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為去除飲用水中鉛污染 釀酒酵母下崗再就業(yè)
2022年06月28日 14:37:39
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點擊量：5108
近年來，生物吸附憑借著其來源的豐富和可持續(xù)，漸漸成為了傳統(tǒng)重金屬去除的競爭性替代方案。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】2014年美國密歇根州弗林特市的“鉛水危機”將飲用水中的鉛污染帶入了公眾視線，雖然之后換回了干凈的水源，居民們也得到了賠償，但此次飲用水鉛污染對居民們造成的身體上傷害卻是無法磨滅的。
飲用水中鉛的危害及標準
鉛是一種在地殼中自然出現(xiàn)的有毒金屬，作為世界上使用最廣泛的重金屬之一，鉛的使用造成了大范圍的污染和不少重大公共衛(wèi)生事件，上段所描述的“鉛水危機”就是鉛污染的代表事件之一。鉛一般通過自來水管道中含鉛配件、焊料、焊劑等的腐蝕進入飲用水，與能夠被分解的有機物污染不同，鉛等重金屬污染不能夠被生物降解，能夠無限期地在生物體內(nèi)積累。
鉛在生物體內(nèi)積蓄會造成鉛中毒，鉛中毒會對生物體的造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等都會產(chǎn)生影響。幼年兒童的鉛中毒風險更高，他們從特定來源吸收的鉛攝入量一般是成年人的4-5倍，大腦和神經(jīng)系統(tǒng)地發(fā)育會受到威，弗林特市“鉛水危機”中，預計鉛中毒的兒童就有6000-12000個，他們接下來的人生中將毫無疑問地被蒙上一層叫做“鉛中毒”的陰影。
據(jù)衛(wèi)生計量學和評價研究所估計，2019年全球有90萬人因長期鉛暴露而死亡。不僅如此，該研究所還估計，鉛暴露要為全球62.5%的智力殘疾、8.2%的高血壓性心臟病、7.2%的缺血性心臟病以及5.65%的中風“負責”。
因此，各國對飲用水中的鉛含量有著嚴格的規(guī)定。2004年，世界衛(wèi)生組織就明確規(guī)定了飲用水中鉛的最高檢出限為0.01mg/L(10ug/L)，也就是十億分之十(10ppb)；2020年，歐盟將飲用水中的鉛限制減半至十億分之五(5ppb)；2021年美國《國家一級飲用水規(guī)章》規(guī)定飲用水中不得檢出鉛。在我國《GB5749—2022 生活飲用水衛(wèi)生標準》中也規(guī)定了生活飲用水中鉛的限制為十億分之十(0.01mg/L)，與世衛(wèi)組織相同。
釀酒酵母下崗再就業(yè)
傳統(tǒng)的水中重金屬處理方法有化學沉淀法、吸附法、膜分離法等，這些方法要么無法完全去水中痕量的鉛，要么有著高昂的財務和環(huán)境成本。近年來，生物吸附憑借著其來源的豐富和可持續(xù)，漸漸成為了傳統(tǒng)重金屬去除方法的競爭性替代方案。
近日，麻省理工學院比特與原子中心(CBA)的研究團隊在《communications earth&environment》(自然通訊地球與環(huán)境)雜志上發(fā)表了一篇題為《通過無活性酵母細胞以微量濃度從水中去除鉛》(Lead removal at trace concentrations from water by inactive yeast cells)的論文。
在實驗中，研究人員利用啤酒廠使用過的釀酒酵母作為生物吸附劑，成功運用生物吸附法在初始鉛濃度低于百萬分之一(1ppm=1mg/L)的溶液中實現(xiàn)每克生物質(zhì)高達12mg鉛的吸收，且這個過程十分迅速，可以在5分鐘內(nèi)完成。
在得到積極的研究成果后，研究人員表示利用酵母作為生物吸附劑去除水中鉛的方法有著經(jīng)濟上的可行性。釀酒酵母的產(chǎn)量高，易培植，可降解，且營養(yǎng)價值低不能食用，將其作為重金屬鉛的生物吸附劑是一個可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟的選擇。
研究人員還表示，釀酒酵母也具有去除其他諸如銅、鎘等重金屬的潛力，具體的“凈化”速率還有待后續(xù)研究。
環(huán)境污染物濃度表示方法
《工業(yè)企業(yè)環(huán)境保護手冊》(北京環(huán)境科學學會編，1990年3月第一版)
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