　　水對所有生物都是必不可少的，從小的微生物到大的樹木。聯(lián)合國估計，美國普通人每天使用590升水進行洗澡和飲用等活動。但在非洲馬里，由于缺少獲得清潔水和生活方式等因素，每天的用水量只有11升。

　　鑒于水對衛(wèi)生設(shè)施和維持生命方面的重要性，聯(lián)合國已將水和衛(wèi)生設(shè)施作為可持續(xù)發(fā)展的目標之一。

　　然而，對于全世界數(shù)十億人，特別是發(fā)展中地區(qū)的人們來說，缺乏清潔飲用水、個人和環(huán)境衛(wèi)生已經(jīng)是一個緊迫的全球問題。在人口稠密、收集和儲存有限雨水的國家，確?？沙掷m(xù)供水是一個優(yōu)先重要的事情。氣候變化和污染也使清潔水的供應(yīng)更加困難。

　　為了應(yīng)對世界各地社區(qū)和國家面臨的水資源挑戰(zhàn)，新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的研究人員正在開發(fā)凈化水以及有效處理廢水的創(chuàng)新方法。

　　重金屬過濾器

　　重金屬對水的污染是一個嚴重的問題。由于采礦和工業(yè)活動，河流和地下水等水源越來越容易受到這種污染的影響。來自新加坡南洋理工大學和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETHZ）的科學家利用花生油和葵花籽油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的植物廢料，創(chuàng)造了一種低成本的方法來過濾水中的有毒重金屬，使其符合國際飲用水標準。

開發(fā)由植物廢料制成的重金屬過濾器的科學家。（左起）博士生宋偉龍;阿里·米塞雷斯教授;和南洋理工大學客座教授拉斐爾·梅贊加。

　　該研究由NTU材料科學與工程學院和生物科學學院的Ali Miserez教授以及NTU健康科學與技術(shù)系的訪問教授Raffaele Mezzenga領(lǐng)導。該團隊首先從油籽粕中提取蛋白質(zhì)，油籽粕是植物油生產(chǎn)過程中留下的富含蛋白質(zhì)的副產(chǎn)品，并將它們轉(zhuǎn)化為納米大小的淀粉樣纖維，這是由緊密纏繞的蛋白質(zhì)組成的繩狀結(jié)構(gòu)。

　　然后，科學家們用這些原纖維和活性炭制作了一種混合膜。

　　淀粉樣纖維就像分子海綿一樣，在重金屬離子通過膜時將重金屬離子捕獲在水中，這個過程稱為吸附。

　　根據(jù)NTU材料科學與工程學院的博士生Soon Wei Long的說法，這是花生和向日葵蛋白的淀粉樣纖維首次用于凈化水。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，該膜可去除高達99.89%的重金屬。在測試的三種金屬中，過濾器在去除鉛和鉑方面最有效，其次是鉻。

　　研究人員估計，需要16公斤葵花籽蛋白來過濾被十億分之400（ppb）鉛污染的奧運會規(guī)模的游泳池。

　　“與傳統(tǒng)的過濾方法不同，我們的蛋白質(zhì)膜是通過綠色和可持續(xù)的工藝制造的，幾乎不需要電力運行，這使得它們可以在世界各地使用，特別是在欠發(fā)達的國家，”Miserez教授說。

　　科學家們目前正在與蘇黎世聯(lián)邦理工學院的歐洲水過濾衍生公司BluAct一起探索其膜的商業(yè)應(yīng)用，并且正在秘魯，斯里蘭卡和印度對過濾器進行試點測試，這些國家的飲用水供應(yīng)通常面臨重金屬污染。

　　將花生油和葵花籽油生產(chǎn)的植物廢物轉(zhuǎn)化為可以去除水中重金屬的膜的過程。

　　去除砷

　　來自新加坡南洋理工大學和尼泊爾的研究人員建立了一個生物砂過濾系統(tǒng)，可以去除地下水中發(fā)現(xiàn)的有毒砷，為尼泊爾的兒童及其社區(qū)提供安全的飲用水。該項目得到了Lien環(huán)境獎學金（LEF）的支持，這是一個非營利性計劃，使來自選定的南亞和東南亞國家的學者和研究人員能夠應(yīng)對本國水污染的挑戰(zhàn)。

　　清潔水設(shè)施位于尼泊爾地下水中砷含量較高的Newalparasi地區(qū)，由三個按降序排列的1，000升水箱組成。沉淀池放置在最高的支架上。在這里，懸浮在水中的顆粒被允許沉淀出來。接下來，將水轉(zhuǎn)移到中間水箱，在那里使用鐵釘、磚屑和沙子的組合進行過濾。水中的砷被釘子中的鐵吸引并從水中去除。然后將干凈的水儲存在第三個也是最低的水箱中，用戶可以通過水龍頭輕松取用。

　　南洋環(huán)境與水研究所（NEWRI）執(zhí)行主任Shane Snyder教授表示，該系統(tǒng)的簡單設(shè)計使其在不需要專業(yè)技術(shù)支持的情況下長期維護更具可持續(xù)性。NEWRI通過其慈善機構(gòu)NEWRI社區(qū)發(fā)展（NEWRIComm）為水設(shè)施建設(shè)提供了工程和技術(shù)支持。

　　此設(shè)施預(yù)計將使該地區(qū)Shree Janta中學的600多名學生和教職員工受益。