微塑料(粒徑<5mm的塑料顆粒)廣泛存在于水體、土壤甚至大氣中，對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在威脅。傳統(tǒng)污水處理工藝難以完全去除微塑料，因此需要高效吸附材料進(jìn)行深度處理。活性炭因其高比表面積和強(qiáng)吸附能力，被認(rèn)為是一種潛在的微塑料吸附劑。

　　活性炭吸附微塑料的機(jī)理

　　活性炭主要通過以下機(jī)制吸附微塑料：

　　1. 物理吸附

　　微塑料顆粒被活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)(微孔、介孔)截留，尤其是粒徑較小的微塑料(納米級(jí))。

　　比表面積越大(如椰殼活性炭)，吸附效果越強(qiáng)。

　　2. 表面化學(xué)作用

　　活性炭表面的含氧官能團(tuán)(如羧基、羥基)可與微塑料表面的極性基團(tuán)結(jié)合，增強(qiáng)吸附。

　　改性活性炭(如負(fù)載金屬氧化物)可提升對特定微塑料的選擇性吸附。

　　3. 靜電作用

　　部分微塑料在水中帶負(fù)電，通過調(diào)節(jié)pH或陽離子改性活性炭，可增強(qiáng)靜電吸附。

　　實(shí)驗(yàn)研究與實(shí)際應(yīng)用效果

　　1. 實(shí)驗(yàn)室研究數(shù)據(jù)

　　聚乙烯微塑料(100nm)：在最佳條件下，活性炭吸附率可達(dá)85%~90%。

　　聚苯乙烯微塑料(1μm)：改性活性炭(如Fe?O?負(fù)載)吸附效率提升20%~30%。

　　2. 實(shí)際水處理中的挑戰(zhàn)

　　競爭吸附：天然有機(jī)物(NOM)會(huì)占據(jù)活性炭孔隙，降低對微塑料的吸附容量。

　　再生問題：飽和后的活性炭需通過熱解或化學(xué)清洗再生，但可能降低吸附性能。

　　活性炭吸附技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)勢

　　高效廣譜：可吸附不同材質(zhì)(PE、PP、PS等)和粒徑的微塑料。

　　環(huán)境友好：無二次污染，與化學(xué)沉淀法相比更安全。

　　局限性

　　成本較高：大規(guī)模應(yīng)用需頻繁更換或再生活性炭。

　　預(yù)處理需求：微塑料濃度過高時(shí)需結(jié)合過濾工藝。

　　活性炭對微塑料具有顯著吸附潛力，尤其在深度水處理中表現(xiàn)優(yōu)異，但需進(jìn)一步解決成本、再生及干擾物問題。未來通過材料改性和工藝優(yōu)化，活性炭有望成為微塑料污染治理的重要工具。