近年來,，我國的工業(yè)水平和社會經(jīng)濟都在高速發(fā)展,，但是環(huán)境保護,、污染治理的工作卻未能及時跟上,，許多生活和工業(yè)廢水未經(jīng)處理就直接流入附近的水體中，對水環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重,，特別是水中有機污染物含量逐漸升高,，成分也越來越復(fù)雜。
目前,，我國水體有機微污染（如多環(huán)芳烴〈PAHs〉,、多氯聯(lián)苯〈PCBs〉、芳香硝基化合物）日趨嚴(yán)重,，對飲用水安全和人群健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,。更值得關(guān)注的是，當(dāng)前的水處理技術(shù)尚難以有效去除此類有機污染物,。因此,，尋找經(jīng)濟高效、適合于飲用水處理的新型吸附劑已成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域關(guān)注的焦點之一,。
在國家自然科學(xué)基金等的資助下,，浙江大學(xué)環(huán)境科學(xué)系教授陳寶梁等以松針作為生物質(zhì)代表，通過控制不同炭化溫度（100～700℃）,，制備了一系列生物碳質(zhì)吸附劑,，并對制備的生物碳質(zhì)吸附劑的結(jié)構(gòu)和表面特征進行了深入研究。他們以4-硝基甲苯為目標(biāo),，探討了吸附劑在水中對有機污染物的吸附性能,、機理及與其結(jié)構(gòu)特征之間的定量關(guān)系，為制備經(jīng)濟高效吸附劑以及預(yù)測其吸附性能與機制提供了理論依據(jù),。
這一成果發(fā)表在《中國科學(xué)B輯：化學(xué)》2008年第6期上。
難解的水體有機污染問題
陳寶梁指出,，我國本身就是一個水資源短缺的國家,，而大量廢水特別是焦化廢水、精細(xì)化工和染料等難降解有機廢水未經(jīng)處理直接排放或沒有達標(biāo)排放,，又導(dǎo)致了水質(zhì)性缺水,。
例如，我國醫(yī)藥制造業(yè)和化學(xué)工業(yè)廢水年發(fā)生量分別為3.16億噸和38.35億噸,，而達標(biāo)排放率僅為57%～63%,；城市生活污水排放量約為195億噸/年，處理率不到20%。由此造成水污染尤其是持久性有機污染物（POPs）日益嚴(yán)重,，特別是其中痕量的有機污染物常具高生物積累性,、“三致”（致突變性、致癌性,、致畸性）效應(yīng),，對飲用水安全和人群健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
目前對有機污染廢水多采用單一破壞處理的方法,，成本高,、浪費資源。而以資源化技術(shù)為核心的集成處理工藝,，由于符合循環(huán)經(jīng)濟理念,，開始備受推崇。其中,，吸附法是有機污染物治理與資源化的有效方法之一,。
陳寶梁評價，有機污染物的吸附作用是非常典型的環(huán)境化學(xué)行為,，決定其在土壤和水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化,、歸趨、生物生態(tài)效應(yīng)及修復(fù)或緩解途徑和機制,，因此,，研究其吸附機理一直是環(huán)境科學(xué)和土壤化學(xué)的熱點方向之一。
據(jù)陳寶梁介紹,，尋找經(jīng)濟高效,、適合于飲用水處理的新型吸附劑已成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域關(guān)注的焦點之一，其中涉及活性炭,、有機黏土,、三油酸甘油酯-活性炭復(fù)合吸附劑等。目前常用的活性炭對有機污染物的吸附機理為表面吸附,，吸附容量大小取決于比表面積大小,，容易飽和，存在競爭吸附,，故在使用過程中需要不斷再生,；因此，對親脂性持久性有機污染物的吸附效果不理想,。
“當(dāng)前,，學(xué)界對環(huán)境友好的生物碳質(zhì)吸附劑的研究幾乎為空白。”他說,。
大有可為的生物碳質(zhì)吸附劑
陳寶梁指出,，環(huán)境中普遍存在的生物碳質(zhì)如木炭、焦炭、煙炱等,，具有超強的吸附性能,，而我國這方面的資源非常豐富。
據(jù)陳寶梁提供的數(shù)據(jù),，我國每年僅秸稈就產(chǎn)生6億多噸,，占世界秸稈總產(chǎn)量的20%～30%，但其中80%左右被廢棄或燃燒,，浪費了大量資源且嚴(yán)重污染環(huán)境,。
但是，如果能夠使這些生物質(zhì)實現(xiàn)“二次資源化”,，特別是利用廢棄生物質(zhì)制備高性能的生物質(zhì)吸附材料,，用于去除廢水或飲用水中難降解有毒有機污染物，就能夠真正實現(xiàn)以廢治廢,，對構(gòu)建資源節(jié)約型,、環(huán)境友好型社會，實現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義,。
陳寶梁認(rèn)為,，生物碳質(zhì)吸附劑不僅原料來源豐富、成本低廉,，而且制備工藝簡單,、產(chǎn)量高、結(jié)構(gòu)功能可調(diào),。它還具有多功能的吸附性能,，可同時去除廢水中多種有機污染物或重金屬—有機物復(fù)合污染物，回收再生利用也相對簡單,。
陳寶梁同時指出,，生物碳質(zhì)吸附劑的吸附機理，特別是其與生物碳質(zhì)的結(jié)構(gòu)之間的定量關(guān)系尚待深入研究,，這將為模擬“環(huán)境碳黑”設(shè)計和制備高性能環(huán)境友好的生物碳質(zhì)吸附材料提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo),。
從“軟碳”到“硬碳”
