最近，爱尔兰和德国在污水处理领域正在探索一些新方法，也许在未来能让我们的污水处◣理变得更加简便。记者采访广东省微生物研究所副所长孙国萍、华南理工大学环境科学与工程学院胡勇有教授。他们认为，这些是很有意义的№探索，能否应用仍≡言之尚早。
采写：本报记者 李文 图片：gettyimages
日光浴也能净水
据外媒及《科技日报》等媒体报道，最近，爱尔兰都柏林城市大学的一个研究小组向美国化学协会第247届全国会议←提交报告称，他们制造出一种简便易行的净水器，可用阳光和一种╱常见的钛白粉，将水中的有机化〇合物完全分解，也许能为广大农村和发展中国家人民带来实惠。环境水中有很多微量污染物，比如洗涤剂、染料、杀虫剂、除草剂、药物。都柏№林城市大学的安妮·莫里斯博士向媒体解释说，要改良目前的水处理↑方法，去除那些可能的有害物质，成本很高且耗费大量能量，也不一定能把这些污染物完全去除。而常用于给涂料、纸张、牙膏、食物及其他产品增白的二氧化钛粉末，在ξ一定的能量下，可作为催化剂来促进化学反应——分解饮用水中的杀虫剂、药物等有机化合物。
研〓究小组对纳米粒子、纳米管、纳米线和纳米介孔珠等不同形状的二氧化钛进行了试验，最后发现纳米管形状的二氧化钛能更好︽地吸收可见光，因此被阳光激活的效果最好。研究者选择石墨烯薄片作为一种载体装置，让二氧化钛纳★米管与石墨烯薄片结合。当污染物通过这种混合层时，就被困在石墨烯表面上，二氧化钛得以与污染物“亲密接触”而有效分解它们。他们还用双氯芬酸等多种药物验证了这一系统的效果。
“我们正在研究▲能否把这种石墨烯混合材料∮装在盒子里，作为饮用水处理的一个步骤。”莫里斯说。盒式系统还能固定石墨烯，让污染物不会漏到干净水里。“将来你可以▂在市场上买一个这种盒子，直接放到饮水管道里㊣。”
但莫里斯还指出，要将饮用↑水完全净化，单靠这一〓步是远远不够的。这只是在经过常规水处理工序后进一步的净化，以消除最难去除最隐蔽的污染物。新技术将来可能作为一种简便消费々品，用来去除Ψ水中的顽固性污染，作为净水的最后一步。
莫里斯说，在宣布这∴种二氧化钛-石墨烯系统成功之前，还有许多问题要解决，比如要保证在分解污染物时产生的副产品是无⊙害的，还要确保系统所需要的能量和简单地用紫外〖线照射二氧化钛大致相当。
像钓鱼一样回收污水中的磷
据新华网报道，德国研究人员报告说发明了一种新方法，可像钓鱼一样将污水中的磷“钓”出来，回收后予以重新利用。德国弗劳恩霍夫应用〒研究促进协会在接受采访时指出，从水中“钓”磷的关键是利用一类名为⌒ “超顺磁粒子”的特︼殊物质作“鱼饵”。超顺磁粒子在感受到磁场时，自己也会具有磁性；而当磁场撤去时，则会退去磁性。
研究人员对超顺磁粒子进行了改造，使之具有与磷酸根结合的能力，粒子在水中就会抓住磷酸根离子。这时使用磁铁，超顺磁粒子便会带着磷酸根离子从水中脱离，水中的磷就被去除。据介绍，此法也可用于分离污〗水中的有毒重金属等有害物质。
这项技术由弗劳恩霍夫应用研究促进协会“物质循环与资源战略项目▃小组”与德国多所高校合作↘开发，去年12月获得德国不伦瑞克再生水国际研讨会“未来奖”，并将亮相今年4月举行的德国汉诺威工业博览会。
磷回收技术成热点
胡勇有教授指出，磷是一种不可再生的资源。它是人类和动植物各种生命活动必须的元素。世界上76%的磷矿石被用▲于化肥生产。对磷的ぷ需求量每年仍在增加。但世界上的磷矿资源却只能维持100年左右。陆地上的磷通过土壤流失、动物排泄、人类生活及代谢活动而最终汇集到河流、湖泊、海洋中，部分沉淀下▃来成为底泥，部分溶解在水中。而水中的磷过】多，会造成水体的富营养化。
“工业、生活废水排到河流入海口，造成藻类大量滋生，就是水体富营养化的表现。”孙国萍也指出。一方面是磷」资源匮乏，一方面々却是大量的磷流失到水体中，这就使得磷的回收技术成为许多国家热衷探索的热点◤之一。用化学或生物化学的方法，絮凝沉淀的方法回收，是比较常用的方法。孙国萍说，传统ξ 活性污泥工艺中会用一类特殊的聚磷菌来吸收磷。这些聚磷菌在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍。在厌氧的状态下，又会□分解体内储存的聚磷酸盐。还可以用焚烧污泥的方法来回收磷。像德国所尝试的方法，更像⌒ 现在用的吸附法，来利用某些物质对水中磷酸根离子的吸附亲和力，来实现废水除磷和磷回收。孙国萍和胡勇有指出，他们□ 对超顺磁粒子吸附磷的方法了解不多。孙国萍指出：“评估这种方法的效果，也要考虑使用多大磁场的问题，也同样要计算处理的成本控制问题。”
对于爱尔兰、德国的∩研究，孙国萍表示，很多科学实验的结果，往往是失●败，有可能根本不能拿来应用。很多情况下，我们需要更多证据支持才能谈及应用的问题。但不能因此否定科学探索性研究、公益性研究的¤价值。否定了创★造性的探索，也就否定了科学本身。
面对污水处理新方法的探索，孙国萍觉得有意义，但水源保护是最重要的。“虽然，现在的技术√可以做到连垃圾渗滤液处理后都可以饮用，但是，一切挽救措施♀都不如保持水源的干净来得重要。”孙国萍说。
可能会产生臭氧的二次污染
广东省微生物研究所副所长孙国萍在接受记者采访→时指出：“用光催化方法来氧化有机物是很早就已经▓有的技术。不过，传统的做法是用高能的紫外光来激发二氧化钛，以达到将有机物迅速氧化的目的。如果以普通阳光就能实现这种光催化反应，当然会方便很多。”但是，孙国萍也指出，究竟能否真的加以应用，要看用阳光代替紫外光来做催化≡，对有机物氧化的程度究竟够不够。“如果天阴、下雨的情况下，净化效果是否还能很稳定？比如1吨的水，需要多大强度的阳光？需要多少钛█白粉？能去掉哪些污染物？需要研究者进一步的小试、中试和工业化规模等实验数据才能下判断。”孙国萍指出，目前，光催化二氧△化钛多用于一些空气中挥发性的有机物的去污。“饮用水方面很少用到二氧化钛。因为二氧化钛也有使用寿命上的限制。而且最大的副作用在于会产生臭氧，有二次污染的问题。”孙国萍说。虽然臭氧是强氧化剂，能杀菌、有效降低COD(化学需氧◣量，值越高说←明水体受有机物的污染越严重)，但同时对人刺激性很强，对皮肤、眼、鼻、喉都会产生刺激，甚至有致癌的风险。从莫里斯的言论来看，保证副产品无害，以及能∩量与用紫外线时相当，也同样是研究中所要ω面临的问题，可见，在这方面是否有大的突破，仍需深入探索。
华南理工大学环境科学与工程学院的胡勇有教授也指出同样的问题，他指出：“这种设备可能要明确使用的方式和条件。比如太浑浊的污水，有可能就不适合用这种方法来★处理，浑浊的污水透光ω 效果比较差，用这种光催化的净化方式可能就不行。”
《广州日报》（2014-03-29 B11版）
