“神奇海绵”,清除汞污染有大能力!
汞的毒性非常大,可能会导致长期的健康损害,但要从水体中去除它却是具有挑战性的。汞对人体有啥危害呢?
根据世界卫生组织(WHO)的报道,单质和甲基汞毒害中央和周围神经系统。吸入汞蒸汽可对神经、消化和免疫系统,以及肺和肾造成损害,后果可能是致命的。汞的无机盐腐蚀皮肤、眼睛和胃肠道,如果食入,可引发肾中毒。
在不同汞化合物的吸入、食入或表皮接触后,可能观察到神经和功能紊乱。症状包括震颤、失眠、记忆力减退、神经肌肉的影响、头痛和认知能力和运动功能障碍。接触空气中单质汞水平20μg/m3或以上达几年之久的工人,可以观察到中枢神经系统中毒的轻微亚临床症状。对肾脏的影响已有报道,从尿蛋白增加到肾功能衰竭。
为了解决这个日益严重的问题,明尼苏达大学食品农业与自然科学学院(CFANS)教授Abdennour Abbas和他的研究团队发明了一种海绵,可以在几秒钟内吸收掉污染水源中的汞。这一发明得益于纳米技术的应用,因此该团队才开发出这种具有卓越汞吸附性能的海绵。这种“神奇海绵”可以将汞污染物可以从水龙头、湖泊和工业废水中在5秒内(工业废水中约5分钟)除去已达到低于可检测的限度。而且,海绵会将污染物转化为无毒的复合物,因此可以在使用后在垃圾填埋场处理。此外,这种海绵还能杀死细菌和真菌。
可吸附汞,杀死细菌的“超级海绵”
试想一下,如果圣保罗科莫湖的汞污染处于美国环保局(US-EPA)设定的水平,那么要去除其所有的汞将只需一个篮球大小的“神奇海绵”。
据统计,2004年明尼苏达州受损害的水域名单上有三分之二以上的水域受到汞污染,其含量为0.27至12.43 ng / L(EPA的限值为2 ng / L) 。湖水的汞污染导致鱼类中的汞积累,根据明尼苏达卫生部制定的鱼类消费指南,不建议消费者每星期甚至每月消费一次以上在明尼苏达州湖泊捕获或相关商店购买的鱼类。在明尼苏达州的北岸,受试新生儿中有10%的汞浓度高于EPA对甲基汞的参考剂量(甲基汞也就是在鱼体内发现的汞的形式)。这意味着在苏必利尔湖畔以及明尼苏达州的一些孕妇所面临的汞暴露量急需减少。
根据美国环保署的统计,将汞排放量减少到最新的污水排放限值标准将会使得哮喘发作减少13万次,心脏病发作减少4700次,每年早亡人数降低11000人。每年至少获利370亿至900亿美元。
相关研究结果已于近日发布于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)中。
来源:A Nanoselenium Sponge for Instantaneous Mercury Removal to Undetectable Levels, March 2017, Advanced Functional Materials
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