在人類生活生產中，經常應用到活性炭，如今，隨著先進科學技術的革新優化，活性炭在水和空氣的環保處理中同樣得到廣闊的發展空間。活性炭主要成分為碳元素，內部結構具有較多孔隙，吸附能力強。且活性炭不溶于水或其他密度溶劑，優良的抗熱、抗酸堿腐蝕能力，決定其勢必在環境保護中作出突出貢獻。

活性炭微觀結構圖

1、活性炭的功能屬性探究

活性炭屬于多孔隙結構，內部空隙總量占比70%-80%，堆積密度較低，比表面積大，這決定了其具有優良的吸附性能。且活性炭內部碳原子為不飽和狀態，易于吸引其他原子形成化合物，整體結構呈現一種不飽和原子力場，促使其他分子結構遭到破壞，能量降低，進而呈聚集狀吸附到活性炭周圍。又由于活性炭內部空隙較多，且這些空隙呈不均勻分布，進而形成孔隙壁，而1g活性炭的孔隙壁面積要比整體活性炭表面積多出500m2-1700m2，該種特性決定著活性炭的強吸附性能。

2、環境保護中活性炭的具體應用

2.1 在水處理中的應用

目前，應用活性炭開展水處理成為世界上諸多國家關注的焦點。相比發達國家在該方面投入的活性炭用量約占其總用量的40%，我國則稍顯遜色，我國主要將活性炭用來出口，實際應用到水處理方面的用量則極少，約占總產量的1/10。早在1932年，美國芝加哥開始應用活性炭處理自來水，隨著技術的優化，活性炭在水處理方面的應用愈加廣泛，如工業用水、城市下水、工業廢水方面。下面將作具體論述。

1）上水處理

對于生活生產用水，要求標準最高的當屬飲用水和上水源水，規定這類水中的PH、大腸桿菌、微量有毒成分、臭味等必須符合相關標準限定。在自來水中應用活性炭，能夠有效吸附水中多種雜質、臭味，且處理效果優于其它類型漂白粉和氯，水中的鈣、鎂元素會得到保留。

2）工業用水處理

工業用水類型多樣，要求差異大，不同純度的水適用于不同領域，如高純度水，適用于化學工業、醫藥工業。而這些領域的工業水應用均離不開活性炭的支持。在工業用水中應用活性炭，可以有效吸附水中膠質、有機物、游離氯、致“熱原”和少量CO2和O2，這些氣體的去除，有助于處于高壓或臨界狀況發電鍋爐的有效運轉。

3）生活污水處理

現代城市的快速前行，提高了對生活污水的處理要求，為科學處理大眾生活污水，將污水處理分為一級、二級和三級，而活性炭在生活污水的三級處理中的第三級得以廣泛應用，高效處理過后的水體中，有機碳含量占總有機碳含量<5mg>高錳酸鹽指數<10mg>，成功凈化污水，削弱了水中有害物的傷害性。

4）工業廢水處理

工業廢水具有種類多樣，內部物質混合繁雜的特征，這類水體多數為有毒有害作用。有關工業廢水的處理，也被劃分為二級和三級處理。活性炭經常被應用在三級處理中，該類水體經過凈化吸附后，能夠減輕其排放后對江海的污染，而且也可增大水資源利用率，部分廢水甚至全部廢水均可得到再次回用，降低水資源損耗。

2.2 空氣污染中活性炭的作用所在

1）室內空氣治理

人們在室內空間的活動時間最長，保持室內空氣清新健康極為重要。關于室內空氣的污染，主要來自于廚房炒菜是的油煙、裝修時各裝飾物、溶劑、黏膠釋放的甲醛等有害氣體、廁所下水道產生的異味等。上述氣體中多含有CO、SO2、NH3、HS、CO2，不利于人體健康。對此，可以將活性炭放在廚房的燃氣灶部位，有效處理廚房中產生的有害氣體。或者也可使用由活性炭制成的碳產品，將其放在室內各個角落，吸附室內有害氣體，為人們提供良好的居住環境。

2）煙氣脫硫治理

在空氣污染中，硫化物的污染最為嚴重。這類污染多出現在燃煤、石油當中，空氣中的含硫氣體不斷累積，增加酸雨的產生，硫酸雨下落到地下，會對土地、樹木、建筑等造成不同程度的侵蝕，破壞自然環境與人居環境。對此，必須加強空氣中硫化物的處理。

針對脫硫治理，使用活性炭能夠更加有效的凈化空氣，大幅度降低空氣中的硫含量。具體的處理方式是，先將O2和SO2放在100℃環境下作高溫加熱處理，促使二者發生化學反應，形成SO3，在高溫狀態下SO3為水蒸氣形態，隨后使用活性炭對其展開強有力的吸附，接下來再采取氨水洗、水蒸氣加熱或水洗等方法，將硫集體收集，通過生產再次應用。該種處理方式既能夠成功脫硫，又可以節省不必要的資源損耗，降低成本支出，確保脫硫處理的綜合效益。

從上可以看出，活性炭在脫硫處理中的優良效果，值得在多領域實行廣泛應用。而且即使大量使用活性炭，相比其他類型脫硫治理方式，該方式的成本費用更低，不會給處理單位產生較大的資金壓力。憑借活性炭脫硫的高效性、無污染性、成本節約性，值得相關部門加大對其的研究，并拓展其應用渠道。

3）活性炭對汽車尾氣污染的防治

隨著人們生活品質的提升，汽車保有量逐年遞增，而汽車尾氣對環境造成的污染是極其嚴重的。其中，尾氣中的碳氫化合物或燃油揮發是引發空氣污染的最關鍵原因。上述氣體在太陽光照射下會迅速揮發擴散，形成大量煙霧籠罩在城市之中，導致城市可見度變差，空氣質量偏低，行人出行受到影響。而且煙霧中的甲苯、烯類、二異氰酸甲苯脂等物質，會對人體造成極為嚴重的損害，長期生活在這種空氣環境中，會使人們的眼部、皮膚、氣管產生疾病，威脅人類的健康。

針對汽車尾氣帶來的空氣污染，可以利用活性炭進行整理。活性炭的強吸附能力可以有效去除汽車尾氣中的碳氫化合物和有害微粒，從而凈化城市空氣，減輕對人體健康的威脅。相關部門需要加強活性炭在汽車尾氣處理方面的研究，革新技術，優化活性炭性能，使其更高效的處理汽車尾氣，保護城市的空氣環境。

2.3 土壤污染中應用活性炭的優勢所在

活性炭的高強度吸附能力，不僅適合應用在空氣與水的污染治理中，同樣適宜應用在土壤污染中。憑借強大的吸附性能，活性炭可以有效吸收土壤中的有毒物質，保護土壤原有機能。如針對重金屬污染、農藥殘留，可以利用活性炭材料，吸附對土壤結構有損害的物質，從而提高土壤質量，保護自然環境。

2.4 醫療環境污染中活性炭的作用所在

醫療行業對于工作環境的要求極高，尤其是對于一些具有嚴重傳染性的病人隔離區來說，醫生必須做好防范工作，保證自身不被傳染。在這之中，活性炭同樣發揮較大作用。活性炭可以被制作成防毒面罩供醫護人員使用，防止其遭受病菌的侵襲。而且活性炭還能吸附醫療環境中的有害氣體與水體，確保醫療環境的安全。

活性炭的強吸附能力，促使其在諸多領域得到廣泛應用。將活性炭應用在水體治理、空氣治理及土壤、醫療環境的處理中，能夠得到理想效果，進而改善人居環境，保障城市生產安全性，推動綠色環保型社會的大步向前，故而值得各領域人員的大力關注，加強該方面的研究。