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微塑料（MPs）污染严重威胁人类健康与生态系统。研究人员开展向砂滤柱添加生物炭基活性炭去除水中 MPs 的研究。结果显示，硬木活性炭（HAC）去除效率最高，该研究为提升水质净化提供新方向。
在地球的水环境里，一场看不见的 “塑料危机” 正悄然上演。微塑料（MPs），这些直径小于 5 毫米的塑料颗粒，如同隐匿的 “杀手”，悄无声息地渗透到每一处水域。它们来源广泛，大到塑料制品的破碎分解，小到化妆品里的微小颗粒，还有衣物洗涤时脱落的纤维、车辆轮胎磨损产生的碎屑等 。MPs 不仅自身会对生物造成危害，还如同 “污染物搬运工”，吸附着持久性有机污染物（POPs）、重金属（如镉、铜）等有害物质，随着食物链的传递，最终威胁到人类的健康，可能引发激素紊乱、胃肠道疾病，甚至增加患癌风险。
传统的快速砂滤（RSF）技术在去除水中污染物方面虽有一定成效，但面对 MPs 时却力不从心。尤其是对于小于 200μm 的微小 MPs，它们很容易就穿过砂滤介质的孔隙，导致净化效果不佳。而且，RSF 需要频繁进行反冲洗，这不仅增加了运行成本，还消耗大量水资源。在 MPs 污染日益严重的今天，开发更高效的去除技术迫在眉睫。
为了解决这一难题，来自国外的研究人员开展了一项别具意义的研究。他们将目光聚焦在生物炭基活性炭上，试图探索其能否为砂滤柱去除水中 MPs 带来新突破。研究成果发表在《Bioresource Technology Reports》上。
在研究中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，构建玻璃柱实验装置，通过让含 MPs 的水连续流过装有不同材料的砂柱，模拟实际过滤过程；其次，利用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行表征，观察材料的表面形态，分析其对 MPs 去除性能的潜在影响；同时，测定材料的 Zeta 电位、接触角和比表面积等参数，深入探究材料的物理化学性质。
研究结果主要从以下几方面展开：
- 材料筛选与去除效率：研究人员对比了多种活性炭材料，发现硬木活性炭（HAC）表现最为出色。对于 PS10 - 15、PET6 - 9、PA5 和 PSnano这几种不同类型的 MPs，HAC 的去除率分别达到了 96.82%、95.52%、95.92% 和 95.12%。
- 去除机制探究：MPs 的去除主要通过三种机制实现。一是尺寸排阻，较大的 MPs 会被困在过滤介质之间；二是疏水相互作用，使得 MPs 能够附着在过滤介质表面；三是物理截留，MPs 被截留在过滤材料类似蜂窝状的结构中。活性炭的加入增强了生物炭的比表面积、疏水性和保留能力，从而提升了对 MPs 的吸附能力。
- 粒径影响分析：粒径不同的 MPs，去除效率也有所差异。较大粒径的 MPs 主要通过尺寸排阻和物理截留去除，而像 PSnano这类小粒径的 MPs，则主要依靠疏水相互作用被保留下来。
研究结论表明，HAC 在去除水中 MPs 方面展现出极高的效率，其独特的去除机制为后续相关研究提供了重要参考。这项研究的意义非凡，它为解决水中 MPs 污染问题提供了新的思路和方法，为水质净化技术的改进指明了方向。通过向砂滤柱添加生物炭基活性炭，有望在实际水处理中大幅提升 MPs 的去除效果，守护水环境的健康，保障人类和生态系统的安全。
