科技為飲水守好安全關
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水乃生命之源。飲水安全關系到居民的身體健康。很多營養專家推薦飲用白開水，認為白開水是最健康的飲用水。然而，燒開的自來水水垢中也可能含有有害物質，如混雜著重金屬、細菌尸體等。如何才能喝到安全健康的白開水？清華大學核能與新能源技術研究院的一項全新技術成果——核孔膜開水過濾技術，為這一問題的解決帶來了希望。
那么，什么是核孔膜技術？它是如何凈化水質的？記者進行了采訪。
水垢是混在水中的重金屬、鈣鹽、灰塵、病菌、蟲卵尸體等的沉積物，要盡可能地把它們去除掉
隨著人們對生活品質越來越重視，飲水的純凈度和有益礦物質含量成為更高追求，凈水設備成為家電新寵。然而，干凈不等于健康，高昂的凈水器和頻繁的濾芯更換無疑加大了飲水的成本，卻未必能得到健康飲水。
很多營養專家推薦飲用白開水，居民使用的自來水都是經過國家三級檢驗，經過每天、每小時抽樣檢測，是符合國家生活飲用水標準的安全水。此外，水燒開后，清潔無菌，煮沸后，水質和水硬度得到改善，并保存了適量礦物質。
清華大學核能與新能源技術研究院高級工程師王玉蘭表示，根據研究發現，新鮮白開水冷卻至20℃～25℃，化學結構會發生變化，變成小分子水，很容易通過細胞膜進入細胞內。另外，水燒開后，一些有機污染物，如氯氣，大部分容易揮發掉。水燒開后，還能夠使硬度過高的水得到改善。實驗表明，硬度可以從300多降到200多。
不過，專家解析，自來水經過管道運輸、二次水箱加壓供水等過程，確實會產生二次污染的風險，影響水質。白開水雖然對水進行了高溫殺菌消毒，但也會增加大量的水垢。看得見的水垢主要是鈣、鎂等，對人體其實沒有太大危害。人們需要提防的是那些混跡于水垢中看不見的污垢。
王玉蘭告訴記者，水垢是混在水中的重金屬、鈣鹽、灰塵、病菌、蟲卵尸體等的沉積物。他們曾做過實驗，利用核孔膜過濾30升開水，其中水垢中砷含量達到了10.8微克、鎘是31.2微克；鉛含量很高，達到270微克。
“如果水中的水垢不加過濾，喝半個月的水，身體里累積的重金屬量就是這么多。”王玉蘭說，后來他們又請了北京市理化分析中心做了檢測，幾次實驗都檢測到了重金屬。
水燒開最大的好處之一，就是殺死水里可能存在的細菌，那么，開水中還存在細菌的危害嗎？
王玉蘭表示，水中的細菌主要有沙門氏菌、痢疾志賀菌、大腸桿菌、霍亂弧菌、B型炭疽菌、耐氯性軍團菌等。細菌雖然在燒水的過程滅活了，但在死亡的過程中會釋放細菌內毒素，這些內毒素一旦進入人體，會造成一定傷害。
據她介紹，細菌內毒素是革蘭氏陰性菌的細胞壁產物。細菌在生活狀態時不釋放出來，只有當細菌死亡自溶或黏附在其他細胞時，才表現其毒性，主要表現為致熱性、致死性毒性、白細胞減少、降低血壓、激活凝血系統、誘導對內毒素的耐受性、誘導抗感染的特異性抵抗力、腫瘤細胞壞死作用等。所以細菌內毒素一定是對人體健康不好的，應該把它去除掉。
世界衛生組織給出的健康飲用水的標準，就包括不含任何對人體有毒有害的物質，如重金屬、雜質和細菌（致病菌）、放射性物質及熒光物質等，應控制在國家規定的指標范圍內。
“我個人的觀點是，對人體完全沒必要的物質越少越好，盡可能地把它們去除掉。”王玉蘭說。
核孔膜“選擇性過濾”能有效去除有毒有害物質，并保留開水中對人體有益的微量元素
“不安凈水器有水垢，甚至有許多有害物質，安裝了凈水器連水中的有益元素都凈化掉了，想要喝口干凈健康的水怎么這么難？”如今，很多人都被這樣的問題困擾。
隨著健康飲水日益受到重視，相關機構也加大技術研究投入解決這一問題，其中凈水器成為頗受民眾推崇的飲水凈化方式。然而，凈水器雖然一定程度上解決了飲水安全問題，但由于某些凈化方式太過極端，在去除有毒有害物質的同時，水中含有的對人體有益的微量元素也同樣被過濾掉。
武警河南總隊醫院主任醫師王自勤就表示，純凈水不宜長期飲用，因為這些水中缺乏人體必需的許多礦物質和微量元素，尤其是孕婦、老人與小孩等對微量元素需求比較高的人，長期飲用純凈水會有害健康。
一項最新研究成果為解決健康飲水問題帶來了希望。王玉蘭帶領的研發團隊經過對傳統核孔膜技術的改良，研發出可以直接用于開水過濾的全新核孔膜過濾濾芯。
據王玉蘭介紹，經過多次實驗證明，用一定參數核孔膜過濾煮沸后的水，過濾后的水總硬度、氟化物及總有機碳TOC指標明顯下降；截留在膜表面的濾餅中含有對人體危害顯著的重金屬，如幾次都檢測到的鋁、鉛、鋇、錳、汞、鎘、鉻等；過濾后水中仍含有對人體有益的微量元素，且比例未見明顯變化。
核孔膜過濾實驗數據顯示，經過過濾30升燒開的北京某地區地下飲用水，濾芯得到水垢3.0克。水垢中含有對人體有害的鉛0.27毫克、銀0.7微克、砷10.8微克、鎘31.2微克、鎳0.12毫克、錳40.8微克及鉻、鋁等元素。過濾后的水中不僅去除了有害重金屬元素，對人體有益的微量元素的比例較過濾前未見明顯變化，得到最大程度保留，非常適宜飲用。
王玉蘭表示，核孔膜技術將以全新的凈水方式為凈水行業帶來新的機遇。根據人體所需，對煮沸的自來水直接進行“選擇性過濾”，無需其他高昂的凈水設備，從而使飲用水不僅干凈，而且更加健康，在民眾使用成本上也更加實惠。
據介紹，目前這項技術已經與國內企業進行產品合作，開發各種形式的便攜式凈水杯具，讓公眾可以隨時隨地喝到既干凈又健康的水。
■對話專家
核孔膜為何能過濾有害物質？
核孔膜的開發研究是以膜分離應用為目的最早發展起來的。由于核孔膜的濾孔孔徑均一，而且濾膜本身是電介質薄膜，不存在濾膜本身對濾液的污染，是精密過濾和篩分粒子的理想工具。那么，核孔膜技術有哪些民用前景？相對其他過濾材料，它有哪些優勢？
核孔膜微濾材料應用領域寬廣，是精密過濾最為理想的材料
中國環境報：核孔膜有什么特點？
王玉蘭：核孔膜微濾材料有別于其他網狀結構過濾材料，具有非常致密而均勻一致的微孔分布。此外，還具有孔密度高、化學穩定性好、機械輕度高，以及耐酸、弱堿、熱穩定性好等優點，并且具有圓柱、單錐或雙錐狀的多種孔型結構，這種獨特而唯一的孔型結構，是其他過濾材料無法比擬的，可根據不同的技術要求進行精密過濾。因而，其應用領域寬廣，能100%截留大于孔徑的粒子，是精密過濾最為理想的材料。
中國環境報：這種膜主要應用于哪些方面？
王玉蘭：應用領域包括化學分離、同位素分離、輻射計量學、生物工程、醫學、質譜技術、絕熱技術、凈化技術、真空技術、電子工業、制藥工業、食品工業、材料科學等。我們曾做過蔬菜保鮮實驗，對比發現，跟冰箱保鮮效果差不多，有些指標甚至好于冰箱。
核孔膜過濾器結構簡單，膜再生容易，完全可以用于民用產品
中國環境報：這一高科技，是否適合民用化？
王玉蘭：我們做了一些實驗證明，核孔膜濾水通量很大，截留效率高，納污能力強，過濾器結構非常簡單。另外，這個膜再生很容易，用水在膜表面輕輕一沖，所有污垢就沖掉了。因此，核孔膜完全可以用于民用產品，可以做成非常小的過濾器，覆蓋不同用途。
中國環境報：現在國外有沒有類似技術？
王玉蘭：目前，這是唯一能用于開水過濾的精密過濾材料。這項技術用的不是常規核孔膜技術，可以很自豪地說，現在能夠用在非常簡單的開水過濾器上的核孔膜只有中國能做，并且實現了產業化，國外還沒有這樣的技術。
中國環境報：除了用于開水過濾，核孔膜在其他民生方面還有應用嗎？
王玉蘭：我們用核孔膜做了一種紗窗，放在窗戶上，用于霧霾防護。在技術上也有一個突破，就是在膜表面和孔壁特殊處理，使它具有PM2.5高效捕捉和阻隔的作用，就是把室外的PM2.5給擋住。
中國環境報：具體是如何做到有效阻擋PM2.5的？
王玉蘭：這種窗紗最關鍵的材料是核孔膜，在一層薄薄的塑料膜上有大量微米級微孔。這些微孔分布密度很高，一平方厘米，也就是一個指甲蓋大小的面積，就有幾十萬個微孔，而且這些微孔都是直通孔，貫穿膜材料。
孔壁的一些特殊化學性質使得孔壁及膜表面帶有靜電。當PM2.5懸浮在空氣中，通過膜材料時，在靜電作用下，會被吸附在孔壁上。
另外，膜上的微孔數量多，非常薄，只有10微米，所以透氣性能非常優異，可以高效地進行室內外氣體交換。甲醛、二氧化碳等有害氣體，因為室內濃度高，也可以透過小孔到室外，營造室內清新的空氣環境。
□新聞鏈接
進口凈水壺檢出超標致癌物
本報綜合報道蘇州出入境檢驗檢疫局近日檢驗出一批從俄羅斯進口的凈水壺丙烯腈單體嚴重超標，相關企業正在緊急召回，已上架的有毒凈水壺全部撤掉。
據了解，蘇州相城區某公司從俄羅斯進口一批3個不同規格共7067臺凈水壺，蘇州出入境檢驗檢疫局按照新出臺的規定，對每個規格的商品進行抽檢，然而檢測發現其中一款型號的凈水壺丙烯腈單體嚴重超標。
專家表示，丙烯腈單體是一種強烈致癌物，輕者會出現頭暈、惡心的癥狀，重者則會直接造成呼吸中樞的麻醉，出現四肢陣發性強直抽搐、昏迷，對人體具有很大的危害。從目前檢驗情況來看，丙烯腈單體殘留量超標是進口食品接觸材料制品不合格的主要原因。
面對眾多品牌，究竟選擇什么樣的凈水壺才能令人放心？
據蘇州檢驗檢疫局工作人員介紹，首先消費者應該了解凈水壺的材質，品質好的家用凈水壺都采用食品級材料制成，消費者不要盲目崇拜洋品牌，應該選擇經過檢驗合格的品牌凈水壺。其次，凈水壺的濾芯要好，濾芯中的活性炭可以去除水中的污染物、重金屬和雜質，如氯、氟及農藥殘留等。目前市場上的凈水壺產品琳瑯滿目，過濾的效果也參差不齊。最后，凈化效果要好，這樣自來水過濾后才能直接飲用，另外防塵密封設計也很重要，可以有效防止二次污染。
什么是核孔膜？
核孔膜全稱核徑跡蝕刻微孔膜，又稱核微孔膜、重離子微孔膜等。它是微孔家族獨特而重要的一員。由于其所具有的獨特的微孔特性，即孔徑均一，是所有膜材中唯一具備篩分機理的濾膜，其獨特的性能為其他濾膜所不可替代。被廣泛應用于膜分離（即過濾）、安全識別、防偽等行業中。膜分離的應用已經成為一項新興產業，在全球范圍內受到了前所未有的高度重視。
目前，國際上核孔膜的應用已經相當成熟而廣泛，美國、日本、韓國以及歐盟等國的國家藥典上規定，大輸液器上的過濾膜都是各種規格孔徑的核孔膜。在國外很多生物檢測、癌細胞的檢測以及氣體的取樣都需要用到核孔膜。很多檢測方法中，也指定必須要用核孔膜做為過濾膜。
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