சுற்றுச்சூழல் பொறியியலில் உயிரிமேற்பரப்புச் செயலிகளின் பயன்பாடுகள் யாவை?

பல வேதியியல் முறையில் தயாரிக்கப்பட்ட சர்பாக்டான்ட்கள், அவற்றின் குறைந்த உயிரிச்சிதைவுத்தன்மை, நச்சுத்தன்மை மற்றும் சூழல் அமைப்புகளில் குவியும் தன்மை ஆகியவற்றின் காரணமாகச் சூழலியல் சூழலைச் சேதப்படுத்துகின்றன. இதற்கு மாறாக, எளிதில் உயிரிச்சிதைவுறும் தன்மை மற்றும் சூழலியல் அமைப்புகளுக்கு நச்சுத்தன்மையற்ற தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்ட உயிரியல் சர்பாக்டான்ட்கள், சுற்றுச்சூழல் பொறியியலில் மாசுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. உதாரணமாக, அவை கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளில் மிதவைச் சேகரிப்பான்களாகச் செயல்படலாம்; மின்னூட்டம் பெற்ற கூழ்மத் துகள்களின் மீது ஒட்டிக்கொண்டு நச்சு உலோக அயனிகளை அகற்றலாம்; அல்லது கரிமச் சேர்மங்கள் மற்றும் கன உலோகங்களால் மாசடைந்த இடங்களைச் சீரமைக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

1. கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளில் பயன்பாடுகள்​

கழிவுநீரை உயிரியல் முறையில் சுத்திகரிக்கும்போது, ​​கன உலோக அயனிகள் பெரும்பாலும் ஆக்டிவேட்டட் ஸ்லட்ஜில் உள்ள நுண்ணுயிர்க் கூட்டங்களைத் தடுக்கின்றன அல்லது நஞ்சாக்குகின்றன. எனவே, கன உலோக அயனிகளைக் கொண்ட கழிவுநீரை உயிரியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி சுத்திகரிக்கும்போது, ​​முன் சுத்திகரிப்பு அவசியமாகும். தற்போது, ​​கழிவுநீரிலிருந்து கன உலோக அயனிகளை அகற்ற ஹைட்ராக்சைடு வீழ்படிவு முறை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் அதன் வீழ்படிவுத் திறன் ஹைட்ராக்சைடுகளின் கரைதிறனால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இதன் விளைவாக உகந்த நடைமுறைப் பலன்கள் கிடைப்பதில்லை. மறுபுறம், மிதப்பு முறைகள், அடுத்தடுத்த சுத்திகரிப்பு நிலைகளில் சிதைப்பது கடினமான மிதப்பு சேகரிப்பான்களை (எ.கா., வேதியியல் முறையில் தயாரிக்கப்பட்ட சர்பாக்டான்ட் சோடியம் டோடிசில் சல்பேட்) பயன்படுத்துவதால் பெரும்பாலும் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, இது இரண்டாம் நிலை மாசுபாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது. இதன் விளைவாக, எளிதில் மக்கும் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு நச்சுத்தன்மையற்ற மாற்று வழிகளை உருவாக்க வேண்டிய தேவை உள்ளது—மேலும் உயிரியல் சர்பாக்டான்ட்கள் துல்லியமாக இந்த நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன.

2. உயிரிசீரமைப்பில் பயன்பாடுகள்​

கரிம மாசுபடுத்திகளின் சிதைவை ஊக்குவிப்பதற்கும், அதன் மூலம் மாசடைந்த சூழல்களைச் சீர்செய்வதற்கும் நுண்ணுயிரிகளைப் பயன்படுத்தும் செயல்முறையில், உயிரியல் சர்பாக்டான்ட்கள், கரிம மாசடைந்த இடங்களை அந்த இடத்திலேயே உயிரியல் முறையில் சீர்செய்வதற்கு குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றலை வழங்குகின்றன. ஏனெனில், அவற்றை நொதித்தல் திரவங்களிலிருந்து நேரடியாகப் பயன்படுத்திக்கொள்ள முடியும். இதனால், சர்பாக்டான்ட்களைப் பிரித்தல், பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் தயாரிப்பைத் தூய்மைப்படுத்துதல் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடைய செலவுகள் தவிர்க்கப்படுகின்றன.

2.1 அல்கேன்களின் சிதைவை மேம்படுத்துதல்​

ஆல்கேன்கள் பெட்ரோலியத்தின் முதன்மைக் கூறுகளாகும். பெட்ரோலியம் ஆய்வு, பிரித்தெடுத்தல், போக்குவரத்து, பதப்படுத்துதல் மற்றும் சேமிப்பின் போது, ​​தவிர்க்க முடியாத பெட்ரோலியக் கழிவுகள் மண் மற்றும் நிலத்தடி நீரை மாசுபடுத்துகின்றன. ஆல்கேன் சிதைவை விரைவுபடுத்த, உயிரியல் சர்பாக்டான்ட்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம், நீர் விலக்கும் சேர்மங்களின் நீர் ஈர்க்கும் தன்மையையும் உயிரியல் சிதைவுத்தன்மையையும் மேம்படுத்தி, நுண்ணுயிரிகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரித்து, அதன் மூலம் ஆல்கேன்களின் சிதைவு விகிதத்தை மேம்படுத்தலாம்.

2.2 பலவளைய நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களின் (PAH) சிதைவை மேம்படுத்துதல்​​

PAH-கள் அவற்றின் “மூன்று புற்றுநோய் விளைவுகள்” (புற்றுநோய் உண்டாக்கும், பிறவிக்குறைபாடுகளை உண்டாக்கும், மற்றும் மரபணு மாற்றங்களை உண்டாக்கும்) காரணமாக அதிக கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன. பல நாடுகள் இவற்றை முன்னுரிமை மாசுபடுத்திகளாக வகைப்படுத்தியுள்ளன. சுற்றுச்சூழலிலிருந்து PAH-களை அகற்றுவதற்கான முதன்மை வழி நுண்ணுயிரிச் சிதைவுதான் என்றும், பென்சீன் வளையங்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும்போது அவற்றின் சிதைவுத்தன்மை குறைகிறது என்றும் ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன: மூன்று அல்லது அதற்கும் குறைவான வளையங்களைக் கொண்ட PAH-கள் எளிதில் சிதைக்கப்படுகின்றன, அதேசமயம் நான்கு அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட வளையங்களைக் கொண்டவற்றைச் சிதைப்பது மிகவும் சவாலானது.

2.3 நச்சுத்தன்மையுள்ள கன உலோகங்களை அகற்றுதல்​

மண்ணில் உள்ள நச்சு கன உலோகங்களின் மாசுபடும் செயல்முறையானது, மறைந்திருத்தல், நிலைத்தன்மை மற்றும் மீளமுடியாத தன்மை ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இதனால், கன உலோகங்களால் மாசுபட்ட மண்ணைச் சீரமைப்பது கல்வித்துறையில் நீண்டகால ஆராய்ச்சி மையமாக இருந்து வருகிறது. மண்ணிலிருந்து கன உலோகங்களை அகற்றுவதற்கான தற்போதைய முறைகளில் கண்ணாடியாக்கம், அசையாமை/நிலைப்படுத்தல் மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை ஆகியவை அடங்கும். கண்ணாடியாக்கம் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சாத்தியமானதாக இருந்தாலும், அதில் கணிசமான பொறியியல் பணிகளும் அதிக செலவுகளும் அடங்கியுள்ளன. அசையாமை செயல்முறைகள் மீளக்கூடியவை, எனவே சிகிச்சைக்குப் பிறகு அதன் செயல்திறனைத் தொடர்ந்து கண்காணிக்க வேண்டியது அவசியமாகிறது. வெப்ப சிகிச்சையானது ஆவியாகும் கன உலோகங்களுக்கு (எ.கா., பாதரசம்) மட்டுமே பொருத்தமானது. இதன் விளைவாக, குறைந்த செலவிலான உயிரியல் சிகிச்சை முறைகள் விரைவான வளர்ச்சியைப் பெற்றுள்ளன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் கன உலோகங்களால் மாசுபட்ட மண்ணைச் சீரமைக்க, சூழலியல் ரீதியாக நச்சுத்தன்மையற்ற உயிரியல் சர்பாக்டான்ட்களைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கியுள்ளனர்.