錳基固態氧化劑預處理技術獲揭示

近日，南方科技大學環境科學與工程學院講席教授鄭焰團隊圍繞“消除全球水砷暴露”這一公共衛生目標，針對飲用高砷地下水直接暴露和灌溉間接暴露引發不同程度砷中毒這一嚴峻水環境健康問題，提出了錳基固態氧化劑預處理技術，并運用在地下水砷的家用處理等方面。相關成果發表于《自然—水》。

無機砷含劇毒，在全球七十多個國家供農村居民飲用的地下水井中被廣泛檢出，暴露于地下水砷污染的人口超過1億，無機砷被世界衛生組織認定為危害全球公共健康的十大化學物質之一。

除砷是解決砷暴露的重要手段，然而，由于地下水中的無機砷以不帶電荷、難被吸附的亞砷酸為主，去除效果一直不佳，通常需要使用次氯酸鈉等液態氧化劑，將亞砷酸氧化為帶電荷、易被吸附的砷酸根后再去除。為彌補使用液態氧化劑預處理導致的占地面積大、價格高昂（每套約1.8萬元，每年的維護、材料更換費用約2100元）等成本問題，導致現有家庭水砷處理技術的不足。

對此，團隊研發了錳基固態氧化劑預處理技術，進一步設計了占地小、成本低的三級家庭小型除砷凈水器，并在新澤西州和我國北方地區分別開展了長達4個月和28個月的投放試驗，證明了該凈水器具有去除效率高、維護簡單、占地小、價格便宜（每套成本為130至210元，每年的材料更換費用為80至100元、每升水的凈化成本小于0.073元）、耗材易替換等優點。

鑒于凈水器行業認證中，一般僅要求實驗室檢測數據，對地下水中各種基質對水處理效果的影響考慮不足，多種水砷處理裝置在實際使用中壽命比實驗室認證結果短許多。對此，研究團隊呼吁各國相關監管部門和行業協會在批準或授權砷去除技術和設備之前，開展類似的長期投放試驗評估。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s44221-024-00268-9