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[摘要]活性炭的物理吸附特性以及化学吸附特性,使其被广泛的应用到环境保护的过程中。随着人们对环境的重视,保护环境成为一件义不容辞的事情。本文从活性发的特性出发。简要分析了活性炭在水环境保护、医疗卫生环境保护、土壤环境保护、空气环境保护等多方面的应用,以期为今后的环境保护探究提供一点借鉴。
[关键词]活性炭 特性 环境保护 应用
[中图分类号]TQ424.1 [文献码]B [文章编号]1000-405X(2013)-6-181-2
活性炭具有较强的热稳定性以及化学稳定性,对非极性物质具有一定的选择性,催化能力较强,是一种孔径相对较大的、具有较强吸附能力的炭材料。除此之外,活性炭的疏水性较强,在水蒸气或者是有水的环境中仍能很好的发挥作用,因此可以被用来净化水资源,还可以被用来蒸馏工厂气体,净化空气,以此达到环境保护的目的,与此同时,活性炭还能对空气、土壤以及卫生环境起到一定程度的净化效果,能够提高土壤、医疗卫生环境以及空气的质量。
1 活性炭在水环境保护中的应用
活性炭用于水污染的处理开始于20世纪30年代,美国、日本等发到国家大都采用活性炭对水进行处理,其中美国可占到五分之二,日本能够占到三分之二。活性炭被广泛运用于水处理主要是因为活性炭具有较强的吸附能力和再生性能。活性炭的吸附特性使其不仅能够有效清除水环境中的异色、异味,还能有效清除水环境中的病菌、杂质,对改善水环境的质量具有重要作用。根据水质的不同,在应用活性炭对水环境进行保护时,所采取的方式也有所差异。具体可以分为以下几种:
1.1 居民用水的处理
居民用水的处理,即将活性炭用于居民生活用水以及生活污水的处理中。相对而言,生活用水中的杂质、病菌等其他有害物质,在经过多次处理后已经相对较少,因此,活性炭只是在先前处理的基础上对生活用水进一步的净化,从而提高生活用水的质量。当活性炭用于生活污水的处理时,其较大的表面积以及表面的活性官能团就会同污水中的有机物等杂质发生反应,从而起到净化水资源的效果。
1.2 上水源水以及饮用水的处理
上水源水以及饮用水的处理主要是借助活性炭的物理吸附作用,对饮用水以及上水源水进行除臭、除色以及除杂等,用这种方式对水资源进行处理,可以有效避免氯碳氢类有害化合物的形成。
1.3 工业废水的处理
工业废水中的有毒有害物质相对较多。未经处理的工业废水会对水环境造成极大的危害。活性炭表面的官能团可以通过化学吸附作用与工业废水中的有害物质发生反应,从而使有害物质聚集到活性炭的表面,达到净化水资源的效果。此外,活性炭能够有效吸附污水中的铬、汞、甲醛等,提高污水处理的质量。
1.4 其它水污染的处理
活性炭还可以用于其它水污染的处理:第一,活性炭可用于自来水储水池中,抑制藻类等植物的生长,还能够除异味和起到杀菌作用;第二,在下水道的应用中,活性炭可以除去下水道的颜色、农药、异味等,降低下水道污水对地下水资源的污染;第三,活性炭还可以对二次水资源进行净化,将水中的杂质、污物等有害物质清除,提高水资源的利用率。
2 活性炭在医疗卫生环境保护中的应用
活性炭在医疗卫生环境保护中的应用主要体现在医疗净水、空气净化、防毒除尘等方面。
第一,可以借助活性炭极强的吸附特性,将其制作成防毒面具或者是防毒口罩,不仅可以有效减少有毒有害气体对身体造成的伤害,还能促进环境保护的实施。这种口罩的价格低廉且使用方便,同时不会对环境产生副作用,能够起到防菌、防尘、防化、防毒的效果,是一种较为理想的保健产品,具有较广的应用前景。第二,在活性炭纤维上存在钯、铂等金属离子,它们能够有效改变活性炭纤维的物理和化学性质,这在一定程度上能够有效去除一氧化碳等有毒有害氣体;而且在活性炭纤维还存在银离子,它能够起到净化饮用水和除菌的效果。第三,由于活性炭的危害性以及污染性都相对较小。因此临床医疗中常被用来对血液进行净化或者是对部分癌症进行治疗,有时还被当作解毒药品服用,减少了其他物品的应用,降低了环境污染。
3 活性炭在土壤环境保护中的应用
活性炭在土壤环境保护中的应用主要表现在土壤净化和土壤修复两个方面。
第一,有研究表明,活性炭能够对土壤中留存的农药起到净化的作用,可以从一定程度上降低土壤中农药的含量,减少农药对土壤的污染,提高土壤的质量。第二,活性炭的吸附作用能够增加阳离子与土壤的交换量,并且能够吸附土壤中的重金属,还能够改善土壤的结构,提高土壤中养分的含量,从而促进土壤的净化和修复。活性炭能够促进土壤中团粒结构的形成,增加土壤的吸水能力和通透性,使土壤长时间维持在一个恒定的PH值。此外,活性炭能够不同程度的减少土壤中重金属Ph和Cd的含量,有效改善土壤质量。
4 活性炭在空气环境保护中的应用
很早之前人们就已经运用粒状的活性炭对空气进行净化,如借助活性炭对工厂中的烟雾等进行脱硫,从而减少空气污染。除此之外,活性炭还被用来清除汽车尾气以及净化室内空气等,借助活性炭极强的吸附能力以及无污染的特性,减少环境污染。活性炭是一种孔隙较多且比表面积较大的炭材料,具有较强的吸附能力,当其被用来净化空气时,可以较好的吸附空气中的有毒有害气体。降低空气中有毒有害气体的含量。
4.1 用于汽车尾气的净化
调查显示,汽车尾气污染在城市空气污染中占了较大的比例。就当前来讲,汽车燃油造成的燃烧以及挥发,不仅产生难闻气体,更会给人类生活的环境造成影响。活性炭的物理以及化学吸附特性,可以有效清除空气中的异味,净化汽车尾气,减少汽车尾气排放造成的污染,起到环境保护的效果。
4.2 用于工厂烟气的脱硫
除汽车尾气可以造成空气污染外,工厂中各种烟气的排放也会造成空气污染,就当前来讲,工厂中排放的烟气多含有硫元素,这种元素会对空气造成严重的危害,活性炭的吸附特性可以起到脱硫的效果。常用的脱硫技术主要有三种:第一种是活性炭脱硫,第二种是高压电厂氧化,第三种是石灰乳中和。每一种脱硫技术都有其优缺点:(1)活性炭脱硫技术的应用较为广泛,借助这种技术可以有效脱除有机硫、二氧化硫以及硫化氢等中的硫。研究显示。活性炭表面的含氧基团的种类以及数量会从一定程度上影响活性炭脱硫的速率,进而影响脱硫的效果。与此同时,将活性炭与水杨酸、氧化铝、胺基等相结合,可以有效提高活性炭的脱硫能力。(2)借助高压电厂氧化进行脱硫,虽然能够对硫进行极好的利用,但是较难对硫化氢进行脱硫。(3)借助石灰乳中和的方式进行烟气脱硫,较容易操作,但是不能对硫进行很好的利用。
4.3 用于室内空气的净化
由于活性炭几乎不具污染性,因此常被用来净化室内空气。如活性炭常与空调等换气扇联用,从而起到净化空气的效果。除此之外,活性炭还被用于公共场所、厨房、居室等。
5 小结
综上所述,活性炭在环境保护中具有重要的作用。活性炭不仅能够净化水环境中的杂质,对生活用水、工业用水、工业废水等进行一定程度的净化,还能有效吸附空气中的有毒有害气体,对居家环境、工厂烟气、公共场所的异味进行净化,达到环境保护的效果。
[关键词]活性炭 特性 环境保护 应用
[中图分类号]TQ424.1 [文献码]B [文章编号]1000-405X(2013)-6-181-2
活性炭具有较强的热稳定性以及化学稳定性,对非极性物质具有一定的选择性,催化能力较强,是一种孔径相对较大的、具有较强吸附能力的炭材料。除此之外,活性炭的疏水性较强,在水蒸气或者是有水的环境中仍能很好的发挥作用,因此可以被用来净化水资源,还可以被用来蒸馏工厂气体,净化空气,以此达到环境保护的目的,与此同时,活性炭还能对空气、土壤以及卫生环境起到一定程度的净化效果,能够提高土壤、医疗卫生环境以及空气的质量。
1 活性炭在水环境保护中的应用
活性炭用于水污染的处理开始于20世纪30年代,美国、日本等发到国家大都采用活性炭对水进行处理,其中美国可占到五分之二,日本能够占到三分之二。活性炭被广泛运用于水处理主要是因为活性炭具有较强的吸附能力和再生性能。活性炭的吸附特性使其不仅能够有效清除水环境中的异色、异味,还能有效清除水环境中的病菌、杂质,对改善水环境的质量具有重要作用。根据水质的不同,在应用活性炭对水环境进行保护时,所采取的方式也有所差异。具体可以分为以下几种:
1.1 居民用水的处理
居民用水的处理,即将活性炭用于居民生活用水以及生活污水的处理中。相对而言,生活用水中的杂质、病菌等其他有害物质,在经过多次处理后已经相对较少,因此,活性炭只是在先前处理的基础上对生活用水进一步的净化,从而提高生活用水的质量。当活性炭用于生活污水的处理时,其较大的表面积以及表面的活性官能团就会同污水中的有机物等杂质发生反应,从而起到净化水资源的效果。
1.2 上水源水以及饮用水的处理
上水源水以及饮用水的处理主要是借助活性炭的物理吸附作用,对饮用水以及上水源水进行除臭、除色以及除杂等,用这种方式对水资源进行处理,可以有效避免氯碳氢类有害化合物的形成。
1.3 工业废水的处理
工业废水中的有毒有害物质相对较多。未经处理的工业废水会对水环境造成极大的危害。活性炭表面的官能团可以通过化学吸附作用与工业废水中的有害物质发生反应,从而使有害物质聚集到活性炭的表面,达到净化水资源的效果。此外,活性炭能够有效吸附污水中的铬、汞、甲醛等,提高污水处理的质量。
1.4 其它水污染的处理
活性炭还可以用于其它水污染的处理:第一,活性炭可用于自来水储水池中,抑制藻类等植物的生长,还能够除异味和起到杀菌作用;第二,在下水道的应用中,活性炭可以除去下水道的颜色、农药、异味等,降低下水道污水对地下水资源的污染;第三,活性炭还可以对二次水资源进行净化,将水中的杂质、污物等有害物质清除,提高水资源的利用率。
2 活性炭在医疗卫生环境保护中的应用
活性炭在医疗卫生环境保护中的应用主要体现在医疗净水、空气净化、防毒除尘等方面。
第一,可以借助活性炭极强的吸附特性,将其制作成防毒面具或者是防毒口罩,不仅可以有效减少有毒有害气体对身体造成的伤害,还能促进环境保护的实施。这种口罩的价格低廉且使用方便,同时不会对环境产生副作用,能够起到防菌、防尘、防化、防毒的效果,是一种较为理想的保健产品,具有较广的应用前景。第二,在活性炭纤维上存在钯、铂等金属离子,它们能够有效改变活性炭纤维的物理和化学性质,这在一定程度上能够有效去除一氧化碳等有毒有害氣体;而且在活性炭纤维还存在银离子,它能够起到净化饮用水和除菌的效果。第三,由于活性炭的危害性以及污染性都相对较小。因此临床医疗中常被用来对血液进行净化或者是对部分癌症进行治疗,有时还被当作解毒药品服用,减少了其他物品的应用,降低了环境污染。
3 活性炭在土壤环境保护中的应用
活性炭在土壤环境保护中的应用主要表现在土壤净化和土壤修复两个方面。
第一,有研究表明,活性炭能够对土壤中留存的农药起到净化的作用,可以从一定程度上降低土壤中农药的含量,减少农药对土壤的污染,提高土壤的质量。第二,活性炭的吸附作用能够增加阳离子与土壤的交换量,并且能够吸附土壤中的重金属,还能够改善土壤的结构,提高土壤中养分的含量,从而促进土壤的净化和修复。活性炭能够促进土壤中团粒结构的形成,增加土壤的吸水能力和通透性,使土壤长时间维持在一个恒定的PH值。此外,活性炭能够不同程度的减少土壤中重金属Ph和Cd的含量,有效改善土壤质量。
4 活性炭在空气环境保护中的应用
很早之前人们就已经运用粒状的活性炭对空气进行净化,如借助活性炭对工厂中的烟雾等进行脱硫,从而减少空气污染。除此之外,活性炭还被用来清除汽车尾气以及净化室内空气等,借助活性炭极强的吸附能力以及无污染的特性,减少环境污染。活性炭是一种孔隙较多且比表面积较大的炭材料,具有较强的吸附能力,当其被用来净化空气时,可以较好的吸附空气中的有毒有害气体。降低空气中有毒有害气体的含量。
4.1 用于汽车尾气的净化
调查显示,汽车尾气污染在城市空气污染中占了较大的比例。就当前来讲,汽车燃油造成的燃烧以及挥发,不仅产生难闻气体,更会给人类生活的环境造成影响。活性炭的物理以及化学吸附特性,可以有效清除空气中的异味,净化汽车尾气,减少汽车尾气排放造成的污染,起到环境保护的效果。
4.2 用于工厂烟气的脱硫
除汽车尾气可以造成空气污染外,工厂中各种烟气的排放也会造成空气污染,就当前来讲,工厂中排放的烟气多含有硫元素,这种元素会对空气造成严重的危害,活性炭的吸附特性可以起到脱硫的效果。常用的脱硫技术主要有三种:第一种是活性炭脱硫,第二种是高压电厂氧化,第三种是石灰乳中和。每一种脱硫技术都有其优缺点:(1)活性炭脱硫技术的应用较为广泛,借助这种技术可以有效脱除有机硫、二氧化硫以及硫化氢等中的硫。研究显示。活性炭表面的含氧基团的种类以及数量会从一定程度上影响活性炭脱硫的速率,进而影响脱硫的效果。与此同时,将活性炭与水杨酸、氧化铝、胺基等相结合,可以有效提高活性炭的脱硫能力。(2)借助高压电厂氧化进行脱硫,虽然能够对硫进行极好的利用,但是较难对硫化氢进行脱硫。(3)借助石灰乳中和的方式进行烟气脱硫,较容易操作,但是不能对硫进行很好的利用。
4.3 用于室内空气的净化
由于活性炭几乎不具污染性,因此常被用来净化室内空气。如活性炭常与空调等换气扇联用,从而起到净化空气的效果。除此之外,活性炭还被用于公共场所、厨房、居室等。
5 小结
综上所述,活性炭在环境保护中具有重要的作用。活性炭不仅能够净化水环境中的杂质,对生活用水、工业用水、工业废水等进行一定程度的净化,还能有效吸附空气中的有毒有害气体,对居家环境、工厂烟气、公共场所的异味进行净化,达到环境保护的效果。