“微鼻”脫砷濾出純凈水

研究發現，人類的鼻毛可阻擋空氣中比較大的固體顆粒，而鼻液形成的特殊膜結構可以吸附空氣中的微小顆粒、細菌和一些有害的化學物質。從此角度而言，鼻子堪稱是一個完美的過濾器。

　　
　　近日，由留學美國夏威夷大學的中國科學家董良杰所領導的課題組成功地將鼻子的過濾原理應用于解決飲用水砷及其他重金屬污染的世界難題，進而發明了專利名為微鼻(MicroNose)的飲用水凈化技術。該大學宣稱，此技術可在15分鐘之內去除99.9%%的砷，并同時有效去除水中的鎘、鉛、鎳、鉻等有害重金屬離子。

　　3月13日，這項由董良杰發明的“微鼻”技術被美國工程院“格雷杰挑戰賽”提名為“十五個最有潛力的除砷技術”之一。據介紹，“格雷杰挑戰賽”設立的初衷是為了向孟加拉、印度、尼泊爾等地下水砷污染嚴重的發展中國家設計出切實可行、經濟實惠、可持續性強的消除水砷污染技術。最終評選結果將于明年2月揭曉。“微鼻”技術在這15個最終角逐者中非常具有競爭力。

　　該技術所采用的原材料主要為黏土和鐵粉等價格低廉的常見材料。在物理反應下，其可在一顆直徑僅為1毫米的陶瓷顆粒上制造出1000多個微小的“鼻子”。這些“微鼻”可使一顆小小的陶瓷顆粒起到對砷及其他重金屬進行物理過濾、吸附和固定的作用。不難想像，一個裝有幾百萬顆這種陶瓷顆粒的容器將會是一個多么強大的過濾器！

　　傳統的砷過濾技術涉及到氧化、酸堿度調整、過濾、酸堿度再調整等一系列復雜的工藝過程。與之相比，“微鼻”一步到位的過濾作用大幅度簡化了生產工藝，還為用戶節省了60%%多的成本。

　　在歷時兩年的研發中，董良杰先后嘗試使用納米鐵銹、鐵線、氧化鈦等多種方法消除飲用水砷污染，但沒有一項技術能像“微鼻”技術那樣同時滿足高效去除砷、安全處理固體廢物、低生產成本、水質指標不變、廣為大眾接受這5項審核指標。

　　據董良杰介紹，砷普遍存在于自然界中，是一種毒性非常強的重金屬，其化合物之一的氧化砷就是古時候常用來當作毒藥的砒霜。砷污染的形成主要是由于地質成因和人為污染。孟加拉的地下水砷污染就是地質成因造成的，由于地質結構和生物地球化學的作用使得深層地下水中含有較高的砷；我國內蒙古和新疆地區出現的砷污染也屬于這種情況。另外，隨著礦產開發的加劇，人為污染也成為主要的污染原因，在我國湖南、廣西、云南、貴州等地區就有相當一部分由開發礦產資源而引發的砷污染事件。

　　據世界衛生組織（WHO）的研究，只要在水中出現少量的砷，就足以對人體的健康發生危害。長期飲用含砷的水，可以導致皮膚癌、膀胱癌、高血壓、心腦血管病、神經病變和糖尿病。WHO推薦的安全標準為10ppb。而飲用水砷污染，在世界范圍內是一個嚴重的問題，全球有超過1億人在飲用砷含量超標的飲用水。砷污染在孟加拉、西印度等地區引發了世界上著名飲用水危機。中國的新疆、內蒙古、山西和臺灣都曾發現了嚴重的砷污染事件。根據WHO統計，中國包括臺灣在內有近570萬人的健康受到飲用水砷污染地威脅。

　　但是，砷離子去除技術，不僅僅是一個科技難題，還涉及到環境、經濟和社會問題。WHO和其他國際組織，正在世界范圍內尋求高效、操作容易而老百姓又買得起的技術。

　　此次，中國科學家董良杰帶領工業技術專家沃爾特.阿特金森博士、海洋地質學家詹姆斯?柯文博士、地球物理學家明立忠博士、材料科學家帕維爾.齊寧博士、地下水水質工程專家雷博士、技術經濟學家梁品松博士、政策社會學家周曉博士等組成了一支協作高效的跨學科團隊，分別對“微鼻”技術進行工業生產優化、深度原理機制和社會推廣等方面的研究。除此之外，這個團隊還計劃在近期內到孟加拉和我國的內蒙古進行現場調查和示范。并考慮在世界各地進行商業研究，規劃該技術的工業生產。