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    從自來水廠出來的晶瑩剔透的水大部分已經(jīng)能滿足人們的飲用需求，但是不能排除某些微污染物依然存在，對(duì)人體帶來潛在的危害。

    水能再干凈些嗎？能。有多干凈？可以讓微污染物的含量降低1000倍。這就是即將出現(xiàn)的納米凈水技術(shù)所能帶來的。

    以中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所副所長(zhǎng)劉錦淮為首席科學(xué)家的《應(yīng)用納米技術(shù)去除飲用水中微污染物的基礎(chǔ)研究》項(xiàng)目進(jìn)入國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目行列。該項(xiàng)目是我國(guó)最大規(guī)模的納米凈水技術(shù)研究項(xiàng)目。

    緣起

    仍有飲用水“不安全”

    “在我們國(guó)家的西部或者比較邊遠(yuǎn)的地區(qū)，還存在飲用水不安全的問題，納米凈水技術(shù)的研究，是要實(shí)現(xiàn)以安全、高效、低廉的方式，為這些地區(qū)的群眾提供安全用水。”采訪剛一開始，劉錦淮即向記者亮明此項(xiàng)重大基礎(chǔ)研究最重要的使命。

    部分飲用水中還存在著“看不見的污染”。劉錦淮解釋，有些地方的水由于地質(zhì)原因，礦物質(zhì)含量比較高，而有些礦物質(zhì)對(duì)人體有用，但是含量超標(biāo)之后，反而有害，“比方說砷中毒，就會(huì)引起佝僂病。”

    還有，傳統(tǒng)的自來水廠采用“絮凝—沉淀—過濾—消毒”的處理工藝，成本相對(duì)比較高，有時(shí)會(huì)在水中殘存異味。劉錦淮表示，當(dāng)出廠的自來水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的飲用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)人體已經(jīng)沒有危害，但使用納米技術(shù)，可以達(dá)到飲用水的深層凈化，使其超過國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)一大截。

    原理

    納米就像“千手觀音”

    劉錦淮說，如果把傳統(tǒng)處理飲用水的技術(shù)比作“常規(guī)武器”，那么納米技術(shù)就是“精準(zhǔn)武器”。納米材料具有更好的吸附性，吸附效率更高，“用常規(guī)武器打擊一個(gè)目標(biāo)可能需要幾十發(fā)子彈，使用精準(zhǔn)武器只要一發(fā)就夠了。”

    納米如何做到這一點(diǎn)？劉錦淮為記者做了一個(gè)形象的解釋，他順手拿起放在茶幾上的一本書說，一塊普通尺寸的材料有六個(gè)面，每個(gè)面上有一個(gè)活性點(diǎn)，這個(gè)活性點(diǎn)用來吸附水中的污染物，“這就好比它有6只手用來抓住污染物。”當(dāng)把這塊材料分成兩半的時(shí)候，它變成兩塊材料，“抓手”就增加了。

    一納米到底是多少呢？假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米，一納米就相當(dāng)于一根頭發(fā)絲厚度的五萬分之一。當(dāng)材料的尺寸達(dá)到納米等級(jí)的時(shí)候，它基本相當(dāng)于“全身”上下布滿了“抓手”。“這就可以保證抓住污染物就讓它跑不掉。”

    在凈化水的過程中使用納米技術(shù)？人們不僅要問，使用納米安全嗎？這么微小的顆粒，如何控制它不進(jìn)入水中，造成二次污染？

    劉錦淮介紹，安全性是納米技術(shù)研究中第一個(gè)重要方面，“有些材料有很好的去污效果，但是不安全，我們也不會(huì)使用，在研究的過程中會(huì)選擇去污效果相對(duì)比較好，幾乎沒有副作用的材料。”

    項(xiàng)目

    合肥牽頭全國(guó)最大規(guī)模研究

    在今年7月份國(guó)家科技部召開的973計(jì)劃和國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃2011年啟動(dòng)項(xiàng)目工作會(huì)議上，以劉錦淮為首席科學(xué)家的《應(yīng)用納米技術(shù)去除飲用水中微污染物的基礎(chǔ)研究》項(xiàng)目進(jìn)入國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目行列。

    據(jù)劉錦淮介紹，該項(xiàng)目是我國(guó)最大規(guī)模的納米凈水技術(shù)研究項(xiàng)目，現(xiàn)階段共獲得國(guó)家資金支持2500萬元。

    該項(xiàng)目將從2011年1月正式啟動(dòng)，一直持續(xù)到2015年8月，中科院合肥智能機(jī)械研究所作為牽頭單位，聯(lián)合全國(guó)6家高校和研究院所共同進(jìn)行。

    據(jù)介紹，項(xiàng)目進(jìn)行的前兩年，主要是對(duì)選取的幾十種材料進(jìn)行逐一研究和篩選，選取最適合進(jìn)行凈水處理的納米材料。

    “什么樣的材料，做成多大的尺寸，可以產(chǎn)生比較好的效果？有些材料可能吸附性很好，但是危害也很大，那我們就會(huì)棄之不用。”劉錦淮說，對(duì)材料的篩選工作大概要進(jìn)行2年時(shí)間。

    兩年之后，項(xiàng)目進(jìn)行到中期階段，“這個(gè)時(shí)候會(huì)進(jìn)行小試，拿出幾十套設(shè)備，選取部分試點(diǎn)，目的是發(fā)現(xiàn)一些問題，再進(jìn)行調(diào)整。”

    “第三年的時(shí)候，將把實(shí)驗(yàn)的范圍放大，看某些材料是否可以在較大范圍內(nèi)使用，而不僅僅局限在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。”劉錦淮說，再接下來，將選取示范點(diǎn)，讓納米凈水設(shè)備能夠滿足一個(gè)自然村的使用，還要把凈水的成本降下來。

    展望

    飲用水有望干凈1000倍

    “在已經(jīng)符合國(guó)家飲用標(biāo)準(zhǔn)的部分飲用水中，也會(huì)有微污染物的存在，這部分污染物在水中含量極少，比例大約是百萬分之一，長(zhǎng)期飲用，身體或會(huì)出現(xiàn)不適。”劉錦淮介紹，利用納米技術(shù)，可以讓水中微污染物的含量降低三個(gè)數(shù)量級(jí)，“比方之前的數(shù)量級(jí)是10-6（次方），使用納米材料之后，數(shù)量級(jí)降到10-9（次方）。”

    “打比方，一些殘存于水中的微污染物在人飲用一年之后對(duì)人體的危害顯現(xiàn)出來，降低3個(gè)數(shù)量級(jí)，就意味著1000年之后，在人體內(nèi)的累積量才能對(duì)人體造成危害，那實(shí)際上就相對(duì)于這種污染物的危害根本就不存在了。”

    劉錦淮介紹，目前，研究的主要目的還在于解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的飲用水安全問題，但是，未來城市居民飲用水應(yīng)用納米技術(shù)是大有可能的，也許納米技術(shù)會(huì)成為自來水潔凈的“最后一關(guān)”。

    “納米凈水的另一個(gè)重要應(yīng)用在于應(yīng)對(duì)緊急和突發(fā)情況。”劉錦淮說，比方在地震或泥石流災(zāi)區(qū)，受災(zāi)群眾等著喝水，用于凈化水源的工程車根本就開不進(jìn)災(zāi)區(qū)去，怎么辦？

    這個(gè)時(shí)候就可以用納米凈水設(shè)備來救急，“納米凈水設(shè)備爭(zhēng)取做到便攜式的，一個(gè)人手提著就可以了。”劉錦淮說，納米材料活性上比普通材料要高幾十倍甚至上百倍，“這就大大提高了凈水速度，如果在緊急情況下，很短的時(shí)間里就可以保證災(zāi)區(qū)群眾的用水需求。”

    本報(bào)記者 劉淑