在經(jīng)濟(jì)效益刺激這一技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，另一因素卻在隱約抑制著納米技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，這就是近年來(lái)學(xué)術(shù)界關(guān)于納米技術(shù)所含風(fēng)險(xiǎn)的爭(zhēng)論。
眾所周知，我國(guó)水資源短缺、水質(zhì)污染嚴(yán)重，處理成本逐年攀升。在水處理方面，納米技術(shù)比常規(guī)方法更具優(yōu)越性，且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。這樣一種高效、環(huán)保的技術(shù)在國(guó)際上早已被大量用于水處理實(shí)踐，在我國(guó)為 一個(gè)看上去很普通的“茶葉袋”，把它塞在水壺口，從壺中流出的哪怕是污染最嚴(yán)重的水，經(jīng)過(guò)它的過(guò)濾后，都會(huì)變成100%安全的飲用水。
這是南非斯泰倫布什大學(xué)研究人員近日發(fā)明的一種可凈化水的產(chǎn)品。其秘訣就是“茶葉袋”內(nèi)部涂敷的薄薄一層含生物殺菌劑的微細(xì)納米管，它可以殺死所有致病微生物。
在環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到各國(guó)政府重視的背景下，利用納米技術(shù)進(jìn)行水處理成為各國(guó)高科技競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)熱點(diǎn)。在法國(guó)、美國(guó)、日本等許多發(fā)達(dá)國(guó)家，納米治水技術(shù)在給水行業(yè)中都已得到大規(guī)模推廣，與之相比，在我國(guó)卻還沒(méi)有獲得應(yīng)有的廣泛運(yùn)用。
納米凈水，緣何外熱內(nèi)冷？
國(guó)際水處理領(lǐng)域的新寵
納米技術(shù)可用于原水的處理、自來(lái)水的深度凈化、污水處理以及再生回水的生產(chǎn)等等。與傳統(tǒng)的水處理方法相比，納米水處理工藝占地小，人力和能源消耗少，具有常規(guī)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
中科院國(guó)家納米中心的研究人員王雅君告訴《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者，目前，納米技術(shù)處理水大致可分為以下幾種：一是使用吸附性的納米材料，比如碳納米管；二是使用納濾技術(shù)；三是納米光催化技術(shù)。
納濾技術(shù)是目前科學(xué)界認(rèn)為的自來(lái)水深度凈化工藝中最好的方法之一，納濾水甚至被稱(chēng)為“二十一世紀(jì)的健康水”。納濾技術(shù)的工程應(yīng)用在法國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家的給水行業(yè)中已得到大規(guī)模推廣。
法國(guó)于1999年底在巴黎近郊建立起了世界首個(gè)納米膜自來(lái)水廠，其納米生產(chǎn)線日供水能力為14萬(wàn)噸/日，是現(xiàn)存規(guī)模最大的使用國(guó)際前沿納米高科技的地表水處理廠，每日為巴黎市郊4百萬(wàn)居民提供高質(zhì)量飲用水。此后近十年來(lái)，全球以納濾膜為核心制備高品質(zhì)飲用水的規(guī)模水廠已增加到了20多座。
在美國(guó)，從1992年到2000年的8年中，自來(lái)水處理工程中納濾膜裝置增加了10倍，大大高于其他方法。
在歐洲市場(chǎng)，采用納濾技術(shù)的家用凈水器普及率已達(dá)60%，基本實(shí)現(xiàn)了家家終端可直飲健康水。
在納濾膜的生產(chǎn)方面，美國(guó)、日本等國(guó)家已達(dá)到了商品化的程度，如美國(guó)Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等，都是在水處理領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛的商品化復(fù)合納濾膜。
此外，世界許多國(guó)家，尤其是日本、美國(guó)、加拿大、法國(guó)等還投入了大量資金和研究力量進(jìn)行納米光催化技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
美國(guó)環(huán)保署（EPA）是美國(guó)納米光催化研發(fā)的主要支持單位，它投入巨資開(kāi)展這方面的工作，并大力推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。其重點(diǎn)在于水處理方面，包括地下水質(zhì)的改善、廢水處理以及河川污染等。
在納米光催化技術(shù)領(lǐng)域做得最好的是日本。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將光催化的產(chǎn)業(yè)化列為技術(shù)立國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)光催化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了有力推動(dòng)。日本產(chǎn)、學(xué)、官三方早在2000年就組成了光催化技術(shù)制品技術(shù)協(xié)會(huì)，制定光催化制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格，以及光催化性能的評(píng)價(jià)試驗(yàn)法的標(biāo)準(zhǔn)化等工作。現(xiàn)已有包括東芝、松下、三菱、日立在內(nèi)的多家日本公司生產(chǎn)出了多種納米光催化的實(shí)用產(chǎn)品。日本與美國(guó)環(huán)保局在光催化產(chǎn)品市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)方面也展開(kāi)了合作，目的是保持世界領(lǐng)先地位。
深度凈水仍是夢(mèng)想
但在我國(guó)，將納米技術(shù)應(yīng)用于水處理還處于剛剛起步階段。真正意義上的深度凈水對(duì)我們而言還只是一個(gè)夢(mèng)想。
以家用凈水器為例，科技部的最新研究報(bào)告表明，雖然生產(chǎn)廠家多數(shù)在自己的產(chǎn)品前冠以“納米”二字，但大部分只是將這個(gè)詞作為一個(gè)光環(huán)，以大打高科技牌作為一種贏利手段，真正使用納米技術(shù)的并不多。
清華大學(xué)化學(xué)系教授朱永法告訴《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者，我國(guó)市場(chǎng)上的凈水器主要使用活性炭吸附的方式。活性炭易飽和并滋生細(xì)菌，反而導(dǎo)致水的二次污染。而真正采用納米技術(shù)的凈水器，其凈水能力是普通凈水器的10～20倍。
另外，就納濾技術(shù)而言，我國(guó)對(duì)納濾過(guò)程的理論研究比較早，但對(duì)納濾膜的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)尚處于初步階段。天津大學(xué)研制的納濾水制備工藝在2003年通過(guò)了專(zhuān)家的鑒定，成為我國(guó)第一條納濾水生產(chǎn)線，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白。
但我國(guó)工程實(shí)例方面的報(bào)道屈指可數(shù)。國(guó)內(nèi)首個(gè)見(jiàn)諸報(bào)道的是山東長(zhǎng)島南隍城納濾示范工程，于1997年4月投入生產(chǎn)。
北京排水集團(tuán)研發(fā)部主任甘一萍告訴《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者，目前我國(guó)在水處理工程中主要還是使用傳統(tǒng)技術(shù)，也就是“絮凝沉淀過(guò)濾消毒”的處理工藝，采用納濾技術(shù)的水處理工程還很少，納濾技術(shù)在整個(gè)水處理工藝中所占比例大約只有10%.而納米光催化等新技術(shù)在我國(guó)目前主要還停留在實(shí)驗(yàn)室里，其工程化、產(chǎn)業(yè)化實(shí)例尚未見(jiàn)報(bào)道。
