導讀

　　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?

　　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

　　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。

　　清華大學核能與新能源技術研究院高級工程師王玉蘭

　　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。他們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?

　　清華大學核能與新能源技術研究院高級工程師王玉蘭

　　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。

　　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。

　　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

　　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**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。

　　以下為《中國環境報》和王玉蘭專家對話內容：

　　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。

　　核孔膜有什么特點?

　　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**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。

　　這種膜主要應用于哪些方面?

　　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。

　　這一高科技，是否適合民用化?

　　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。

　　現在國外有沒有類似技術?

　　目前，這是**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。

　　除了用于開水過濾，核孔膜在其他民生方面還有應用嗎?

　　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。

　　具體是如何做到有效阻擋PM2.5的?

　　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。