一顆細沙粒大小的小球,內部卻被精妙的框架結構分割成一套套小房間,里面精心排列著(zhù)極其細小的納米物質(zhì),當無(wú)數這樣的小球聚集在過(guò)濾裝置中,生活用水和工業(yè)廢水中的有毒有害物質(zhì),轉眼就被吸附分離出來(lái),水質(zhì)凈化結果可以遠遠超過(guò)國家現行標準。36歲的南京大學(xué)環(huán)境工程系主任潘丙才和他的團隊,研發(fā)的環(huán)境納米控制及廢水深度處理技術(shù)全球領(lǐng)先,他本人也因此入選今年的“江蘇省十大青年科技之星”。
上世紀90年代,潘教授剛剛本科畢業(yè)的時(shí)候,經(jīng)常和氣味刺鼻的工業(yè)廢水打交道。“當時(shí)對工業(yè)環(huán)保的追求僅僅是達標排放,”潘教授說(shuō),但事實(shí)上無(wú)色的水可能依然有毒。所以現在更講究污水深度處理。比如以往國家對工業(yè)廢水中重金屬鉻的數量,要求達到0.5個(gè)單位就能排放,可是現在只有減少到0.05個(gè)單位才能排放。這也意味著(zhù),還要對廢水繼續“排毒”。
想要繼續“排毒”可并不容易,“比如廢水中的重金屬、氮和磷,還有生活用水中的砷和氟,有潛在毒性,但因為含量比較低,傳統的過(guò)濾分解材料幾乎無(wú)計可施。”2005年,潘教授開(kāi)始把目光轉向了最新的納米材料。說(shuō)著(zhù),潘丙才拿出了一些褐色的小球粒給記者看,這些“其貌不揚”的小球粒到底有什么過(guò)人之處呢?潘教授介紹說(shuō),如果把無(wú)數的這種特殊小球放進(jìn)水處理設備的過(guò)濾筒中,就形成了特殊的過(guò)濾層。這種過(guò)濾層和常見(jiàn)的過(guò)濾層不同,水流會(huì )快速地通過(guò),不會(huì )淤積堵住,而轉眼間水中的有毒有害的重金屬和化學(xué)物質(zhì),就被小球內的納米物質(zhì)捕捉分離出來(lái)。潘教授說(shuō),處理不同的污水,可以用不同功能的小球。過(guò)濾后的水質(zhì),都能達到甚至遠遠超過(guò)現行的國家環(huán)保標準。不光如此,使用過(guò)的小球還可以抽出來(lái),經(jīng)過(guò)處理,把里面的重金屬或者化學(xué)物質(zhì)統一采集出來(lái)。比如從無(wú)數噸廢水中過(guò)濾出的微量的銅,最后居然能從小球里分離集中成一個(gè)小銅塊。處理過(guò)的小球還可以重新使用。“就好比把海綿里的水擠干后,還可以重新利用。”
對這種納米小球的研發(fā),還在不斷地改進(jìn)升級技術(shù)。而這種技術(shù)當年幾乎是和美國同步開(kāi)始研究,現在已經(jīng)獲得了11項中國國家專(zhuān)利,還有7項國際專(zhuān)利,在世界上遙遙領(lǐng)先。從2008年開(kāi)始,潘教授的團隊已經(jīng)開(kāi)始能批量生產(chǎn)這種小球,并用于對水的深度處理。不僅僅是工業(yè)廢水,還有居民生活用水。前幾年,受到山西某地政府的邀請,潘丙才和同事們用納米小球過(guò)濾當地地下水中的砷。他回憶說(shuō),當地地下水中砷的含量是400微克/升,而國家生活用水的標準是不到10微克/升,所以足足超標40倍,很多居民都有手腳皮膚潰爛等砷中毒癥狀。當地曾試用過(guò)很多環(huán)保材料除砷,但最后只有這種納米小球真正發(fā)揮了作用,讓居民用上了干凈安全的水。