作者:王卉 来源:中国科学报 发布时间:2017/1/25 10:06:16
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十年磨剑 消除水砷之患

 

■本报记者 王卉

这是一项由中国医科大学和美国夏威夷大学合作历时十多年才诞生的成果,可有效消除饮水中砷污染。该技术和材料可将水砷浓度降低至美国环保署(EPA)和世界卫生组织(WHO)设定的健康标准以下,日前获美国国家卫生基金会(NSF)国际认证机构认证。

这是25年以来第一个通过此项认证的技术和产品。“这对于全球超过两亿饮用高砷水的人来说,无疑是一个重大的好消息。”中国医科大学预防医学研究所所长、联合国儿基会砷中毒领域顾问孙贵范表示。

凸显的公共卫生问题

中国医科大学教授郑全美专注于地方性砷、氟中毒的发病及临床防治工作,她在一些砷中毒病区调查时发现,由于长期饮用砷含量较高的地下水,一些村民的身体出现初步病状,但他们却并不知情。

“这已经是癌症症状了,严重时整个内脏也有癌变。”哈尔滨医科大学副校长、中国地方病防治研究中心主任孙殿军指着发布会现场展示的一些严重砷中毒患者的图片对《中国科学报》记者说。他指出,目前砷中毒并没有特效药。

上世纪90年代,孟加拉国暴发全国性的饮用地下水造成的慢性砷中毒,引起全世界惊骇。在印度、中国、智利和其他国家也陆续发现砷中毒病区和污染区。砷的深度处理技术和产品研发成为多年来全球科学家研究的一项重点课题。

砷是自然界中广泛存在的类金属元素。在某些特殊的地质、气候和水文条件下,含砷矿物发生溶解,将砷元素释放进入地下含水层,导致地下饮用水发生天然砷污染。工业生产尤其是有色金属矿山开采和冶炼造成的砷污染是人体暴露砷的另一主要途径。

孙贵范介绍,几乎所有的砷污染均来源于打井抽取的地下水。根据水砷浓度的不同,人们会在短短几个月或是长达数年的时间里出现明显中毒症状。损害可累及多器官和系统。

国际癌症组织(IARC)将无机砷列为人类第一类致癌物,美国毒物和疾病登记署(ATSDR)一直将砷列为危害人体健康的化学品毒物的首位。

十年磨一剑

工业对含砷废水的处理标准是不超过0.5毫克/升,EPA和WHO设定公共饮用水的最高砷允许浓度每升不超过0.01毫克。

在美国几个大型课题的支持下,2006年,砷吸附技术和材料被夏威夷大学教授董良杰团队初步研发成功,当时主要针对美国工业的砷排放。

2006年,董良杰携带专利回国寻找合作者,卫生部向他推荐了孙贵范,合作就此开始。

“我们俩是学科交叉。董良杰团队研发材料,在实验室先测试,我的团队拿着他们研发的材料到全国砷中毒现场的老百姓家去验证。”孙贵范说。他所在团队研究全国砷中毒问题近20年,有全国50万口井水的检测资料。

从2006年到2015年,经无数次反复修改材料的配方和制备条件,合作双方终于获得成功。此次NSF认证的这一技术和材料,在我国山西、内蒙古、甘肃、云南、湖南等多省区砷中毒病区和污染区进行了现场验证。

孙贵范发现,该材料克服了不同地质条件和不同水质化学元素组成的影响,在各种实际砷污染现场均获得高效吸附不同价态砷的效果,且不造成二次污染。当应用于工业废水处理时,该材料不但吸附砷,还可高效吸附铅、汞、镉等重金属。

该材料使用简便、实用,不耗能、不用电,也不用压力和化学的方式,更为彻底和有效。

饮用水安全行在路上

我国是全世界地方病砷中毒的一个较大的发病区,孙殿军介绍,这些年我国政府对此问题很重视,主要措施是寻找低砷水源,搞改水工程,“十二五”期间在砷中毒地区此类改水工程基本全覆盖,造价非常大。

“此技术对消除重金属对我国饮用水的影响是一个有力补充,尤其对我国偏远、不适合建集中供水装置的地区。”孙殿军说。

NSF主任Rick Andrew提醒,如果消费者使用井水,在有资质的实验室检测水中砷浓度是非常重要的。一方面地方老百姓需要认识到砷中毒的健康危害,另一方面,孙殿军也希望产品价格能便宜些,以更为老百姓所接受。

据悉,此次NSF认证采用了中国苏州纳米科学城微陶重金属过滤科技有限公司和美的公司的相关过滤产品。

《中国科学报》 (2017-01-25 第4版 综合)
 
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