као флотациони колектори у процесима пречишћавања отпадних вода, адсорбујући се на наелектрисане колоидне честице ради уклањања токсичних металних јона, или се могу применити за санацију места контаминираних органским једињењима и тешким металима.
1. Примене у процесима пречишћавања отпадних вода
Приликом биолошког третмана отпадних вода, јони тешких метала често инхибирају или трују микробне заједнице у активном муљу. Стога је претходни третман неопходан када се користе биолошке методе за третман отпадних вода које садрже јоне тешких метала. Тренутно се метода таложења хидроксида обично користи за уклањање јона тешких метала из отпадних вода, али је њена ефикасност таложења ограничена растворљивошћу хидроксида, што резултира неоптималним практичним ефектима. С друге стране, методе флотације су често ограничене због употребе флотационих колектора (нпр. хемијски синтетисаног сурфактанта натријум додецил сулфата) који се тешко разграђују у наредним фазама третмана, што доводи до секундарног загађења. Сходно томе, постоји потреба за развојем алтернатива које су и лако биоразградиве и еколошки нетоксичне – а биолошки сурфактанти управо поседују те предности.
2. Примене у биоремедијацији
У процесу коришћења микроорганизама за катализацију разградње органских загађивача и тиме санацију контаминираних средина, биолошки сурфактанти нуде значајан потенцијал за биоремедијацију органски загађених локација на лицу места. То је зато што се могу директно користити из ферментационих чорби, елиминишући трошкове повезане са одвајањем сурфактанта, екстракцијом и пречишћавањем производа.
2.1 Појачавање разградње алкана
Алкани су главне компоненте нафте. Током истраживања, екстракције, транспорта, прераде и складиштења нафте, неизбежна испуштања нафте контаминирају земљиште и подземне воде. Да би се убрзала разградња алкана, додавање биолошких сурфактаната може побољшати хидрофилност и биоразградивост хидрофобних једињења, повећати микробне популације и тиме побољшати брзину разградње алкана.
2.2 Побољшање разградње полицикличних ароматичних угљоводоника (ПАХ),
ПАХ су привукли све већу пажњу због своја „три канцерогена ефекта“ (канцерогеног, тератогеног и мутагеног). Многе земље су их класификовале као приоритетне загађиваче. Студије су показале да је микробна разградња примарни пут за уклањање ПАХ из животне средине, а њихова разградљивост се смањује са повећањем броја бензенских прстенова: ПАХ са три или мање прстенова се лако разграђују, док се они са четири или више прстенова теже разграђују.
2.3 Уклањање токсичних тешких метала
Процес контаминације токсичним тешким металима у земљишту карактерише се прикривањем, стабилношћу и неповратношћу, што чини санацију земљишта загађеног тешким металима дугогодишњим фокусом истраживања у академским круговима. Тренутне методе за уклањање тешких метала из земљишта укључују витрификацију, имобилизацију/стабилизацију и термичку обраду. Иако је витрификација технички изводљива, она подразумева значајан инжењерски рад и високе трошкове. Процеси имобилизације су реверзибилни, што захтева континуирано праћење ефикасности третмана након примене. Термички третман је погодан само за испарљиве тешке метале (нпр. живу). Као резултат тога, јефтине методе биолошког третмана су доживеле брз развој. Последњих година, истраживачи су почели да користе еколошки нетоксичне биолошке сурфактанте за санацију земљишта контаминираног тешким металима.
Време објаве: 08.09.2025.