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    饮水净化技术“微鼻”脱砷滤出纯净水
    来源: 发布日期:2013/9/2 发布者:佚名 共阅1034次 文章字体:

       研究发现,人类的鼻毛可阻挡空气中比较大的固体颗粒,而鼻液形成的特殊膜结构可以吸附空气中的微小颗粒、细菌和一些有害的化学物质。从此角度而言,鼻子堪称是一个完美的过滤器。

        近日,由留学美国夏威夷大学的中国科学家董良杰所领导的课题组成功地将鼻子的过滤原理应用于解决饮用水砷及其他重金属污染的世界难题,进而发明了专利名为微鼻(MicroNose)的饮用水净化技术。该大学宣称,此技术可在15分钟之内去除99.9%%的砷,并同时有效去除水中的镉、铅、镍、铬等有害重金属离子。

        3月13日,这项由董良杰发明的“微鼻”技术被美国工程院“格雷杰挑战赛”提名为“十五个最有潜力的除砷技术”之一。据介绍,“格雷杰挑战赛”设立的初衷是为了向孟加拉、印度、尼泊尔等地下水砷污染严重的发展中国家设计出切实可行、经济实惠、可持续性强的消除水砷污染技术。最终评选结果将于明年2月揭晓。“微鼻”技术在这15个最终角逐者中非常具有竞争力。

        该技术所采用的原材料主要为黏土和铁粉等价格低廉的常见材料。在物理反应下,其可在一颗直径仅为1毫米的陶瓷颗粒上制造出1000多个微小的“鼻子”。这些“微鼻”可使一颗小小的陶瓷颗粒起到对砷及其他重金属进行物理过滤、吸附和固定的作用。不难想像,一个装有几百万颗这种陶瓷颗粒的容器将会是一个多么强大的过滤器!

        传统的砷过滤技术涉及到氧化、酸碱度调整、过滤、酸碱度再调整等一系列复杂的工艺过程。与之相比,“微鼻”一步到位的过滤作用大幅度简化了生产工艺,还为用户节省了60%%多的成本。

        在历时两年的研发中,董良杰先后尝试使用纳米铁锈、铁线、氧化钛等多种方法消除饮用水砷污染,但没有一项技术能像“微鼻”技术那样同时满足高效去除砷、安全处理固体废物、低生产成本、水质指标不变、广为大众接受这5项审核指标。

        据董良杰介绍,砷普遍存在于自然界中,是一种毒性非常强的重金属,其化合物之一的氧化砷就是古时候常用来当作毒药的砒霜。砷污染的形成主要是由于地质成因和人为污染。孟加拉的地下水砷污染就是地质成因造成的,由于地质结构和生物地球化学的作用使得深层地下水中含有较高的砷;我国内蒙古和新疆地区出现的砷污染也属于这种情况。另外,随着矿产开发的加剧,人为污染也成为主要的污染原因,在我国湖南、广西、云南、贵州等地区就有相当一部分由开发矿产资源而引发的砷污染事件。

        据世界卫生组织(WHO)的研究,只要在水中出现少量的砷,就足以对人体的健康发生危害。长期饮用含砷的水,可以导致皮肤癌、膀胱癌、高血压、心脑血管病、神经病变和糖尿病。WHO推荐的安全标准为10ppb。而饮用水砷污染,在世界范围内是一个严重的问题,全球有超过1亿人在饮用砷含量超标的饮用水。砷污染在孟加拉、西印度等地区引发了世界上著名饮用水危机。中国的新疆、内蒙古、山西和台湾都曾发现了严重的砷污染事件。根据WHO统计,中国包括台湾在内有近570万人的健康受到饮用水砷污染地威胁。

        但是,砷离子去除技术,不仅仅是一个科技难题,还涉及到环境、经济和社会问题。WHO和其他国际组织,正在世界范围内寻求高效、操作容易而老百姓又买得起的技术。

        此次,中国科学家董良杰带领工业技术专家沃尔特?阿特金森博士、海洋地质学家詹姆斯?柯文博士、地球物理学家明立忠博士、材料科学家帕维尔?齐宁博士、地下水水质工程专家雷博士、技术经济学家梁品松博士、政策社会学家周晓博士等组成了一支协作高效的跨学科团队,分别对“微鼻”技术进行工业生产优化、深度原理机制和社会推广等方面的研究。除此之外,这个团队还计划在近期内到孟加拉和我国的内蒙古进行现场调查和示范。并考虑在世界各地进行商业研究,规划该技术的工业生产。

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