科学家设计了一种相对低成本、节能的方法来处理受重金属污染的水麻省理工学院的工程师们已经

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麻省理工学院的工程师们已经开发出一种新的方法来去除水中的铅或其他重金属污染物，他们认为这一过程比目前使用的任何其他系统都节能得多，尽管还有其他正在开发中的系统。最终，它可能被用于在家庭一级处理含铅污染的水供应，或者用于处理来自某些化学或工业过程的污染水。
这个新系统是六年前同一研究小组成员初步发现的一系列应用中的最新一项。该研究小组最初是为海水或咸水脱盐而开发的，后来被用于从核电站的冷却水中去除放射性化合物。新版本是第一种可能适用于处理家庭供水和工业用途的此类方法。
这些发现发表在杂志上。
环境科技-水
，这篇论文由麻省理工学院研究生田欢欢、穆罕默德·阿尔哈德拉和坎隆·康弗蒂以及化学工程教授马丁·巴赞撰写。
Alkhadra说：“众所周知，要去除持久性的、存在于许多不同水源中的有毒重金属是很困难的。”“很明显，今天有一些竞争的方法来完成这个功能，所以这取决于哪种方法可以以更低的成本和更可靠的方式来完成。”
试图去除铅的最大挑战是铅通常存在于如此微小的浓度中，远远超过其他元素或化合物。例如，钠通常存在于饮用水中，浓度为百万分之几十，而铅的毒性很高，仅为百万分之几。Alkhadra解释说，大多数现有的过程，如反渗透或蒸馏，都会同时去除所有的物质。这不仅比选择性去除所需的能量多得多，而且适得其反，因为钠和镁等少量元素实际上是健康饮用水所必需的。
这种新方法使用了一种叫做电击电渗析的方法，在这个过程中，电场被用来在带有污染水的带电多孔材料内产生冲击波。随着电压的增加，激波从一边传播到另一边，留下一个金属离子被耗尽的区域，并将进料流分离成一个盐水和一个新的流。这一过程使流出的新鲜流中的铅减少了95% 。
Bazant说，原则上， “这使得这个过程更便宜，因为你所投入的分离电能实际上是在追求高价值的目标，这是铅。你并没有浪费大量的能量来去除钠。”因为铅在如此低的浓度下存在， “去除这些离子没有太多的电流，所以这可能是一种非常符合成本效益的方法。”
这一过程仍有其局限性，因为它仅在小型实验室规模和相当缓慢的流速中得到证明。扩大这一过程，使其在家庭中的实际使用将需要进一步的研究，更大规模的工业用途将需要更长的时间。但Bazant说，在几年内，这对于一些基于家庭的系统来说可能是可行的。
例如，一个家庭的供水受到了严重的铅污染，可能有一个系统在地窖里缓慢地处理一股水，用无铅水灌满水箱，用于饮用和烹饪，同时让大部分水不经过处理，如厕所冲洗或给草坪浇水。在密歇根州的弗林特(Flint)这样的地方，这种用途可能是合适的临时措施，因为那里的水大多被输水管污染，需要很多年才能通过更换管道进行补救。
该工艺还可适用于某些工业用途，如清洁采矿或钻井作业产生的水，以便处理后的水能够安全地处置或再利用。研究人员说，在某些情况下，这也可以提供一种回收污染水的金属的方法，但如果这些金属被分离出来，它们实际上可能是一种有价值的产品；例如，一些此类矿物可用于加工半导体或药品或其他高科技产品。
【科学家设计了一种相对低成本、节能的方法来处理受重金属污染的水】Bazant说，将这种系统的经济性与现有方法进行直接比较是很困难的，因为在过滤系统中，成本主要是用于更换过滤材料，这种材料很快就会堵塞，无法使用，而在这个系统中，成本主要是用于正在进行的能量输入，这是非常小的。他说，目前，休克电渗析系统已经运行了几个星期，但现在估计这种系统的真实寿命还为时过早。