Khoa học kỹ thuật bảo vệ an toàn cho nguồn nước uống

Ngày phát hành: 2021-12-08

Nước là nguồn gốc của sự sống. An toàn nước uống ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân. Nhiều chuyên gia dinh dưỡng khuyến khích sử dụng nước đun sôi, cho rằng đây là loại nước uống lành mạnh nhất. Tuy nhiên, trong cặn vôi của nước đun sôi từ nước máy cũng có thể chứa các chất độc hại như kim loại nặng, xác khuẩn và các tạp chất khác. Làm thế nào để có được nước đun sôi an toàn và lành mạnh? Một kết quả nghiên cứu hoàn toàn mới của Viện Nghiên cứu Công nghệ Hạt nhân và Năng lượng mới của Đại học Thanh Hoa —— Màng lỗ hạt nhân Công nghệ lọc nước đun sôi mang lại hy vọng cho việc giải quyết vấn đề này.

Vậy, công nghệ màng lỗ hạt nhân là gì? Nó hoạt động như thế nào để làm sạch nước? Phóng viên đã tiến hành phỏng vấn.

Cặn vôi là sự tích tụ của kim loại nặng, muối canxi, bụi bẩn, vi khuẩn, xác ký sinh trùng trong nước, cần phải loại bỏ càng nhiều càng tốt.

Khi mọi người ngày càng quan tâm đến chất lượng cuộc sống, độ tinh khiết và hàm lượng khoáng chất có lợi trong nước uống trở thành nhu cầu cao hơn. Thiết bị lọc nước đã trở thành một xu hướng mới trong ngành điện tử gia dụng. Tuy nhiên, sạch không đồng nghĩa với lành mạnh, việc đầu tư vào bộ lọc nước đắt tiền và thay lõi lọc thường xuyên chắc chắn sẽ làm tăng chi phí nước uống, nhưng không chắc đã mang lại nước uống an toàn.

Rất nhiều chuyên gia dinh dưỡng khuyến khích sử dụng nước đun sôi, nước máy mà cư dân sử dụng đều được kiểm tra nghiêm ngặt theo ba cấp độ quốc gia, lấy mẫu kiểm tra hàng ngày, mỗi giờ một lần, đảm bảo đạt tiêu chuẩn nước uống sinh hoạt của nhà nước. Ngoài ra, sau khi đun sôi, nước sạch và vô trùng, khi đun sôi, chất lượng nước và độ cứng nước được cải thiện và vẫn giữ được một lượng khoáng chất vừa đủ.

Theo bà Vương Ngọc Lan, kỹ sư cao cấp tại Viện Nghiên cứu Công nghệ Hạt nhân và Năng lượng mới của Đại học Thanh Hoa, qua nghiên cứu phát hiện, nước đun sôi làm mát ở nhiệt độ 20°C-25°C, cấu trúc hóa học của nó sẽ thay đổi, trở thành nước phân tử nhỏ hơn, dễ dàng đi qua màng tế bào và vào bên trong tế bào. Hơn nữa, sau khi đun sôi, các chất hữu cơ như clo trong nước, phần lớn dễ bay hơi. xem kèo bóng đá trực tiếp Khi nước đun sôi, độ cứng nước cao cũng được cải thiện đáng kể. Theo thí nghiệm, độ cứng nước có thể giảm từ hơn 300 xuống còn hơn 200.

Tuy nhiên, các chuyên gia phân tích, nước máy sau khi vận chuyển qua đường ống và bổ sung áp lực qua bể chứa, thực sự có nguy cơ bị ô nhiễm thứ cấp, ảnh hưởng đến chất lượng nước. Mặc dù nước đun sôi đã diệt khuẩn bằng nhiệt, nhưng cũng tạo ra rất nhiều cặn. Cặn nhìn thấy được chủ yếu là canxi và magie, chúng không gây hại quá lớn cho cơ thể con người. Điều mà mọi người cần đề phòng là những chất bẩn không nhìn thấy nằm trong cặn.

Bà Vương Ngọc Lan nói với phóng viên, cặn vôi là sự tích tụ của kim loại nặng, muối canxi, bụi bẩn, vi khuẩn và xác ký sinh trùng trong nước. Họ từng tiến hành thí nghiệm, sử dụng màng hạt nhân để lọc 30 lít nước đun sôi, trong đó cặn vôi chứa hàm lượng arsen lên tới 10,8 microgam, cadmium là 31,2 microgam; hàm lượng chì rất cao, đạt 270 microgam.

Bạn uống nước có cặn trong nửa tháng, cơ thể tích lũy kim loại nặng sẽ đạt mức này.

Một trong những lợi ích lớn nhất của việc đun sôi nước là tiêu diệt vi khuẩn có thể tồn tại trong nước, vậy thì liệu nước đun sôi vẫn có nguy cơ bị vi khuẩn gây hại?

Theo bà, vi khuẩn trong nước chủ yếu gồm Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Bacillus anthracis, Legionella khá Mặc dù vi khuẩn đã bị tiêu diệt trong quá trình đun sôi, nhưng trong quá trình chết, vi khuẩn sẽ giải phóng nội độc tố vi khuẩn, những nội độc tố này nếu xâm nhập vào cơ thể con người, có thể gây ra một số tổn thương nhất định.

Theo bà, nội độc tố vi khuẩn là sản phẩm của thành tế bào Gram âm. Vi khuẩn không giải phóng ra khi đang sống, chỉ khi vi khuẩn chết tự phân hoặc bám vào tế bào khác, mới biểu hiện độc tính, chủ yếu thể hiện ở tính gây sốt, tính gây chết, làm giảm số lượng bạch cầu, hạ huyết áp, kích hoạt hệ thống đông máu, tạo ra khả năng miễn dịch đối với nội độc tố, gây ung thư hóa tế bào ung thư. Do đó, nội độc tố vi khuẩn nhất định là không tốt cho sức khỏe con người, nên loại bỏ chúng.

Tiêu chuẩn nước uống lành mạnh do Tổ chức Y tế Thế giới đưa ra bao gồm việc không chứa bất kỳ chất độc hại nào đối với cơ thể con người, như kim loại nặng, tạp chất, vi khuẩn (vi khuẩn gây bệnh), vật liệu phóng xạ và vật liệu phát huỳnh quang, phải được kiểm soát trong phạm vi quy định của quốc gia.

Theo quan điểm cá nhân của tôi, càng ít các chất không cần thiết cho cơ thể con người càng tốt, cố gắng loại bỏ chúng hết mức có thể.

Màng lỗ hạt nhân "lọc chọn lọc" có thể loại bỏ hiệu quả các chất độc hại và giữ lại các nguyên tố vi lượng có lợi cho cơ thể trong nước đun sôi.

Không dùng bộ lọc nước có cặn, thậm chí có nhiều chất độc hại, lắp bộ lọc nước nhưng cả các nguyên tố vi lượng có lợi trong nước cũng bị lọc sạch, muốn uống nước sạch và lành mạnh sao lại khó khăn đến vậy?

Với sự chú trọng ngày càng tăng về nước uống lành mạnh, các cơ quan liên quan cũng tăng cường đầu tư nghiên cứu công nghệ để giải quyết vấn đề này, trong đó bộ lọc nước trở thành cách thức phổ biến được người dân tin dùng. Tuy nhiên, mặc dù bộ lọc nước đã giải quyết phần nào vấn đề an toàn nước uống, nhưng do một số phương pháp lọc quá cực đoan, trong khi loại bỏ các chất độc hại, các nguyên tố vi lượng có lợi cho cơ thể con người cũng bị lọc đi.

Bác sĩ Vương Tử Tấn của Bệnh viện Tổng đội Cảnh sát tỉnh Hà Nam cho biết, nước tinh khiết không nên uống lâu dài vì trong nước này thiếu nhiều khoáng chất và nguyên tố vi lượng mà cơ thể con người cần, đặc biệt là phụ nữ mang thai, người già và trẻ em, những người có nhu cầu cao về nguyên tố vi lượng, nếu uống nước tinh khiết lâu dài sẽ gây hại cho sức khỏe.

Một **kết quả nghiên cứu** đã mang đến hy vọng cho vấn đề nước uống lành mạnh. Nhóm nghiên cứu do bà Vương Ngọc Lan dẫn đầu đã cải tiến công nghệ màng hạt nhân thông thường, phát triển ra một loại màng hạt nhân mới có thể sử dụng trực tiếp để lọc nước đun sôi.

Theo bà Vương Ngọc Lan, qua nhiều thí nghiệm chứng minh, sử dụng màng hạt nhân với một số thông số nhất định để lọc nước đun sôi, chỉ số độ cứng tổng hợp, florua và TOC (carbon hữu cơ tổng hợp) trong nước sau lọc rõ ràng giảm xuống; các chất gây hại như kim loại nặng tích tụ trên bề mặt màng lọc, như chì, nhôm, barium, mangan, thủy ngân, cadmium, crôm... đều được phát hiện; nước sau lọc vẫn giữ được các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe, tỷ lệ không thay đổi rõ rệt, được giữ nguyên tối đa, rất thích hợp để uống.

Dữ liệu thí nghiệm màng hạt nhân cho thấy, sau khi lọc 30 lít nước đun sôi từ nước ngầm ở một khu vực của Bắc Kinh, màng lọc thu được 3,0 gram cặn. Cặn này chứa các kim loại nặng gây hại cho cơ thể như chì 0,27 mg, bạc 0,7 microgam, arsen 10,8 microgam, cadmium 31,2 microgam, nickel 0,12 mg, mangan 40,8 microgam và crôm, nhôm, v. xem kèo bóng đá trực tiếp Sau khi lọc, không chỉ loại bỏ được các kim loại nặng gây hại mà các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe cũng được giữ lại tối đa trong nước, tỷ lệ không thay đổi rõ rệt, rất thích hợp để uống.

Bà Vương Ngọc Lan cho biết, công nghệ màng hạt nhân sẽ mang đến một cơ hội mới cho ngành công nghiệp lọc nước. Dựa trên nhu cầu của cơ thể, nước đun sôi có thể được "lọc chọn lọc" mà không cần các thiết bị lọc nước đắt tiền khác, giúp nước không chỉ sạch mà còn lành mạnh hơn, đồng thời giảm đáng kể chi phí sử dụng của người dân.

Theo thông tin, hiện tại công nghệ này đã hợp tác với các doanh nghiệp trong nước để phát triển nhiều loại cốc lọc tiện lợi, giúp công chúng có thể uống nước sạch và lành mạnh bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu.

■ Phỏng vấn chuyên gia

Tại sao màng lỗ hạt nhân có thể lọc các chất độc hại?

Việc nghiên cứu và phát triển màng hạt nhân bắt đầu với mục đích ứng dụng trong phân ly màng, do đó màng hạt nhân có các lỗ lọc đều đặn và màng lọc bản thân là màng điện môi, không gây ô nhiễm cho dung dịch lọc, là công cụ lý tưởng cho việc lọc chính xác và phân ly các hạt. Vậy, màng hạt nhân có những tiềm năng dân dụng gì? So với các vật liệu lọc khác, nó có ưu điểm gì?

Vật liệu màng lỗ hạt nhân có phạm vi ứng dụng rộng rãi, là vật liệu lý tưởng nhất cho việc lọc chính xác.

Báo Môi trường Trung Quốc: Màng lỗ hạt nhân có đặc điểm gì?

Bà Vương Ngọc Lan: Màng lọc hạt nhân có cấu trúc vi lỗ rất khác so với các vật liệu lọc dạng mạng, có phân bố vi lỗ rất đồng đều và dày đặc. Ngoài ra, nó còn có mật độ lỗ cao, ổn định hóa học tốt, độ bền cơ học cao, chịu được axit nhẹ, kiềm yếu, và có độ bền nhiệt tốt. sv 88 Hơn nữa, nó có nhiều hình dạng lỗ khác nhau như trụ tròn, hình nón đơn hoặc kép, cấu trúc lỗ độc đáo này không thể sánh bằng các vật liệu lọc khác, có thể thực hiện lọc chính xác theo yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Do đó, lĩnh vực ứng dụng rất rộng rãi, có thể giữ lại 100% các hạt lớn hơn kích thước lỗ, là vật liệu lý tưởng nhất cho việc lọc chính xác.

Báo Môi trường Trung Quốc: Loại màng này được áp dụng chủ yếu vào những lĩnh vực nào?

Bà Vương Ngọc Lan: Lĩnh vực ứng dụng bao gồm phân ly hóa học, phân ly đồng vị, đo lường bức xạ, kỹ thuật sinh học, y học, kỹ thuật chất lượng, công nghệ cách nhiệt, công nghệ làm sạch, công nghệ chân không, công nghiệp điện tử, công nghiệp dược phẩm, công nghiệp thực phẩm, khoa học vật liệu, v.v. Chúng tôi từng tiến hành thí nghiệm bảo quản rau củ, so sánh phát hiện, hiệu quả bảo quản gần giống với tủ lạnh, một số chỉ tiêu thậm chí tốt hơn tủ lạnh.

Bộ lọc màng lỗ hạt nhân có cấu trúc đơn giản, tái sinh màng dễ dàng, hoàn toàn có thể sử dụng cho sản phẩm dân dụng.

Báo Môi trường Trung Quốc: Công nghệ cao này có phù hợp để dân dụng hóa không?

Bà Vương Ngọc Lan: Chúng tôi đã tiến hành một số thí nghiệm chứng minh, màng hạt nhân có lưu lượng lọc rất lớn, hiệu suất giữ lại cao, khả năng chịu ô nhiễm tốt, cấu trúc bộ lọc rất đơn giản. Hơn nữa, màng này tái sinh rất dễ dàng, chỉ cần rửa nhẹ bằng nước trên bề mặt màng, tất cả các chất bẩn sẽ bị trôi đi. Vì vậy, màng hạt nhân hoàn toàn có thể ứng dụng trong các sản phẩm dân dụng, có thể chế tạo thành các bộ lọc rất nhỏ để phục vụ các mục đích khác nhau.

Báo Môi trường Trung Quốc: Hiện nay có công nghệ tương tự ở nước ngoài không?

Bà Vương Ngọc Lan: Hiện tại, đây là vật liệu lọc chính xác duy nhất có thể sử dụng để lọc nước đun sôi. Công nghệ này không phải là công nghệ màng hạt nhân thông thường, có thể tự hào nói rằng hiện nay chỉ có Trung Quốc có thể sản xuất màng hạt nhân có thể sử dụng trong bộ lọc nước đun sôi rất đơn giản và đã thực hiện công nghiệp hóa, chưa có công nghệ tương tự ở nước ngoài.

Báo Môi trường Trung Quốc: Ngoài việc lọc nước đun sôi, màng lỗ hạt nhân còn có ứng dụng khác trong đời sống người dân không?

Bà Vương Ngọc Lan: Chúng tôi đã chế tạo một loại màn cửa từ màng hạt nhân, đặt lên cửa sổ, dùng để bảo vệ khỏi bụi mịn. Về mặt công nghệ cũng có một bước đột phá, đó là xử lý bề mặt màng và tường lỗ, khiến nó có khả năng bắt giữ và ngăn chặn PM2.5 hiệu quả, tức là ngăn chặn bụi mịn từ bên ngoài.

Báo Môi trường Trung Quốc: Cụ thể, nó thực hiện hiệu quả ngăn chặn PM2.5 như thế nào?

Màng hạt nhân quan trọng nhất của loại màn cửa này là một lớp màng nhựa mỏng có rất nhiều lỗ vi mô. Các lỗ này có mật độ phân bố rất cao, trong diện tích một centimét vuông, tức là diện tích của móng tay, có hàng trăm nghìn lỗ vi mô, và các lỗ này đều là lỗ thông suốt, xuyên suốt vật liệu màng.

Một số tính chất hóa học đặc biệt của tường lỗ khiến tường lỗ và bề mặt màng mang điện tĩnh. Khi PM2.5 bay lơ lửng trong không khí, đi qua vật liệu màng, dưới tác động của điện tĩnh, chúng sẽ bị hấp thụ vào tường lỗ.

Ngoài ra, số lượng lỗ trên màng rất nhiều, màng rất mỏng, chỉ 10 micromet, vì vậy khả năng thông gió rất tốt, có thể thực hiện hiệu quả trao đổi khí giữa trong nhà và ngoài trời. Các khí độc hại như formaldehyd, carbon dioxide, do nồng độ cao trong nhà, cũng có thể đi qua các lỗ nhỏ ra ngoài trời, tạo ra môi trường không khí trong lành trong nhà.

□ Liên kết tin tức

Bình lọc nước nhập khẩu phát hiện chất gây ung thư vượt ngưỡng

Báo cáo tổng hợp cho biết, Cục Kiểm dịch Xuất nhập cảnh Thành phố Tô Châu gần đây đã phát hiện một lô nước lọc nhập khẩu từ Nga có lượng monome acrylonitrile vượt mức quy định, doanh nghiệp liên quan đang gấp rút thu hồi, tất cả các sản phẩm nước lọc có độc hại đã được tháo rời khỏi kệ hàng.

Theo tìm hiểu, công ty ở quận Tương Thành, Thành phố Tô Châu đã nhập khẩu một lô 7067 chiếc nước lọc với ba kích thước khác nhau từ Nga, Cục Kiểm dịch Xuất nhập cảnh Thành phố Tô Châu đã tiến hành kiểm tra mẫu theo quy định mới, nhưng phát hiện ra rằng một model của sản phẩm nước lọc có lượng monome acrylonitrile vượt mức quy định.

Các chuyên gia cho biết, monome acrylonitrile là chất gây ung thư mạnh, nhẹ thì có triệu chứng đau đầu, buồn nôn, nặng thì có thể gây mê hô hấp trung ương, co giật cơ tứ chi, hôn mê, gây nguy hiểm lớn cho sức khỏe con người. Theo kết quả kiểm tra hiện tại, lượng dư thừa monome acrylonitrile là nguyên nhân chính khiến các sản phẩm tiếp xúc thực phẩm nhập khẩu không đạt tiêu chuẩn.

Trước nhiều thương hiệu, làm thế nào để chọn được bình lọc nước đáng tin cậy?

Theo nhân viên Cục Kiểm dịch Tô Châu, trước tiên người tiêu dùng nên hiểu về vật liệu của bình nước lọc, các bình nước lọc gia đình chất lượng tốt đều được làm từ vật liệu thực phẩm an toàn, người tiêu dùng không nên sùng bái các thương hiệu nước ngoài, nên chọn các thương hiệu bình nước lọc đã được kiểm tra đạt chuẩn. Thứ hai, lõi lọc phải tốt, lõi lọc than hoạt tính có thể loại bỏ các chất ô nhiễm, kim loại nặng và tạp chất trong nước như clo, florua và thuốc trừ sâu. Hiện nay, thị trường sản phẩm nước lọc phong phú, hiệu quả lọc cũng khác nhau. Cuối cùng, hiệu quả lọc phải tốt, nước máy lọc sau đó có thể uống trực tiếp, ngoài ra thiết kế chống bụi và kín cũng rất quan trọng, có thể ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp.

Màng lỗ hạt nhân là gì?

Màng hạt nhân còn được gọi là màng hạt nhân vi lỗ, hay còn gọi là màng hạt nhân vi lỗ ion nặng. Đây là thành viên quan trọng và độc đáo trong gia đình màng vi lỗ. Do đặc tính vi lỗ độc đáo của nó, tức là kích thước lỗ đồng nhất, là màng lọc duy nhất trong tất cả các màng có cơ chế sàng lọc, đặc tính độc đáo của nó không thể thay thế bởi bất kỳ loại màng nào khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành phân ly màng (tức là lọc), nhận dạng an toàn, chống giả và các ngành công nghiệp khác. Sự phát triển của ngành phân ly màng đã trở thành một ngành công nghiệp mới, được toàn cầu quan tâm đặc biệt.

Hiện nay, ứng dụng màng hạt nhân trên thế giới đã khá phổ biến và rộng rãi, các quốc gia như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Liên minh châu Âu đều quy định trong pharmacopeia quốc gia rằng màng lọc trên máy truyền dịch phải là các màng hạt nhân với kích thước lỗ khác nhau. Ở nước ngoài, nhiều xét nghiệm sinh học, phát hiện tế bào ung thư và lấy mẫu khí đều cần sử dụng màng hạt nhân. Nhiều phương pháp xét nghiệm cũng quy định phải sử dụng màng hạt nhân làm màng lọc.

Nguồn tài liệu: Viện Vật lý Hiện đại, Học viện Khoa học Trung Quốc

Nguồn: Báo Môi Trường Tác giả: Lý Quân


Bài trước: Công nghệ nước sạch | Công nghệ lọc nước đun sôi bằng màng lỗ nhân tạo bảo vệ an toàn nguồn nước Bài tiếp theo: Báo Môi Trường Điện tử
Đề xuất thêm:
1. Một loại màng nhân tạo và cửa sổ màng nhân tạo 2. Những ưu điểm của màng lỗ nhân tạo là gì? 3. Giới thiệu về màng lỗ nhân tạo 4. Nextfilm đạt được... tại Hội nghị Nhà sáng lập Toàn cầu năm 2024 5. Công nghệ màng lỗ nhân tạo đã đi vào cuộc sống như thế nào? 6. Công nghệ bảo quản tự nhiên ở nhiệt độ thường sử dụng màng lỗ nhân tạo... 7. Công nghệ bảo quản vận chuyển rau củ và ứng dụng sáng tạo của màng lỗ nhân tạo 8. Màng lỗ nhân tạo được tạo ra như thế nào?
Bản quyền © Cô Giấy phép số: