کشش سطحی آب چیست و کاهش دهنده های آن چگونه عمل می‌کنند

کاهش دهنده های کشش سطحی آب یا سورفکتانت ها ترکیباتی هستند که با کاهش فشار سطحی آب تولید امولسیون‌های آب با مایعات غیرقابل‌اختلاط را مثل روغن‌ها و چربی‌ها تسهیل می‌کنند.
در سال‌های اخیر پاک‌کننده‌های حاوی سورفکتانت‌های سنتزی و اجزایی دیگر، جایگزین صابون‌های سنتی شده‌اند.
پاک‌کننده‌های مورد استفاده برای شستن لباس ممکن است حاوی سبک‌کننده‌های آب، درخشان‌کننده‌های نوری و عطر باشند.
سورفکتانت ها ممکن است یونی (حساس نسبت به تجزیه الکتریکی) یا غیر یونی (غیرمحلول در آب) باشند.
سورفکتانت‌های یونی  به گروه‌های آنیونیک (به یک سطح فعال آنیونی و یک کاتیون غیرفعال، تجزیه می‌شوند)، کاتیونیک (به یک سطح فعال کاتیونی و یک آنیون غیرفعال تجزیه می‌شوند) و آمفولیتیک (بسته به شرایط محیطی خواص آنیونیک یا کاتیونیک نشان می‌دهند) تقسیم می‌شوند. در صنعت به طور وسیعی از سورفکتانت‌های آنیونیک استفاده می‌شود.
به دلیل تولید تعداد زیادی  کاهش‌دهنده کشش سطحی آب یا سورفکتانت طبیعی، تعجب برانگیز نخواهد بود که آن‌ها طیف وسیعی از فعالیت سمی را بر موجودات زنده آبزی داشته باشند.
با وجود این، یک اثر فیزیکو – شیمیایی مشترک دارند و آن آسیب رساندن به بخش لیپیدی غشاء یاخته‌ای است. به دلیل کاهش فشار سطحی آب، لیپیدها کمتر آب را پس می‌زنند که این امر منجر به آبگیری و افزایش حجم یاخته می‌گردد.
بزرگ شدن یاخته در غلظت‌های پایین سورفکتانت، قابل برگشت است. غلظت بیشتر می‌تواند روندهای سوخت و ساز یاخته‌ای را کاهش دهد.
تماس طولانی مدت ممکن است به نحوی به یاخته‌ها آسیب برساند که بعدا نکروز شوند. این تغییرات، عمدتا، موجب ناقص شدن بافت پوششی تنفسی آبشش می‌گردند.
به علاوه، تماس ماهی با برخی از سورفکتانت‌ ها می‌تواند موجب تغییر در آنزیم‌های تنفسی، به‌ویژه آنزیم سیتو کروم اکسیداز، گردد. سورفکتانت‌ها می‌توانند به لایه مخاطی محافظت‌کننده پوست نیز آسیب برسانند. این لایه سست می‌شود و مقاومت ماهی نسبت به عفونت‌ها کاهش می‌یابد. غلظت‌های غیر کشنده سورفکتانت‌ها در ماهی می‌تواند تحت تاثیر برخی از عوامل زیستی و به ویژه غیر زیستی قرار گیرد.
سن ماهی عامل مهم زیستی به شمار می‌رود. برخی اوقات حساسیت ماهی به سورفکتانت‌ها در هنگام رشد و نمو جنینی و لاروی بیشتر از مراحل جوانی و بلوغ است.
از میان عوامل غیر زیستی، ساختمان مولکولی سورفکتانت و خواص فیزیکو شیمیایی آب، بیشترین تاثیر را بر سمیت دارند. نتایج تحقیقات در مورد رابطه بین سمیت و ساختمان مولکولی نشان داده‌اند که مثلا، سمیت «سولفونات‌های خطی آلکیل بنزن» در ماهی با افزایش طول زنجیره مولکولی، به نحو نمایانی بیشتر می‌شود.
رابطه مشابهی بین سمیت و طول زنجیره سایر سورفکتانت‌ها نیز مشاهده شده است. از میان خواص فیزیکو – شیمیایی آب، افزایش غلظت کلسیم و منیزیوم بیشترین تاثیرات را بر کاهش سمیت سورفکتانت‌ها دارند.  pH نیز اثراتی دارد.
این موضوع ممکن است هنگامی که سورفکتانت در ترکیب یک پاک‌کننده حاوی سبک‌کننده‌های شیمیایی آب (مثل پلی فسفات‌ها) به کار رود، مهم باشد.
هنگامی که سورفکتانت‌های کاتیونیک و آنیونیک تواماً در پساب‌ها وجود داشته باشند، با یکدیگر ترکیبی غیر محلول تولید می کنند و به میزان زیادی از سمیت آنها کاسته می‌شود. سمیت حاد سورفکتانت ها، بسته به گونه ماهی، تفاوت قابل‌ملاحظه‌ای دارد. اما در بسیاری از موارد، این ترکیبات و پاک‌کننده‌های حاوی آن‌ها، برای ماهی به شدت سمی هستند. LC₅₀ 48 ساعته آن‌ها در محدوده‌ای از 1 تا 10 میلی‌گرم در لیتر است. بخش کوچکی از سورفکتانت‌ها را می‌توان به عنوان مواد دارای سمیت متوسط (LC₅₀ 48 ساعته تا از 1 تا 10 میلی‌گرم در لیتر) و تعداد کمی دارای سمیت بسیار کم (LC₅₀) 48 ساعته  تا مقدار 1000 میلی‌گرم در لیتر) طبقه‌بندی کرد.
تفاوت بارزی بین سمیت گروه‌های آنیونیک، کاتیونیک و غیر یونی بخش عمده‌ای از سورفکتانت ها در ماهی، ثبت نشده است.
همانگونه که ذکر شد، سورفکتانت‌ها می‌توانند موجب آسیب ‌دیدگی بافت پوشش تنفسی آبشش‌ها (مثل بزرگ شدن و اکوئله شدن یاخته‌ها توأم با تغییرات دیستروفیک تا نکروبیوتیک) گردند. لذا نشانی‌ها درمانگاهی مسمومیت شامل اختلال‌های تنفسی (افزایش میزان تنفس و بلعیدن هوا در سطح آب توسط کپور ماهیان) و متعاقبا رخوت و مرگ است.
افزایش مقدار مخاط روی پوست و آبشش‌ها و تورم پر خون تا خیزدار دستگاه آبششی مشخصه‌های بارز آزمایش‌های پاتو آناتومیکی هستند. مخاط به راحتی از سطح بدن و آبشش‌ها جدا می‌شود.