瑞典查爾姆斯理工大學的研究人員想出了一種利用纖維素基材料淨化受污染水的新方法。這一突破可能會對水處理技術不足的地區產生重大影響，並有助於解決紡織業普遍存在的有毒染料排放問題。

獲得清潔的水對我們的健康和福祉至關重要，然而，這對許多人來說仍然是一個挑戰。世界衛生組織（WHO）報告說，目前有超過20億人生活在沒有適當獲得清潔水的環境中。

這一全球挑戰是查爾姆斯理工大學的一個研究小組的核心，該小組已經開發出一種方法，可以輕鬆去除水中的污染物。由有機化學副教授Gunnar Westman領導的該小組專注於纖維素和木質產品的新用途，是瓦倫堡木材科學中心的一部分。

研究人員已經建立了關於纖維素納米晶體的堅實知識–這就是水淨化的關鍵所在。這些微小的納米顆粒具有出色的吸附能力，研究人員現在已經找到了利用這種能力的方法。

“我們對這些纖維素納米晶體採取了一種獨特的整體方法，研究了它們的特性和潛在應用。”Gunnar Westman說：”一種生物基材料被創造出來，具有優良淨化性能的纖維素粉末形式，我們可以根據要去除的污染物類型進行調整和修改。”

吸收和分解毒素

在最近發表在科學雜誌《工業與工程化學研究》上的一項研究中，研究人員展示瞭如何使用該小組開發的方法和材料將有毒染料從廢水中過濾出來。這項研究是與印度齋浦爾馬拉維亞國家技術學院合作進行的，在那裡，紡織業廢水中的染料污染物是一個普遍的問題。

Gunnar Westman，瑞典查爾姆斯理工大學化學和化學工程系的副教授。資料來源：查爾姆斯理工大學

這種處理方法既不需要壓力，也不需要熱量，並利用陽光來催化這一過程。Gunnar Westman將這種方法比作將覆盆子汁倒入裝有米粒的玻璃杯中，米粒吸收了汁液，使水重新變得透明。

“想像一下，一個簡單的淨化系統，就像一個連接到污水管的便攜式盒子。當被污染的水通過纖維素粉末過濾器時，污染物被吸收，進入處理系統的陽光使它們快速有效地分解。這是一個成本效益高、設置和使用簡單的系統，我們看到它在目前水處理效果差或不存在的國家可能會有很大的好處。”

該方法將在印度進行測試

印度是亞洲擁有大量紡織品生產的發展中國家之一，每年有大量的染料被釋放到湖泊、河流和溪流中。這對人類和環境造成了嚴重的後果。水污染物含有染料和重金屬，直接接觸會造成皮膚損傷，進入食物鏈後會增加癌症和器官損傷的風險。此外，自然界也受到多種影響，包括光合作用和植物生長受到損害。

在印度進行實地研究是下一步的重要工作，查爾姆斯大學的研究人員現在正在支持他們的印度同事，努力讓該國的一些小規模工業在現實中測試這種方法。到目前為止，用工業用水進行的實驗室測試表明，用這種新方法可以去除80%以上的染料污染物，Gunnar Westman看到了進一步提高淨化程度的良好機會。

“從排放完全未經處理的水到去除80%的污染物是一個巨大的進步，這意味著對自然的破壞和對人類的傷害大大減少。此外，通過優化pH值和處理時間，我們看到了進一步改進工藝的機會，這樣我們就可以同時生產灌溉水和飲用水。如果我們能夠幫助這些行業獲得一個有效的水處理系統，使周圍地區的人們能夠使用這些水而不危及他們的健康，那將是非常美妙的。”

還可用於對付其他類型的污染物

Gunnar Westman還看到了利用纖維素納米晶體處理染料以外的其他水污染物的巨大機會。在之前的一項研究中，該研究小組已經表明，有毒的六價鉻的污染物，在採礦、皮革和金屬工業的廢水中很常見，可以用類似的纖維素基材料成功去除。該小組還在探索該研究領域如何促進抗生素殘留物的淨化。

他說：”用這種材料找到良好的水淨化機會的潛力很大，除了我們在查爾姆斯建立的基礎知識外，成功的一個重要關鍵是瓦倫堡木材科學中心的集體專業知識。”