随着我国社会经济的高速发展,人们的生活水平发生了翻天覆地的变化。然而,由于某些行业粗放型的发展模式,人们在享受经济发展带来巨大的物质生活水平改善的同时,一并“享受”了自然环境的日趋恶化。如今,党和政府坚决地推进产业结构调整与环境污染的治理工作,人们对生活环境的要求也逐步提高。
环境污染按环境不同主要可以分为大气污染、水体污染和土壤污染这三种。其中水污染虽然不比大气污染是最为人所知的,也是与人类的生存息息相关的。
水污染是由人类活动产生的污染物而造成的,污染物主要包括工业污染源,农业污染源和生活污染源三大部分。工业污染源主要是乱排乱放的工业废水,它量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化且难处理;农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等,其危害在于有机质、植物营养物、病原微生物含量高,农药、化肥含量高,大量农药、化肥随表土流入江、河、湖、库,随之流入的氮、磷、钾营养元素使湖泊受到不同程度富营养化污染,藻类以及其它生物异常繁殖,水体透明度和溶解氧发生变化,继而致使水质恶化;生活污染源主要是各种洗涤剂、垃圾、粪便等,成分大多虽是无毒的各类无机盐,但局部过量的生活污染源会使该地区水域中含氮、磷、硫和致病细菌增多。相比于我们表面能看到的污染源来说,更令人担忧的是污染正由浅层向深层发展,地下水和近海域海水也开始被污染,这将会导致严峻的资源性缺水形势。
大气污染、水污染及土壤污染看起来似乎是三种无直接关联的污染方式,其实不然。工业迅猛发展,各类固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染。土壤污染妨碍土壤的正常功能,从而降低作物产量和质量,还产生了通过粮食、蔬菜,水果等间接影响人体健康的物质。因此大气污染、水污染及土壤污染三者能够相互作用、彼此影响。
如今,政府制定了许多环保类的法律法规,并宣传倡导人们低碳生活、保护环境,以尽可能的缓解甚至解决各类污染问题。我们身处其中,理所应当做一些力所能及的事情来响应号召,帮助缓解污染问题。不过,我们在保护环境的同时首先要注意自身周边的自然环境安全与健康。例如,与我们朝夕相处的水资源。我们的饮用水、生活用水大都取自自来水,自来水工艺包括以下几个步骤:1.混凝,在原水中添加氯化铝、硫酸铝或者氯化铁使悬浮物、胶体等物质生成易沉淀结晶;2.进入沉淀池,沉淀一定的时间之后,流出经过石英砂组成的翻版过滤(或者虹吸过滤);3.加入液氯进行消毒处理。这是自来水的净化过程,而这仅仅只是一个初步的净化过程,究其原因有:1.其一次处理数量庞大;2.处理过滤工艺相对简单,从数量和严格度上都达不到国际标准;3.用液氯抑菌杀菌,构成了重大隐患,因为氯气产生的三氯甲烷被公认为是强致癌物质;4.即使初次过滤能获得纯净的自来水,其经过管道、水箱、水管也构成了二次污染。那么,怎样才能喝上健康的自来水?
很多科研人员致力于水净化的研究,取得了丰富的成果。最初的水净化技术主要采用活性炭过滤,具有除臭,除异味、微粒、铁锈以及去除水中氯离子等有机物的功能,成本也比较低。活性炭过滤器滤芯结构有粉末状、颗粒状、单层、多层以及柱状等。虽然活性炭有很大的吸附能力,但是经过活性炭过滤出来的水不能直接饮用,需要通过膜过滤技术二次处理才能达到饮水的标准。另外,活性炭的吸附能力有限,经过一定的使用时间后内部空隙就会饱和,因此我们需要定期更换。
活性炭滤芯
随着科学技术不断发展,膜过滤技术相应而生。膜过滤技术是以膜两侧的压力差为驱动力,以滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,进而对原液实现净化、分离和浓缩的目的。根据膜选择性的不同,可分为反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微滤(MF)等。目前市场上的家用净水机按净水技术分为反渗透(RO)膜净水机和超滤(UF)膜净水机,而性价比较高的当属超滤(UF)膜净水机。对于超滤膜的研究,宁波材料所有科研团队在高性能滤膜的研发方面取得了令人可喜的成果,如高分子薛立新团队:基于高性能聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维滤膜的成功研发。PVDF是一种结晶性聚合物微滤、超滤膜材料,其具有良好的热稳定性、耐化学清洗、耐气候等功能,这一成果也逐渐被净水机生产企业推广应用。目前浙江省内就有很多研发膜滤芯材料的企业,虽然每个公司采用的膜滤芯材料各不相同,但共同点是采用高分子材料,常见的有聚砜中空纤维、聚丙烯等。尽管他们采用不同的技术,但都研发出了具备更优的净水功能过滤膜,使人们都能够喝上健康的水。
净水器及滤芯