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為去除飲用水中鉛污染 釀酒酵母下崗再就業
2022年06月28日 14:37:39
來源：化工儀器網 作者：吳吳吳 點擊量：5147
近年來，生物吸附憑借著其來源的豐富和可持續，漸漸成為了傳統重金屬去除的競爭性替代方案。
【化工儀器網 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積累。
鉛在生物體內積蓄會造成鉛中毒，鉛中毒會對生物體的造血系統、神經系統、消化系統等都會產生影響。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，大腦和神經系統地發育會受到威，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。
據衛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定。2004年，世界衛生組織就明確規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《國家一級飲用水規章》規定飲用水中不得檢出鉛。在我國《GB5749—2022 生活飲用水衛生標準》中也規定了生活飲用水中鉛的限制為十億分之十(0.01mg/L)，與世衛組織相同。
釀酒酵母下崗再就業
傳統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境成本。近年來，生物吸附憑借著其來源的豐富和可持續，漸漸成為了傳統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》(自然通訊地球與環境)雜志上發表了一篇題為《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)的溶液中實現每克生物質高達12mg鉛的吸收，且這個過程十分迅速，可以在5分鐘內完成。
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濟上的可行性。釀酒酵母的產量高，易培植，可降解，且營養價值低不能食用，將其作為重金屬鉛的生物吸附劑是一個可持續的循環經濟的選擇。
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”速率還有待后續研究。
環境污染物濃度表示方法
《工業企業環境保護手冊》(北京環境科學學會編，1990年3月第一版)
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