制药中的类固醇激素等微量污染物日益污染着世界的水。但是传统的污水处理厂无法去除这些杂质。研究人员设计了一种全新的聚合体过滤器(一种可将小碳粒子与体内激素结合的聚合体)。即使污染很强的石油也可被移除。


对普通药物和预防类药物具有相似作用的污染物越来越多地进入我们的废水中。它们在一升水中的比例仅为几纳克，但是即使这些少量也对人体健康有害，并对环境产生负面影响。由于分子的低浓度和微小尺寸，类固醇激素等微污染物不仅难以检测，而且难以去除。传统的澄清技术也还不够。这使得全球清洁饮用水的供应成为21世纪最大的挑战之一。


多次过滤


来自卡尔斯鲁厄技术学院（KIT）的Matteo Tagliavini领导的一组研究人员可以找到解决方案。您已经开发了一种创新的过滤系统，该系统还可以过滤水中的激素微污染物。该系统由已经用于处理沼气或海水淡化的过程。半透性聚合物膜通常用于此目的，某些盐或颗粒只能沿一个方向穿过它们。


过滤器系统的工作方式很简单：“首先，将水压过半透膜。Tagliavini的同事Andrea IrisSchäfer解释说，这可以过滤掉较大的杂质和微生物。为了过滤较小的颗粒，聚合物膜在其后部增加了活性炭层，粗净的水流过该活性炭层。该层中的碳颗粒与水中的较小分子结合并过滤掉。现在，研究团队更详细地研究了活性炭层上的过程，以了解如何用该层去除甚至最小的污染物。


微调膜


“这全都取决于碳颗粒的直径，” Tagliavini解释说。“粒径越小，可用于吸附激素分子的活性炭层的外表面就越大。”研究人员利用了这一发现：他们将两毫米厚的活性炭层中的碳的粒径从640微米减小到80微米，从而将其除去。水中96％的雌二醇是生理上最有效的雌激素。另外，科学家增加了活性炭层中的氧含量。这使得可以进一步改善激素分子的吸收并去除99％以上的雌二醇。



因此，这种改进的方法可以从废水中快速，高效地过滤甚至类固醇激素。Schäfer说：“该工艺可以在低压下使水大量流过，具有高能效，可以过滤出许多分子，不会产生任何有害的副产物，并且可以灵活地用于各种尺寸的设备-从家用水龙头到工业厂房。”


“我们的技术现在使达到欧盟委员会提出的每升一纳克雌二醇的饮用水推荐值成为可能。”


有了新的聚合物膜，研究人员正在朝改善世界各地人们的供水迈出第一步。

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