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发展中国家促进净水的纳米技术

Paulo Sergio de Paula Herrmann Jr.José Antônio Brum说,发展中国家在用于净水的纳米技术方面正在取得良好的进展。

缺水、不可靠的水源和水质不良是可持续发展的主要障碍。每年数百万儿童死于缺水或接触和水有关的疾病。而联合国预测说,到2025年,全世界超过1/3的人口——35亿多人——将面临严重的缺水。

纳米技术可以提供进行水研究的新技术和新设备以及新的净水方法,从而帮助解决这个问题。

尽管欧洲、日本和美国正在开发一些纳米水处理方法——例如,美国赖斯大学的科学家研制了一种从水源中除砷的纳米产品(参见 “纳米技术:事实与数字”)——发展中国家也在向利用纳米技术净水的研究投资。

联合行动

IBSA纳米技术项目——一个印度、巴西和南非科学技术部之间的合作研发项目——证明了南南合作如何能够促进利用纳米技术净水,并指出了这些国家正在取得的进展。

IBSA提出了三个优先研究领域:纳米过滤和超滤膜、偏远和农村地区使用的纳米水净化系统,以及碳纳米凝胶、纳米管和纳米纤维。

尽管碳纳米管项目仍然处于规划的早期,其他优先领域也正在取得进展。

在纳米过滤领域,南非的西北大学已经建立了一个处理厂,它利用超滤膜清洁一个村庄的含盐地下水。这个处理厂去除氯化物、硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐等污染物,从而产生用于家庭和社区使用的安全的饮用水(参见 “社区所有权是纳米净水项目的关键”)。

在巴西,巴西农业研究公司Embrapa正在希望利用纳米过滤器开发一种生物消化系统,从而清洁灌溉用水,并最终让水适于饮用。没有纳米过滤器的生物消化系统已经被用于处理农村和城市地区的污水。

Embrapa还在开发磁性纳米颗粒用于处理被杀虫剂污染的水。这类技术似乎特别适于去除水中的有机污染物、盐和重金属。

传感器市场

IBSA感兴趣的另一个领域是把新型传感器技术与微加工以及纳米加工相结合,制造出小型、一次性使用的、便携式的高精度传感器,用于检测水中的化学物质和生化物质。

纳米技术对传感器市场的潜在影响在发展中国家和发达国家同样巨大。例如,产业分析公司NanoMarkets报告说,纳米技术传感器2008年在全球产生了27亿美元的收入,而且它将在2012年达到72亿美元。

在巴西, Embrapa的位于圣保罗的农业设备部门的国立农业企业纳米技术应用实验室已经开发出了一种廉价的光学传感器,它利用了纳米组装薄膜评估自然水源的酸性。而“电子舌”——由Embrapa开发的另一种聚合物传感器——可以用于区分不同的矿泉水,以及纯水和被有机物污染的水。

纳米技术可以对我们的生活产生巨大影响,预示带来利益,或许还有风险。如果我们要充分利用这种新技术,我们需要同时考虑这两者。

发展中国家能做出的贡献和发达国家一样多,而且尽管还有许多研究需要完成,IBSA的项目表明我们已经走在了寻找净水的纳米解决方案的路上了。

Paulo Sergio de Paula Herrman Jr是巴西Embrapa农业设备部门的研究员。José Antônio Brum是巴西同步辐射光源实验室主任。他们都是IBSA的团队成员。