竹炭材料在水環(huán)境治理上的應(yīng)用現(xiàn)狀及其展望

韓琴琴 周松 丁瑞睿 袁宏 郭匿春

摘要?淡水水體水質(zhì)凈化和水環(huán)境保護(hù)是中國(guó)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的一項(xiàng)重要工作。竹炭作為一種機(jī)能型環(huán)保凈水材料，具有很強(qiáng)的水質(zhì)凈化能力，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于水體凈化和水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。就竹炭材料的水質(zhì)凈化機(jī)理、在水環(huán)境治理中的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)竹炭材料的開(kāi)發(fā)和利用進(jìn)行前景展望。

關(guān)鍵詞?水環(huán)境保護(hù);竹炭材料;凈化機(jī)理;應(yīng)用現(xiàn)狀;前景展望

中圖分類號(hào)：X703.5?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-3305（2020）03-051-04

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.023

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工農(nóng)業(yè)污染、水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)等問(wèn)題導(dǎo)致水環(huán)境處于被嚴(yán)重破壞的狀態(tài)，為自然環(huán)境帶來(lái)了極大的負(fù)擔(dān)。因此，做好水污染治理、水環(huán)境保護(hù)工作至關(guān)重要。近年來(lái)，碳基材料在污水處理和其他污染物質(zhì)吸附方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，生物碳材料因生態(tài)環(huán)保且不會(huì)形成二次污染成為了新興凈水材料中的研究熱點(diǎn)。其中，竹炭材料豐富的孔隙分布特征和高比表面積使其具有良好的吸附特性，是一種環(huán)境友好型生物凈化材料[1]。目前，研究發(fā)現(xiàn)竹炭材料，不僅可以有效除去水體中的有機(jī)雜質(zhì)，各種臭味等，對(duì)工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水和生活污水有顯著的凈化效果，在廢水深度處理、飲用水凈化及水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。

1?竹炭材料凈化機(jī)理

1.1?物理作用

竹炭是竹材在高溫和缺氧（或限制性的通入氧氣）條件下受熱分解而得到的，有著類似石墨的碳微晶按"螺層行結(jié)構(gòu)"排列以及微晶間的強(qiáng)烈交聯(lián)形成了發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，竹炭中的多孔性結(jié)構(gòu)作用像超強(qiáng)力海綿，能吸附自來(lái)水中的多余的化學(xué)物質(zhì)，并去除有害重金屬[2]。竹炭孔隙的大小不盡相同，且孔隙表面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不完整性，加之灰分和其他雜原子的存在，竹炭的基本結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷和不飽和價(jià)，氧原子和其他雜原子吸著于這些缺陷上，由此表現(xiàn)出極強(qiáng)的物理吸附能力[3]。?同時(shí)，竹炭表面結(jié)構(gòu)特性分別影響其物理吸附能力，利用化學(xué)物質(zhì)對(duì)竹炭進(jìn)行改性，可以有效提高其吸附能力[4]。

1.2?化學(xué)作用

1.2.1?釋放天然礦物質(zhì)?竹子生長(zhǎng)時(shí)從土壤中吸收了鉀、鎂、鐵、鈣、磷、鋁等礦物質(zhì)，經(jīng)高溫炭化后，存在于組織中的礦物質(zhì)從細(xì)胞壁中融出，附著在竹炭多孔質(zhì)表面。竹炭含有豐富的礦物質(zhì)和人體必需的微量元素，如銅、硒、鋅、鍶等，而對(duì)人體有害的重金屬元素含量很低或在安全范圍之內(nèi)[5]。當(dāng)竹炭放入水中時(shí)，可向周圍環(huán)境通過(guò)離子交換作用釋放出這些天然礦物質(zhì)，使原有水體成為含有礦物質(zhì)的弱堿性水。竹炭材料中的礦物質(zhì)溶解于水中，可以改善人們普遍礦物質(zhì)攝取不足的現(xiàn)象[6]。

1.2.2?產(chǎn)生各種離子?竹材熱解過(guò)程中，多糖成分的劇烈熱降解可能產(chǎn)生許多自由基，這些自由基包括各種原子、原子團(tuán)、分子或離子。其中的超氧離子自由基是氧化性很強(qiáng)的活潑自由基，不僅能夠?qū)⒏鞣N有機(jī)化合物直接氧化變成二氧化碳和水等無(wú)機(jī)小分子，而且可以穿透細(xì)菌細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞膜，進(jìn)入菌體，使細(xì)菌質(zhì)流失而死亡，凝固病毒蛋白質(zhì)，抑制病毒活性，并捕捉、殺除水體中的浮游細(xì)菌，具有極強(qiáng)的防污、殺菌和除臭功能。此外，竹炭材料五元環(huán)和六元環(huán)所組成的洋蔥狀富勒烯（C60）和展開(kāi)的碳納米管結(jié)構(gòu)的特殊孔隙形狀產(chǎn)生負(fù)離子效應(yīng)[5]。負(fù)離子是空氣中的自由電子被氧分子捕捉后結(jié)合產(chǎn)生的負(fù)氧離子，這些負(fù)離子具有很強(qiáng)的穿透作用，容易附著在各種介質(zhì)上，可以對(duì)空氣和水體起到一定程度的凈化作用。

1.3?生物作用

竹炭材料表面豐富的孔隙分布特征和高比表面積，為微生物提供良好的附著可能，控制環(huán)境因素使其適宜微生物的生存，借助微生物的新陳代謝可對(duì)水體進(jìn)行凈化。徐明雙等[6]發(fā)現(xiàn)微生物菌群可以寄居在竹炭?jī)?nèi)部空隙和表面并繁衍，利用含微生物的竹炭材料可以實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)生活污水的處理。黃茜等[7]對(duì)比了竹炭固定菌和游離菌對(duì)水中類雌激素壬基酚的降解效果，發(fā)現(xiàn)竹炭固定菌對(duì)壬基酚的7?d降解率分別為100.0%，顯著優(yōu)于游離菌的54.2%。經(jīng)過(guò)8輪重復(fù)利用后，竹炭固定菌對(duì)壬基酚的降解率仍可達(dá)到36.5%，遠(yuǎn)高于游離菌8.9%的降解率，說(shuō)明竹炭通過(guò)固定微生物可以長(zhǎng)期重復(fù)降解廢水類雌激素壬基酚。張可等[8]采用玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸鈉包埋復(fù)合固定施氏假單胞菌PFS-4，通過(guò)正交試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)固定化菌劑和游離菌體對(duì)二氯喹啉酸的降解率分別為91.4%和72.8%。在用于實(shí)際污水處理時(shí)，固定化菌劑和游離菌體對(duì)水中及土壤中二氯喹啉酸去除率仍能分別達(dá)到84.2%和74.3%，利用竹炭復(fù)合固定微生物在去除廢水有機(jī)污染物中具有較好的工程應(yīng)用前景。

2?竹炭在水環(huán)境治理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1?工業(yè)廢水治理

工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水和廢液，包括生產(chǎn)廢水、生產(chǎn)污水及冷卻水。工業(yè)廢水中含有大量重金屬、酚類等有毒有害物質(zhì)，容易產(chǎn)生大面積水體污染，對(duì)人類健康造成極大危害。國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段工業(yè)廢水處理方法有物理治理方法、化學(xué)治理方法和生物治理方法。應(yīng)用微生物和活性炭生物質(zhì)吸附材料的生物處理方法不僅操作簡(jiǎn)單，而且生態(tài)環(huán)保，不會(huì)對(duì)水體形成二次污染。

2.1.1?重金屬?gòu)U水治理?重金屬?gòu)U水作為影響水環(huán)境的嚴(yán)重問(wèn)題之一，不僅毒性大、易積累，而且處理后難以回收?，易造成二次污染等問(wèn)題[9]。竹炭對(duì)重金屬吸附機(jī)制主要表現(xiàn)為：物理吸附、靜電作用、離子交換、絡(luò)合反應(yīng)和化學(xué)沉淀[10]。竹炭對(duì)重金屬汞具有較明顯的去除效果，由經(jīng)氯化鐵改性后的竹炭脫汞率在140℃時(shí)達(dá)到99.9%，氯化鋅改性后的竹炭脫汞率可達(dá)92.0%[11]。同時(shí)，在pH=3.2～6.2的范圍內(nèi)，竹炭對(duì)鉛有較好的吸附，對(duì)廢水中鉛的最高去除率可達(dá)98.5%[12]。此外，利用竹炭為載體負(fù)載Fe2+制成催化劑，構(gòu)成非均相Fenton催化劑，用于含銅廢水的處理上效果較好。白曉龍[13]等通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?Fe2+負(fù)載平衡60?min、Fe2+濃度為1?280?mg/L時(shí)，最佳的負(fù)載量為65.8?mg/g時(shí)，對(duì)于處理50?mg/L的含銅廢水，銅的去除率可達(dá)到88.8%。成本低的載性竹炭和改性竹炭材料對(duì)重金屬具有廣泛的吸附性，治理廢水操作簡(jiǎn)單，可以有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)重金屬?gòu)U水的綜合治理。

2.1.2?有機(jī)污水治理?有機(jī)污水中有機(jī)物濃度高且成分復(fù)雜，不易降解。其中的含酚廢水主要來(lái)自焦化廠、煤氣廠等工業(yè)部門和合成苯酚、有機(jī)農(nóng)藥等生產(chǎn)過(guò)程。含酚廢水中存在大量酚基化合物，飲用水中含酚對(duì)人體健康有不利影響。竹炭對(duì)有機(jī)污水的吸附類型有物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附。孫盼華[14]通過(guò)反復(fù)蒸煮法制備了載鐵竹炭非均相Fenton催化劑，并且對(duì)催化劑制備過(guò)程中的條件進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)環(huán)境條件達(dá)到適宜程度時(shí)，載鐵竹炭對(duì)苯酚去除率可達(dá)到99.7%，反應(yīng)結(jié)束后不會(huì)產(chǎn)生大量的含鐵污泥，大大降低了二次污染的程度。芬頓法廣泛應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域中難降解有機(jī)廢物的處理與處置，而進(jìn)一步研究竹炭材料在芬頓實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用可以促進(jìn)使芬頓技術(shù)的發(fā)展，也有利于工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量有機(jī)污染物廢水的生態(tài)環(huán)保治理。

2.1.3?抗生素及環(huán)境激素污水治理?抗生素及環(huán)境激素屬于新型有毒有機(jī)污染物，對(duì)淡水水體的污染已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。這一類污水有機(jī)物成分復(fù)雜，水體中的化學(xué)需氧量、懸浮物及色度含量均比較高。目前，工業(yè)上處理方式主要有吸附處理、混凝處理、膜分離處理、生化處理和高級(jí)氧化處理等，竹炭處理作用主要以物理和化學(xué)吸附作用為主。陳國(guó)鑫[15]通過(guò)負(fù)載水合氧化鐵的形式對(duì)竹炭進(jìn)行改性制備水合氧化鐵改性竹炭，對(duì)抗生素磺胺甲噁唑的去除效果最好，48?h去除率可達(dá)到97.8%。竹炭作為一種新型吸附劑，在溶液pH=3時(shí)對(duì)內(nèi)分泌干擾物鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）的吸附率可達(dá)98.1%。劉浩然等[16]將加入竹炭的污泥經(jīng)過(guò)高溫好氧-堆肥處理30?d后，污泥中的青霉素降解速率（99.2%）比不添加任何物質(zhì)的污泥中青霉素降解速率（99.0%）更高，在開(kāi)始堆肥45?d后，前者中青霉素已經(jīng)完全降解，后者仍然存在0.03?ug/kg青霉素?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)對(duì)于某些抗生素和環(huán)境激素的研究較少，但從已有研究可以看出竹炭材料在減輕新型有毒有機(jī)污染物對(duì)人類健康和環(huán)境的影響上具有較大的發(fā)展?jié)撃堋?/p>

2.2?農(nóng)業(yè)污水治理

農(nóng)業(yè)污水是指農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、農(nóng)產(chǎn)品加工等過(guò)程中排出的影響人體健康和環(huán)境質(zhì)量的污水或液態(tài)物質(zhì)。按照污水的排放方式可分為點(diǎn)源污水和面源污水。將竹炭應(yīng)用在廢水的生物化學(xué)處理技術(shù)上可對(duì)農(nóng)業(yè)污水實(shí)現(xiàn)一定程度的凈化效果，方法簡(jiǎn)便易行且成本低廉，不僅可以為小型農(nóng)業(yè)水體中的富營(yíng)養(yǎng)化治理提供理論支持，還可以在一定程度上修復(fù)淡水水生態(tài)環(huán)境。

2.2.1?有機(jī)氯農(nóng)藥污水治理?有機(jī)氯農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)污水中的典型持久性有機(jī)污染物，具有難降解性、生物蓄積性及高毒性，對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類健康具有極大的危害。左丹[17]以三氯甲烷作為廢水中的代表物質(zhì)，竹炭摻雜氧化鐵作為催化劑在光催化劑作用下對(duì)有機(jī)氯的最大降解率可以達(dá)到52.0%，而自來(lái)水廠常規(guī)臭氧-生物活性炭深度處理工藝對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥的去除率最好達(dá)到42.8%。由此可見(jiàn)，竹炭經(jīng)過(guò)優(yōu)化加工處理后對(duì)處理有機(jī)氯廢水具有良好效果，且操作簡(jiǎn)單運(yùn)行成本低，將竹炭用在農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的污水中，可有效減輕農(nóng)村環(huán)境的有機(jī)氯農(nóng)藥點(diǎn)源污染程度。

2.2.2?富營(yíng)養(yǎng)污水治理?水體富營(yíng)養(yǎng)化是人為的將含有過(guò)量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的污廢水排入水體，導(dǎo)致污染負(fù)荷超過(guò)其自凈能力，在極短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體游離氧含量下降，魚類及其他水生生物大量死亡，最終水質(zhì)變差的現(xiàn)象，水體富營(yíng)養(yǎng)化是國(guó)內(nèi)外水環(huán)境污染治理的難題。研究發(fā)現(xiàn)竹炭是較為理想磷離子吸附材料，竹炭?jī)艋讖U水的理論研究已較為成熟。丁蔭祥等[18]發(fā)現(xiàn)竹炭對(duì)磷離子吸附去除率隨粒徑的減小而增大，隨用量的增加而增大;磷離子初始濃度增大，竹炭吸附率減小;竹炭對(duì)磷離子的吸附可在180?min達(dá)到平衡，最佳吸附溫度為30℃，對(duì)磷的吸附效率可達(dá)80.6%?。余國(guó)文等[19]發(fā)現(xiàn)以氯化鋁為改性劑，改性后竹炭磷吸附容量為10.0?mg/g，是未改性竹炭的1.3倍，表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附性能。裴亮等[20]在階梯式人工濕地中添加竹炭粒填料，不僅可以有效解決人工濕地降解廢水污染物效果不穩(wěn)定的問(wèn)題，對(duì)污水中TP、TN和NH3-N的降解率也可以達(dá)到68.3%、69.2%和73.2%。竹炭材料對(duì)農(nóng)業(yè)污水中過(guò)量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附可以從根本上降低水體富營(yíng)養(yǎng)化程度，進(jìn)而改善水體水質(zhì)。

2.3?生活污水

近年來(lái)，城市生活污水與農(nóng)村生活污水都通過(guò)采用一些廢水的生物化學(xué)處理方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生活污水的凈化。竹炭作為輔助物，吸附去除污染物的效果顯著，將竹炭添加到各種生物化學(xué)處理設(shè)施中的水質(zhì)凈化效果均遠(yuǎn)勝于單獨(dú)設(shè)施的處理效果。

2.3.1?城市生活污水?城市生活污水主要由糞便和洗滌污水組成，含有油脂、糖類物質(zhì)及含氮磷的化工產(chǎn)物。各種污染物質(zhì)相互交叉融合，嚴(yán)重污染了城市居民的生活用水質(zhì)量。竹炭作為生物流化床填料可以在城市生活污水治理中發(fā)揮重要作用。添加了竹炭的生物流化床在結(jié)合A/O（厭氧好氧工藝法）、耦合A/O工藝后，水體中的COD、氮磷、總氮和總磷的去除率可以提升至90.3%、74.2%、77.5%、82.5%，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)生活污水較徹底的處理[21]。曝氣生物濾池（BAF）是一種污水生物處理技術(shù)，它集生物降解、固液分離于一體，以竹炭為填料的兩級(jí)曝氣生物濾池在最佳運(yùn)行條件下的COD、濁度、氨氮去除率分別為87.7%、93.4%和82.7%[22]。陳清松[23]等發(fā)現(xiàn)將竹炭和陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（PAM）二者進(jìn)行優(yōu)化組合，得到組合型水處理劑，對(duì)城市污水COD的去除率、透光率和沉降速率分別達(dá)到83.7%、82.2%和300?mm/min，各項(xiàng)指標(biāo)比PAM單獨(dú)處理時(shí)提高了將近2倍。張磊等[24]以普通竹炭為原料，采用氫氧化鉀活化法改性制備低濕密度竹炭，將低濕密度竹炭作為懸浮生物載體應(yīng)用到移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）中，用以處理模擬生活污水，處理后出水COD去除率為83.0%。

2.3.2?農(nóng)村生活污水?目前，在農(nóng)村中比較常見(jiàn)的污水主要為廚房、洗浴和施用農(nóng)藥化肥等產(chǎn)生的污水，氮磷含量較高，重金屬以及有毒有害物含量較低，直接進(jìn)入河、湖及塘中對(duì)水體造成了嚴(yán)重的污染，影響了農(nóng)村居民的生活和自然環(huán)境。?農(nóng)村生活污水多采用一體化生化濾池處理，在一體化生化濾池的生物濾池中添加活性炭，通過(guò)缺氧-除磷-好氧-竹炭吸附，可以有效去除污水中殘留的有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)起到截留出水中的SS，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益為一體的農(nóng)村生活污水處理[25]。另外，在使用水平潛流人工濕地和垂直流人工濕地凈化農(nóng)村生活污水時(shí)，使用竹炭和礫石為組合填料可以將水平潛流人工濕地中生活污水的COD、TN和TP、平均去除率分別達(dá)到72.2%、47.8%和59.8%，垂直流人工濕地分別達(dá)到75.0%、48.1%和58.2%[26]。林建平等[27]將微生物和竹炭固定在聚乙烯醇（PVA）里，制得竹炭固定化微生物小球填料，用來(lái)處理農(nóng)村生活污水，最終竹炭對(duì)COD去除率可達(dá)76.0%。添加竹炭作為吸附材料對(duì)灌溉水中鎘最大吸附量分別為19.1?mg/g、沉砂池+人工表面流濕地+吸附池工藝系統(tǒng)對(duì)灌溉水中總鎘的去除率在86.1%～100.0%之間，平均去除率則高達(dá)94.3%，且運(yùn)行效果穩(wěn)定，受進(jìn)水口濃度、流速影響小，最終出水都低于2.0?ug/L?，平均出水鎘濃度僅為0.5?ug/L[28]。在污水一級(jí)處理技術(shù)中，可以采用改性竹炭曝氣生物濾池處理生活污水。竹炭作為新型高效低成本的填料，對(duì)氨氮的吸附去除率可以達(dá)到82.2%[29]。

3?竹炭材料開(kāi)發(fā)及利用過(guò)程中存在的問(wèn)題

3.1?竹炭得率低

目前，生產(chǎn)竹炭的方法主要有炭窯燒制法和干餾熱解法，相應(yīng)的設(shè)備分別是炭窯和干餾釜燒制過(guò)程中存在氧化問(wèn)題，竹炭得率較低（約20.0%）。而且操作過(guò)程中容易進(jìn)入過(guò)多的空氣，進(jìn)一步降低了竹炭的得率。張雙燕[29]在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用高溫電阻爐來(lái)制備竹炭，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，竹炭得率急劇下降，在200～350℃下降最快，500℃后，竹炭的得率趨于平緩，200℃時(shí)可達(dá)85.0%，未能達(dá)到較高的得率。

3.2?竹炭吸附效果易達(dá)到飽和

竹炭所含空隙有限，當(dāng)環(huán)境介質(zhì)中存在大量污染物，竹炭在短期內(nèi)達(dá)到吸附平衡，此時(shí)竹炭不再具有吸附特性[30]。用竹炭?jī)艋k廢水，竹炭添加量越多，單位吸附量越低，pH=8時(shí)，吸附量達(dá)到最大值，振蕩時(shí)間在10～70?min時(shí)，對(duì)吸附量的影響變化較大，80?min后吸附量趨于平衡。同樣地，竹炭是吸水性很強(qiáng)的物質(zhì)，發(fā)達(dá)的孔道常常會(huì)被水分所"占領(lǐng)"，而目標(biāo)污染物質(zhì)便被拒之門外了。雖然可采用一定方法令已飽和的竹炭再生，然而再生后的竹炭仍較易達(dá)到飽和。

3.3?竹炭材料進(jìn)一步研發(fā)創(chuàng)新不足

目前竹炭材料的研發(fā)創(chuàng)新處于停滯，且已有方法只是將竹炭添加到凈水設(shè)施中吸附水中的污染物質(zhì)。竹炭經(jīng)改性后微孔結(jié)構(gòu)增多、比表面積增大、表面含氧官能團(tuán)增多，改性竹炭比未改性竹炭具有更為良好的化學(xué)吸附能力和物理吸附能力[31]。改性竹炭相對(duì)于未改性竹炭，表面酸性含氧官能團(tuán)量G、比表面積S、孔比容積Vp明顯增大，氨氮的最高吸附去除率由20.1%提高至82.2%，吸附平衡時(shí)間由未改性時(shí)的6?h縮短至4?h。其中，納米改性竹炭具有光催化吸附、分解、抑菌、殺菌等多種功能，值得進(jìn)一步研發(fā)和創(chuàng)新。

3.4?竹炭材料的市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化力量薄弱

竹炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)門檻低，導(dǎo)致出現(xiàn)了眾多規(guī)模小且技術(shù)力量薄弱的生產(chǎn)企業(yè)。市場(chǎng)上的竹炭制品生產(chǎn)燒制技術(shù)含量低、易于模仿，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雷同較多，整個(gè)行業(yè)缺乏創(chuàng)新成品的開(kāi)發(fā)[32]。人們接觸到不正規(guī)廠家生產(chǎn)的不合格竹炭，吸附效果難以達(dá)到實(shí)驗(yàn)研究水平，容易被人質(zhì)疑吸附效果而錯(cuò)過(guò)對(duì)竹炭的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。

4?竹炭材料治理水環(huán)境的前景展望

國(guó)內(nèi)水環(huán)境惡化和水資源減少的趨勢(shì)日漸嚴(yán)峻，為確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活的正常發(fā)展，水環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)刻不容緩的工作。傳統(tǒng)的篩網(wǎng)截留、過(guò)濾、重力分離等物理處理方法受水質(zhì)影響較大，且凈水效果較差。中和、沉淀、氧化還原、催化氧化等化學(xué)處理方法成本較高且易對(duì)水體產(chǎn)生二次污染。竹炭作為一種環(huán)境友好型生物吸附材料，生產(chǎn)成本低，吸附效果較顯著。竹炭的物理、化學(xué)和生物作用均可以很好地凈化水質(zhì)，保護(hù)水環(huán)境。對(duì)竹炭材料進(jìn)行改性可以有效提高物理吸附能力，竹炭材料中蘊(yùn)含的化學(xué)物質(zhì)可以很好地改善水環(huán)境質(zhì)量，而與微生物結(jié)合則可以大大提升竹炭水體凈化效率，積極推動(dòng)水環(huán)境保護(hù)工作。目前，竹炭材料在工農(nóng)業(yè)污水和生活污水的治理中應(yīng)用廣泛，而竹炭材料的開(kāi)發(fā)和利用可以將竹炭材料凈化水質(zhì)理論研究推入更深層次，促進(jìn)水環(huán)境保護(hù)的功能。

綜上所述，竹炭是一種發(fā)展前景廣闊的環(huán)保凈水材料，可以在國(guó)內(nèi)的水環(huán)境治理領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

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責(zé)任編輯：黃艷飛