“全世界約有兩億人的飲用水砷含量超標(biāo),東南亞地區(qū)、拉丁美洲國家的砷污染很嚴(yán)重;最近的一項研究顯示,我國可能有近2000萬人飲用有健康風(fēng)險的含砷地下水;此外,英美等發(fā)達(dá)國家也都曾發(fā)生過飲用水污染導(dǎo)致的砷中毒事件?!痹?月3日于北京舉行的“第七屆環(huán)境砷國際學(xué)術(shù)大會”上,中國醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所所長、環(huán)境與慢性疾病研究中心教授孫貴范對記者說。
如何除去飲用水里的砷,為受影響的兩億人提供潔凈的飲用水,參加“第七屆環(huán)境砷國際學(xué)術(shù)大會”的與會各國專家紛紛建言獻(xiàn)策。
飲水除砷技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)
據(jù)孫貴范介紹,消除水中的砷污染在技術(shù)上面臨諸多挑戰(zhàn):首先,砷會隨氧化還原條件不同而變換形態(tài),導(dǎo)致常規(guī)過濾技術(shù)不能有效去除砷。不少技術(shù)在實(shí)驗室條件下能很好地處理水中的砷,但一到現(xiàn)場遇到不同的水環(huán)境和競爭性粒子,就容易導(dǎo)致技術(shù)“熄火”。
其次,盡管各種除砷吸附材料不斷被報道,除砷效率各有不同,但除砷技術(shù)和方法面臨著很大的問題,即處理后的砷容易產(chǎn)生二次污染。砷不像其他有機(jī)污染物,人類目前還無法分解和消滅它,多年來很多除砷的技術(shù)和方法沒能解決這個問題。
此外,天然地下水含砷的地區(qū)主要分布在以自家打井抽水作為飲用水的經(jīng)濟(jì)落后農(nóng)村地區(qū),如果新技術(shù)在使用和維護(hù)過程中太復(fù)雜,或成本太高,就很難推廣應(yīng)用。
新型納米微陶材料杜絕二次污染
有鑒于此,孫貴范團(tuán)隊另辟蹊徑,采用納米微陶材料來去除水中的砷,不僅成本低廉、高效、易于操作,最重要的是,杜絕了砷的二次污染。
納米微陶材料除砷的原理是:先將砷物理吸附在1納米—50納米的介孔里,然后與孔中形成的針狀納米材料緩慢反應(yīng),將砷封閉固定在小孔內(nèi)部。這樣,用過的材料就不再將砷釋放到環(huán)境中,徹底杜絕二次污染。
據(jù)介紹,這種新材料制成的產(chǎn)品還可在不使用電源、化學(xué)品的情況下,通過重力自流過濾高效濾掉砷等重金屬,具有操作簡單,應(yīng)用范圍廣和生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前,他們團(tuán)隊已經(jīng)研發(fā)出3種產(chǎn)品,分別為納米陶瓷顆粒、陶瓷濾紙和陶瓷粉末,其中陶瓷顆粒和陶瓷濾紙在2017年1月和2018年3月分別獲得國際權(quán)威的“美國國家衛(wèi)生基金會—國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)”(NSF International)的認(rèn)證。新產(chǎn)品不但可用于家庭和社區(qū)的砷污染飲用水處理,還能有效進(jìn)行工業(yè)廢水處理。