“請給我一杯無砷水！”
近日于北京舉行的第七屆環境砷國際學術大會上，“全世界約有兩億人的飲用水砷含量超標”、“中國有近2000萬人飲用有健康風險的含砷地下水”的消息一經披露，便引起各大媒體競相轉載，引發了公眾的熱切關注。
在飲用水砷超標面前，許多人并不知情。飲水中的砷從哪里來？長期飲用砷含量超標的水會對身體造成哪些危害？如何去除飲水中過量的砷？要正視全球兩億人的飲水安全問題，這些謎題有待一一解開。
我國近2000萬人暴露于“高砷水”
砷（As）廣泛存在于自然界，如果人或動物長期暴露于砷環境中，會對人體健康產生急性或慢性的危害，包括皮膚癌、肺癌、肝臟和腎臟疾病等，其化合物三氧化二砷即為眾所周知的劇毒物砒霜。國內外已有多項研究證明，攝入過量砷會使人類的致癌風險加大。
對于人類而言，攝入砷超標的水是最直接、最常見的砷暴露方式。因此，1993 年世界衛生組織（WHO）就對砷在飲用水中含量標準進行了修訂，從 50μg/L降至10 μg/L。我國國家標準《生活飲用水衛生標準》（GB 5749 -2006）也將飲水中砷的控制標準定為10 μg/ L。
嚴格控制水中砷含量標準無疑是有效的——一項由美國環境保護中心進行的研究顯示，如果飲用水中砷含量從50μg/L 減小至 2μg/L，可以使健康人群的癌癥發病率由 1.34 %降低到 0.01 %以下。
然而，由中外多個國家的科學家于2013年8月發表在《科學》雜志上的一篇名為《中國地下水砷污染》的文章揭示，根據地質調查數據和風險模型分析，中國據估計近2000萬人面臨受砷污染的地下水消費風險。特別是在依賴地下水作為飲用水的農村地區，砷暴露的風險正對公共健康構成威脅。
在我國，新疆、內蒙古、河南、山東和江蘇等13個省區分布有以高砷地下水為飲用水源的居民區，暴露于10 μg/ L以上的砷水平的總人口超過1900萬人；放眼全球，據2016年的統計顯示，全世界約有70多個地區近1.5億人不同程度地受到高砷地下水的威脅，東南亞地區、拉丁美洲國家的砷污染嚴重，就連英美等發達國家也曾發生過飲用水污染導致的砷中毒事件。
DF膜技術讓飲水不再“高砷”
嚴峻的現實要求人們必須對飲用水中高水平的砷采取措施。然而，由于水中砷會隨氧化還原條件的不同而變換形態，這使得常規的過濾技術并不能有效去除砷。而一些在實驗室中奏效的去除技術，在實際應用中常常受到干擾因素的影響而難以發揮去除砷的作用。在種種原因交織之下，去除水中過量的砷成為一個行業難題。
中國水處理領域的龍頭、兩次依靠膜技術工程應用創新而榮獲國家科技進步獎二等獎的高科技環保企業“碧水源”早在多年前就注意到了這一難題，并前瞻性地利用自身技術優勢，基于對中國水質的深刻了解，集合國內外頂尖的水處理專家，研發生產出超低壓選擇性納濾膜（DF膜），給出了以DF膜技術高效去除水中超量砷的方案。
納濾膜技術并非簡單的過濾，而是一種在壓力差推動力作用下，僅容某些鹽及小分子物質透過的差異化分離技術。據碧水源相關負責人介紹說，碧水源獨有的DF膜技術是受圖靈結構的啟發，通過分子級別的結構設計來實現膜內動態水通道結構分子級別的調控，通過電荷、孔徑等因素的組合來最大程度實現差異化分離。
在實際工程應用中，碧水源形成了差異化的DF膜系列產品：DF30、DF90。實測顯示，DF90膜對水中五價砷（進水濃度79.2μg/ L）的截留率高達99%，DF30膜（進水濃度108μg/ L）的截留率亦高達93%。而針對水中三價砷，通過預氧化法即可使大部分砷轉化為五價，有效提高對總砷截留效率。
不僅是無砷水，更是健康水
在面對砷等重金屬污染的水質處理的技術選擇中，過濾精度最高的反滲透（RO）方案也一度被認為是奏效的手段。不過，正因為反滲透過濾精度高，其在去除水中絕大部分雜質和有害化學成分的同時，也會過濾掉對人身體有益的礦物質和微量元素，這會使得飲水能帶給人們的營養匱乏，不啻于因噎廢食。
上述碧水源負責人表示，選擇性納濾的DF技術既能高效去除水中的持久性有機物、消毒副產物和重金屬等，同時還能保留對人身體有益的微量元素和礦物質，使水呈弱堿性，更有助于人身體健康。
此外，與反滲透膜相比，DF膜操作壓力更低、能耗更少、運行費用更低，加之納濾膜技術在實際應用中產廢水量少、使用壽命長、差異化的分離特性可針對不同水源做有針對性的凈化工藝等特點，DF膜技術可廣泛應用于自來水提標改造和區域性飲用水水質提升。
事實上，碧水源DF膜技術已經讓一些地區的民眾受惠，使他們免于砷超標等飲水不安全因素的威脅。據公開信息，作為產業鏈最全的膜技術企業之一，碧水源除了將該項技術全面應用于民用凈水機，在老百姓家里的水龍頭關進行飲水安全的保障外，目前還與北京、天津、山西、山東、陜西、河北、河南、山東、四川、安徽、云南、廣西等多個省市的縣區達成合作意向，已在全國各地農村地區投建“惠民水站”500多個，有5萬多農村家庭通過惠民水站解決日常飲水問題，間接覆蓋近20萬村民的日常飲水。
“不僅是無砷水，更是健康水。”碧水源相關負責人說，實踐證明，通過選擇性過濾，徹底去除有害物質，同時保留水中有益的礦物質元素，使水質既安全又健康，是解決區域性的硝酸鹽、硫酸鹽、總硬度、氯化物、氟、砷超標等特殊水質的極佳技術。
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