介面活性劑之選用,除了要考慮效果好,使用方便,價錢便宜外;亦應考量其整個生命週期衝擊(life cycle impact,LCI)﹔亦即要分析其對整個生態系統之影響、能源之消耗、二氧化碳溫室氣體的效應等。換言之,除了價格外,亦應將環境及生態之價格(environmental and ecological costs,EE cost)納入考量。

Rhamnolipid
具有很強的清潔除污性能,除了作為清潔劑、乳化劑之用外,尚可供污染整治、漏油阻斷、促進油污回收、貯油槽清洗等用途。此外,亦可用於土壤淋洗、廢水處理,清除土壤重金屬污染、農藥污染等。

1.
漏油之污染處理

過去美國阿拉斯加的Exxon Valdez公司為了處理油田的漏油,曾採用擬油施肥法(oleophikic fertilizers)以增加微生物之氮、磷源,促進土壤微生物之活躍,加速漏油之生物降解。亦曾嚐試以基因改良微生物,或使用化學介面活性劑,但成效均不佳,只得仍沿用高壓熱水沖洗方式,清除漏油之油污。後來發現在石油中滋長的某些種微生物具有生產介面活性劑之功能,將油污乳化溶於水,以去除油污染。油污經乳化可溶於水後,即易為環境微生物所消化分解。據Harvey等(1990)報告稱Pseudomonas aeruginosa品系生產之rhamnolipid可以有效的降低油水間之介面張力,為良好之水中油污分散劑。此與化學介面活性劑不同,生物介面活性劑無毒,抗腐蝕性,可生物分解,對環境生態友善。彼以0.1 ﹪之rhamnolipid在燒杯內混以油污,十分鐘後,油水清澈分離。另阿拉斯加海岸岩壁沉積多年的油污,由於蒸發、風乾之影響,以致太黏,牢不可去。Exxon Valdez公司以1 rhamnolipid溶液,加溫 30-50,用消防水管沖淋,接觸一分鐘,瞬間即被清除。

其實早在1977Gutnick Rosenberg即報告稱,利用Acinetabacter calcoaceticus可生產萃取乳化劑,稱之『Emulsan』,只要極少量,即可清洗油污染設備,減低輸油管原油之黏稠度,並可用來處理漏油事件。

石油貯槽底常蓄積許多重金屬、污泥,每年必須定期清除。過去清除作業多用化學介面活性劑,常發生危險、耗時、耗力、耗錢。Banat(1991)以生物介面活性劑取代,不論其為水中油,抑或油中水,生物介面活性劑可以形成大乳化及微乳化作用,降低污泥之黏稠度,以方便幫浦抽取,且油水經乳化作用後,容易隔離分餾;除了可以很順利的清除石油貯槽底的污泥外,尚可從污泥內回收90 ﹪之碳氫化物,混於原油再次提煉。

2.
土壤污染整治

土壤及地下水污染整治,過去多用氣提法(pump and treat),但由於流洗出來高濃度之重金屬末端效應(tailing effect),處理耗時、耗力;尤其是在許多有機污染物同時造成之污染(co-contamination)時,土壤中原有之微生物棲群,因受重金屬毒害之衝擊,而影響有機污染物之生物降解。如於氣提法中添加生物介面活性劑,則可以有效的清除此末端效應;且由於生物介面活性劑可以減輕重金屬之毒性,而有助於土壤微生物對於有機污染物之快速生物降解。Van等(1993)報告稱,rhamnolipid可以加強土壤中naphthaleneanthracene phenanthrenefluorene2, 2’ ,5, 5’ -tetrachlorobiphenyl以及3, 3’ ,4, 4’ ,5, 5’ -hexachlorobiphenyl等污染物之清除,且與土壤質地有關,其作用依序為:砂質易於壤土,壤土易於黏土。Holden等(2002)亦稱Pseudomonas aeruginosa 喜在砂質土壤產生介面活性劑。Zhang Miller(1992)在疏水性octadecane場址,添加300 mg/Lrhamnolipidoctadecane在溶液中之分散率由0.009 mg/L增至250 mg/L以上。Ranman(2002)將遭受石油污染之土壤,分別以rhamnolipid 0.1 ﹪及1 ﹪溶液處理60天後,碳氫污染物分別分解67 ﹪及78 ﹪,對種子萌芽、作物葉綠素含量均具改良作用。Ouyan(2002)指出土壤浸透壓力增加,將不利於trichloroethylene, tetrachloroethylene等非水溶性液體(non-aqueous phase liquids, NPALs)在土壤孔隙中。當以rhamnolipid淋洗受NPALs污染之土壤時,會促使土壤起微乳化作用,將NPALs乳化於水中,易於自土壤中清除。

Gu
Chang2001)利用固定重組燐光細菌(immobilized recombinant bioluminescent bacterium)產生燐光之特性檢測受PAHspolycylic aromatic hydrocarbons)污染之土壤,發現添加生物界面活性劑後,可降低生物燐光;亦即PAHs已被分解。

3.
其他用途


市售sorphorolipid主要有酸型及內酯型兩型,但以內酯型為主,具有很強的抗脂肪酵素活性,據Frank(2001)之報告,其濃度在0.25-0.5 ﹪可以抑制70-75 ﹪的脂肪酵素活性,可用於去除臉龐之粉刺、體臭及其他個人照護,可供為化妝品之原料。

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