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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。

    以中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所副所長劉錦淮為首席科學(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》項目進(jìn)入國家重大科學(xué)研究計劃項目行列。該項目是我國最大規(guī)模的納米凈水技術(shù)研究項目。

    緣起

    仍有飲用水“不安全”

    “在我們國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，成本相對比較高，有時會在水中殘存異味。劉錦淮表示，當(dāng)出廠的自來水達(dá)到國家規(guī)定的飲用標(biāo)準(zhǔn)時，對人體已經(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？劉錦淮為記者做了一個形象的解釋，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面，每個面上有一個活性點，這個活性點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)到納米等級的時候，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，我們也不會使用，在研究的過程中會選擇去污效果相對比較好，幾乎沒有副作用的材料。”

    項目

    合肥牽頭全國最大規(guī)模研究

    在今年7月份國家科技部召開的973計劃和國家重大科學(xué)研究計劃2011年啟動項目工作會議上，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》項目進(jìn)入國家重大科學(xué)研究計劃項目行列。

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

    該項目將從2011年1月正式啟動，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6家高校和研究院所共同進(jìn)行。

    據(jù)介紹，項目進(jìn)行的前兩年，主要是對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，那我們就會棄之不用。”劉錦淮說，對材料的篩選工作大概要進(jìn)行2年時間。

    兩年之后，項目進(jìn)行到中期階段，“這個時候會進(jìn)行小試，拿出幾十套設(shè)備，選取部分試點，目的是發(fā)現(xiàn)一些問題，再進(jìn)行調(diào)整。”

    “第三年的時候，將把實驗的范圍放大，看某些材料是否可以在較大范圍內(nèi)使用，而不僅僅局限在實驗室內(nèi)。”劉錦淮說，再接下來，將選取示范點，讓納米凈水設(shè)備能夠滿足一個自然村的使用，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)符合國家飲用標(biāo)準(zhǔn)的部分飲用水中，也會有微污染物的存在，這部分污染物在水中含量極少，比例大約是百萬分之一，長期飲用，身體或會出現(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數(shù)量級，“比方之前的數(shù)量級是10-6（次方），使用納米材料之后，數(shù)量級降到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人體的危害顯現(xiàn)出來，降低3個數(shù)量級，就意味著1000年之后，在人體內(nèi)的累積量才能對人體造成危害，那實際上就相對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)會成為自來水潔凈的“最后一關(guān)”。

    “納米凈水的另一個重要應(yīng)用在于應(yīng)對緊急和突發(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？

    這個時候就可以用納米凈水設(shè)備來救急，“納米凈水設(shè)備爭取做到便攜式的，一個人手提著就可以了。”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，很短的時間里就可以保證災(zāi)區(qū)群眾的用水需求。”

    本報記者 劉淑