Đọc trước
Được xem là nguồn sống của con người, chất lượng nước uống ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cư dân. Nhiều chuyên gia dinh dưỡng khuyến khích uống nước đun sôi, vì đây được coi là loại nước uống lành mạnh nhất. Tuy nhiên, cặn nước cứng trong nước đun sôi cũng có thể chứa các chất độc hại như kim loại nặng, xác khuẩn chết... Làm thế nào để uống được nước đun sôi an toàn và tốt cho sức khỏe? Một kết quả nghiên cứu hoàn toàn mới từ Viện Nghiên cứu Năng lượng Hạt nhân và Công nghệ Năng lượng Mới của Đại học Thanh Hoa đã mang lại... Màng lỗ nhân tạo Công nghệ lọc nước sôi mang lại hy vọng cho việc giải quyết vấn đề này.
Vậy, công nghệ màng lỗ nhân tố là gì? Nó hoạt động như thế nào để làm sạch nước?
Cặn nước là các vật chất lắng đọng trong nước bao gồm kim loại nặng, muối canxi, bụi, vi sinh vật và xác ký sinh trùng... Những thứ này cần được loại bỏ càng nhiều càng tốt.
Theo xu hướng ngày càng chú trọng đến chất lượng cuộc sống, độ tinh khiết của nước uống và hàm lượng khoáng chất có lợi trở thành những tiêu chí cao hơn. Thiết bị lọc nước đang dần trở thành một trong những sản phẩm hot trên thị trường thiết bị gia dụng. Tuy nhiên, việc đảm bảo nước sạch không đồng nghĩa với việc nước đó lành mạnh, chi phí cao cho máy lọc nước và thay bộ lọc thường xuyên có thể làm tăng chi phí uống nước mà không chắc chắn nhận được nước uống an toàn.
Nhiều chuyên gia dinh dưỡng khuyến khích sử dụng nước đun sôi, nước máy mà người dân sử dụng đều trải qua kiểm tra ba cấp độ quốc gia, được lấy mẫu hàng ngày, hàng giờ để đảm bảo đạt chuẩn nước uống sinh hoạt theo quy định. Ngoài ra, nước sau khi đun sôi sẽ sạch và vô trùng, độ cứng của nước và khoáng chất sẽ được cải thiện, đồng thời giữ lại một lượng khoáng chất có lợi.
Kỹ sư cao cấp Viện Nghiên cứu Công nghệ năng lượng hạt nhân và năng lượng mới của Đại học Thanh Hoa, bà Vương Ngọc Lan
Theo nghiên cứu, nước đun sôi được làm lạnh xuống 20°C-25°C, cấu trúc hóa học của nó sẽ thay đổi, trở thành nước phân tử nhỏ hơn, dễ dàng đi qua màng tế bào trong cơ thể. Ngoài ra, khi nước đun sôi, các chất hữu cơ như clo sẽ bay hơi phần lớn. Quá trình đun sôi cũng giúp cải thiện nước cứng.
Tuy nhiên, các chuyên gia giải thích rằng nước máy sau khi vận chuyển qua đường ống và bơm áp lực lên bể chứa có nguy cơ ô nhiễm thứ cấp, ảnh hưởng đến chất lượng nước. Nước đun sôi tuy đã diệt khuẩn bằng nhiệt nhưng cũng tạo ra nhiều cặn nước cứng. Các cặn nước cứng nhìn thấy được chủ yếu là canxi và magie, thực tế không gây hại nhiều cho cơ thể. Điều quan trọng cần đề phòng là những chất bẩn không nhìn thấy ẩn nấp trong cặn nước.
Kỹ sư cao cấp Viện Nghiên cứu Công nghệ năng lượng hạt nhân và năng lượng mới của Đại học Thanh Hoa, bà Vương Ngọc Lan
Cặn nước là các vật chất lắng đọng trong nước bao gồm kim loại nặng, muối canxi, bụi, vi sinh vật và xác ký sinh trùng. Họ đã tiến hành thí nghiệm, sử dụng màng lõi hạt nhân để lọc 30 lít nước đun sôi, phát hiện ra rằng trong cặn nước có chứa 10,8 microgam arsen, 31,2 microgam cadmium và lượng chì rất cao, đạt tới 270 microgam.
Nếu không lọc cặn nước, chỉ uống nước trong vòng nửa tháng, cơ thể sẽ tích tụ một lượng lớn kim loại nặng. Họ đã mời Trung tâm Phân tích Lý-Hóa Bắc Kinh tiến hành kiểm tra, nhiều lần thử nghiệm đều phát hiện sự hiện diện của kim loại nặng.
Một trong những lợi ích lớn nhất của việc đun nước là tiêu diệt vi khuẩn trong nước, vậy còn tồn tại vi khuẩn trong nước đun sôi không?
Kỹ sư cao cấp Viện Nghiên cứu Công nghệ năng lượng hạt nhân và năng lượng mới của Đại học Thanh Hoa, bà Vương Ngọc Lan
Các vi khuẩn chính trong nước bao gồm Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Bacillus anthracis B-type, Legionella kháng clorua... Mặc dù vi khuẩn đã bị tiêu diệt trong quá trình đun nước, nhưng trong quá trình chết, chúng sẽ giải phóng nội độc tố vi khuẩn, nếu độc tố này vào cơ thể, sẽ gây ra tổn thương nhất định.
Innertoxin vi khuẩn là sản phẩm từ lớp vỏ của vi khuẩn Gram âm. Trong trạng thái sống, chúng không được giải phóng ra ngoài, chỉ khi vi khuẩn chết hoặc tan rã, hoặc dính vào các tế bào khác, mới biểu hiện tính độc hại, chủ yếu thể hiện ở khả năng gây sốt, độc tính gây chết người, giảm bạch cầu, hạ huyết áp, kích hoạt hệ thống đông máu, kích thích khả năng chịu đựng nội độc tố, kích thích khả năng kháng nhiễm khuẩn đặc hiệu, tác động phá hủy tế bào ung thư... Vì vậy, nội độc tố vi khuẩn chắc chắn không tốt cho sức khỏe con người và nên loại bỏ chúng.
Tiêu chuẩn nước uống lành mạnh do Tổ chức Y tế Thế giới đưa ra bao gồm việc không chứa bất kỳ chất độc hại nào đối với cơ thể người, chẳng hạn như kim loại nặng, tạp chất và vi khuẩn (vi khuẩn gây bệnh), vật liệu phóng xạ và vật liệu phát quang, phải nằm trong phạm vi cho phép theo quy định nhà nước.
Màng lỗ nhân tố "lọc chọn lọc" có thể loại bỏ hiệu quả các chất độc hại và giữ lại các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe trong nước sôi.
Không có máy lọc nước thì có cặn nước, thậm chí còn có nhiều chất độc hại, nhưng lắp đặt máy lọc nước thì cả các nguyên tố có lợi trong nước cũng bị lọc sạch, muốn uống được nước sạch và lành mạnh sao lại khó khăn đến vậy?
Với sự quan tâm ngày càng tăng đến việc uống nước an toàn, các tổ chức liên quan cũng đã tăng cường đầu tư nghiên cứu công nghệ để giải quyết vấn đề này, trong đó máy lọc nước trở thành phương pháp làm sạch nước được nhiều người dân tin dùng. 789bey Tuy nhiên, mặc dù máy lọc nước đã phần nào giải quyết được vấn đề an toàn nước uống, nhưng do một số phương pháp làm sạch quá cực đoan, trong khi loại bỏ các chất độc hại, các nguyên tố vi lượng có lợi cho cơ thể cũng bị lọc đi.
Bác sĩ trưởng của Bệnh viện Tổng đội Cảnh sát Nhân dân tỉnh Hà Nam, Vương Tự Cần
Nước tinh khiết không nên uống lâu dài, vì trong nước này thiếu nhiều khoáng chất và nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể, đặc biệt là phụ nữ mang thai, người già và trẻ em, những người có nhu cầu cao về nguyên tố vi lượng, nếu uống nước tinh khiết lâu dài sẽ gây hại cho sức khỏe.
Một nghiên cứu khoa học đã mang lại hy vọng cho vấn đề uống nước an toàn. Nhóm nghiên cứu do bà Vương Ngọc Lan dẫn đầu đã cải tiến công nghệ màng lõi hạt nhân truyền thống, phát triển ra loại màng lõi hạt nhân mới có thể được sử dụng trực tiếp để lọc nước đun sôi.
Theo bà Vương Ngọc Lan, nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng việc lọc nước đun sôi bằng màng lõi hạt nhân với các thông số cụ thể, các chỉ số tổng độ cứng, florua và tổng lượng carbon hữu cơ TOC giảm đáng kể; các chất có hại đối với cơ thể như kim loại nặng bị giữ lại trên bề mặt màng, như nhôm, chì, barium, mangan, thủy ngân, cadmium, crôm... vẫn giữ lại tỷ lệ nguyên tố vi lượng có lợi cho cơ thể không thay đổi rõ rệt.
Dữ liệu thí nghiệm về màng lõi hạt nhân cho thấy, sau khi lọc 30 lít nước đun sôi của một nguồn nước dưới lòng đất ở Bắc Kinh, màng lọc thu được 3,0 gram cặn nước. Cặn nước này chứa chì có hại cho cơ thể 0,27 miligam, bạc 0,7 microgram, arsen 10,8 microgram, cadmium 31,2 microgram, nickel 0,12 miligam, mangan 40,8 microgram và các nguyên tố như crôm, nhôm. Cá cược thể thao Sau khi lọc, không chỉ loại bỏ được các nguyên tố kim loại nặng có hại, mà tỷ lệ nguyên tố vi lượng có lợi cho cơ thể cũng không thay đổi rõ rệt, được giữ lại ở mức tối đa, rất phù hợp để uống.
nước đun sôi trực tiếp không cần các thiết bị lọc nước đắt tiền khác, vừa đảm bảo nước uống sạch vừa an toàn hơn, chi phí sử dụng cho người dân cũng hợp lý hơn.
Theo thông tin, hiện tại công nghệ này đã hợp tác với các doanh nghiệp trong nước để phát triển các loại bình nước lọc tiện lợi, giúp công chúng có thể uống nước vừa sạch vừa an toàn mọi lúc mọi nơi.
Dưới đây là nội dung cuộc trò chuyện giữa tờ Báo Môi trường Trung Quốc và chuyên gia Vương Ngọc Lan:
Tại sao màng lỗ nhân tạo có thể lọc các chất độc hại?
Công nghệ phát triển màng lõi hạt nhân ban đầu được phát triển với mục đích ứng dụng trong phân tách màng. Do các lỗ lọc của màng lõi hạt nhân có kích thước đồng đều và màng chính là màng điện môi, không gây ô nhiễm cho dung dịch lọc, đây là công cụ lý tưởng cho việc lọc tinh vi và phân loại hạt.
Màng lỗ nhân tố có những đặc điểm gì?
Màng lõi hạt nhân vi lọc có cấu trúc khác biệt so với các vật liệu lọc dạng mạng, có các lỗ nhỏ rất đồng đều và phân bố đều. Ngoài ra, còn có mật độ lỗ cao, độ ổn định hóa học tốt, độ bền cơ học cao, chịu được axit yếu và kiềm yếu, nhiệt độ ổn định tốt và nhiều cấu trúc lỗ như hình trụ, hình nón đơn hoặc kép. bóng đá hôm nay Kết cấu lỗ độc đáo này không thể so sánh với các vật liệu lọc khác, có thể được tùy chỉnh chính xác theo yêu cầu kỹ thuật. Do đó, lĩnh vực ứng dụng rộng rãi, có thể giữ lại 100% các hạt lớn hơn kích thước lỗ, là vật liệu lý tưởng nhất cho việc lọc tinh vi.
Loại màng này được áp dụng chủ yếu vào những lĩnh vực nào?
Lĩnh vực ứng dụng bao gồm phân tách hóa học, phân ly đồng vị, đo lường bức xạ, kỹ thuật sinh học, y học, công nghệ quang phổ khối lượng, công nghệ cách nhiệt, công nghệ làm sạch, công nghệ chân không, công nghiệp điện tử, công nghiệp dược phẩm, công nghiệp thực phẩm, khoa học vật liệu... Chúng tôi từng làm thí nghiệm bảo quản rau, so sánh thấy hiệu quả gần giống như tủ lạnh, một số chỉ số thậm chí tốt hơn tủ lạnh.
Công nghệ cao cấp này có phù hợp để dân dụng hóa không?
Chúng tôi đã thực hiện một số thí nghiệm chứng minh rằng màng lõi hạt nhân có lưu lượng lọc lớn, hiệu suất giữ lại cao, khả năng chịu ô nhiễm tốt, cấu trúc bộ lọc rất đơn giản. Hơn nữa, màng này rất dễ tái sinh, chỉ cần xịt nhẹ nước lên bề mặt màng, tất cả các chất bẩn sẽ bị rửa sạch. Do đó, màng lõi hạt nhân hoàn toàn có thể ứng dụng trong sản phẩm dân dụng, có thể chế tạo thành bộ lọc rất nhỏ để phục vụ nhiều mục đích khác nhau.
Hiện nay nước ngoài có công nghệ tương tự không?
Hiện tại, đây là vật liệu lọc tinh vi duy nhất có thể dùng để lọc nước đun sôi. Công nghệ này không phải là công nghệ màng lõi hạt nhân thông thường, có thể tự hào nói rằng hiện nay có thể áp dụng công nghệ màng lõi hạt nhân này vào bộ lọc nước đun sôi rất đơn giản, đã được công nghiệp hóa ở Trung Quốc, chưa có công nghệ tương tự ở nước ngoài.
Ngoài việc dùng để lọc nước sôi, màng lỗ nhân tố còn có ứng dụng nào khác trong đời sống người dân không?
Chúng tôi đã phát triển một loại màn cửa bằng màng lõi hạt nhân, đặt trên cửa sổ để bảo vệ khỏi ô nhiễm không khí. Về mặt kỹ thuật cũng có một bước đột phá, đó là xử lý đặc biệt bề mặt và lỗ của màng, khiến nó có khả năng bắt giữ và ngăn chặn PM2.5 hiệu quả, tức là chặn bụi mịn từ bên ngoài.
Cụ thể, nó thực hiện hiệu quả việc ngăn chặn PM2.5 như thế nào?
Vật liệu quan trọng nhất của màn cửa này là màng lõi hạt nhân, trên một tấm màng nhựa mỏng có rất nhiều lỗ vi mô. Mật độ lỗ rất cao, mỗi centimet vuông, tức là diện tích một móng tay, có hàng trăm ngàn lỗ, và tất cả các lỗ này đều là lỗ thông suốt, xuyên suốt vật liệu màng.
Những tính chất hóa học đặc biệt của tường lỗ làm cho tường lỗ và bề mặt màng mang điện tích tĩnh điện. Khi PM2.5 lơ lửng trong không khí và đi qua vật liệu màng, dưới tác động của điện tích tĩnh điện, chúng sẽ bị hấp thụ vào tường lỗ.
Thêm vào đó, số lượng lỗ trên màng nhiều, rất mỏng, chỉ 10 micromet, do đó khả năng thông gió rất xuất sắc, có thể trao đổi khí giữa trong nhà và ngoài trời một cách hiệu quả. Các khí độc hại như formaldehyd, carbon dioxide, vì có nồng độ cao trong nhà, cũng có thể đi qua các lỗ nhỏ ra ngoài, tạo ra môi trường không khí trong lành trong nhà.
