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“泛舟滄海，立馬昆侖”，感謝您關(guān)注滄海一舟。本公眾賬號由浙江省科學(xué)技術(shù)廳廳長周國輝親自操刀運營。站在省科技系統(tǒng)的高度，以人文教育為“地基框架”，視科技創(chuàng)新為“內(nèi)外裝修”，夯實基礎(chǔ)，把脈潮流，面對新媒體的挑戰(zhàn)，不斷強(qiáng)化“當(dāng)戰(zhàn)士不當(dāng)紳士”的意識，3D打印技術(shù)怎么玩？谷歌眼鏡牛不牛？用科技力量“再生”健康？關(guān)注我，把最新的科學(xué)創(chuàng)新成果展示給您。浙商又一次走在了科技領(lǐng)域的最前沿！
正文內(nèi)容：
按：治污需要依靠科技。這里僅介紹了“光催化”技術(shù)治污的案例，希望有更多的科學(xué)、適用的治污技術(shù)用于治水、治氣、治土。讓科技成果造福社會和公眾。這是科技工作者的神圣使命。
薦讀：【五水共治】用“光催化”技術(shù)治污 寧波污染水體治理探索新路子
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當(dāng)下，污染水體中含有的有毒難降解有機(jī)污染物所引起的環(huán)境問題，已經(jīng)成為了影響人類生存與健康的重大問題。而與金屬離子等無機(jī)物相比，水體中的有機(jī)物難以運用現(xiàn)有治理技術(shù)處理，不過這個“疑難雜癥”即將成為歷史，經(jīng)過浙江理工大學(xué)王晟教授團(tuán)隊近10年的艱苦摸索，終于找到了對付有機(jī)污染物的“克星”并成功的運用在了寧波童王河的治理中。
安全可靠成“光催化技術(shù)”最大亮點
“要治水，就要恢復(fù)水生態(tài)平衡，其中的關(guān)鍵就是要去除水中復(fù)雜難降解的有機(jī)物。”王晟說道，現(xiàn)有的環(huán)境污水治理技術(shù)種類很多，大致可分為生物技術(shù)、物理技術(shù)和化學(xué)技術(shù)。
“但是這些都是從有機(jī)物到有機(jī)物的方法，有其固有的缺陷。”王晟介紹，物理技術(shù)主要依靠過濾吸附，然而吸附了水體中的有機(jī)物，只是讓這些有機(jī)污染物聚集起來了，如何處理這些高濃度的有機(jī)污染物成了一個巨大的難題。
避免二次污染，光催化技術(shù)的最大亮點。王晟介紹，光催化技術(shù)最大的特點就是在陽光照射的條件下可以將有機(jī)物安全地轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退葻o機(jī)物，整個過程不需要其他化學(xué)輔助劑，反應(yīng)條件溫和，無二次污染。
而與生物技術(shù)相比，光催化技術(shù)又有足夠的生物安全性。“種植水生植物、投放魚類、微生物等方法，只是將水體中有機(jī)物濃縮并轉(zhuǎn)移到了生物上，如何處理這些生物又是一個大問題。”王晟說，添加原本生態(tài)圈意外以外的物種會造成生態(tài)平衡安全性的擔(dān)憂。
十年探索破解“光催化”走向?qū)嶋H應(yīng)用難題
但是如此“好用”的光催化技術(shù)，卻面臨著一個實際應(yīng)用難題：找不到合適的“容器”去裝光催化劑。
“光催化技術(shù)自1972年誕生以來，始終沒有在日本大面積推廣也正是因為這個原因。”王晟說道，長久以來科學(xué)家始終不能找到一個適合用來放置光催化劑的“容器”。
“二氧化鈦受紫外光激發(fā)后所具有的強(qiáng)氧化還原性對于分解對象無選擇性，如果直接復(fù)合到有機(jī)物基體材料中，會縮短有機(jī)物基體材料的使用壽命；如果直接投入反應(yīng)溶液中，則會形成懸濁液體系，反而導(dǎo)致了水體的二次污染。”
不過在國家自然科學(xué)基金和省自然科學(xué)基金的持續(xù)資助下，王晟團(tuán)隊經(jīng)過近10年的研究，終于在“容器”尋找方面取得了突破，他們在二氧化硅層和納米二氧化鈦之間制造一個水和空氣可自由透過的納米空間，把這個空間作為有效的反應(yīng)場所來催化反應(yīng)的進(jìn)行。
通過大量的試驗，他們的努力獲得了回報，一種具有核-殼結(jié)構(gòu)的二氧化硅包覆二氧化鈦納米粒子被成功制備。這種中空結(jié)構(gòu)避免了對于表面活性點的屏蔽，從而大幅度地提高了其催化活性，達(dá)到了既保護(hù)有機(jī)催化載體，又不損傷催化能力的目的。
寧波童王河成全國首個大范圍應(yīng)用試驗田
隨著“容器”問題得以解決，王晟團(tuán)隊的光催化治污水技術(shù)終于在今年被成功地運用到了寧波童王河的整治中去。
王晟團(tuán)隊和寧波天河生態(tài)水景科技有限公司合作義務(wù)整治童王河，并運用和校驗他們研發(fā)的先進(jìn)的光催化治理污水技術(shù)。
“把光催化特種纖維做成各種形態(tài)，比如‘人工草毯’、‘人工網(wǎng)床’等形式，放置在水中。”王晟說，這樣，在太陽光照下，造成河水黑臭的有機(jī)污染物將很快被清理干凈。之后還將對河道進(jìn)行微生物和沉水植物治理，這兩種技術(shù)主要針對氮、磷、重金屬離子等河道中的其他污染物。
目前，童王河的主要技術(shù)指標(biāo)將已經(jīng)達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，透明度至少達(dá)到了1.5米，同時也開創(chuàng)了國內(nèi)首個大規(guī)模運用光催化技術(shù)治理河水的成功先例。未來，這種安全高效的光催化水生態(tài)綜合修復(fù)技術(shù)將會在浙江省“五水共治”中大顯身手。
