据中国环境网2016年8月2日讯 水乃生命之源。饮水安全关系到居民的身体健康。很多营养专家推荐饮用白开水，认为白开水是最健康的饮用水。然而，烧开的自来水水垢中也可能含有有害物质，如混杂着重金属、细菌尸体等。如何才能喝到安全健康的白开水？清华大学核能与新能源技术研究院的一项全新技术成果——核孔膜开水过滤技术，为这一问题的解决带来了希望。

王玉兰

清华大学核能与新能源技术研究院高级工程师

随着人们对生活品质越来越重视，饮水的纯净度和有益矿物质含量成为更高追求，净水设备成为家电新宠。然而，干净不等于健康，高昂的净水器和频繁的滤芯更换无疑加大了饮水的成本，却未必能得到健康饮水。

很多营养专家推荐饮用白开水，居民使用的自来水都是经过国家三级检验，经过每天、每小时抽样检测，是符合国家生活饮用水标准的安全水。此外，水烧开后，清洁无菌，煮沸后，水质和水硬度得到改善，并保存了适量矿物质。
清华大学核能与新能源技术研究院高级工程师王玉兰表示，根据研究发现，新鲜白开水冷却至20℃～25℃，化学结构会发生变化，变成小分子水，很容易通过细胞膜进入细胞内。另外，水烧开后，一些有机污染物，如氯气，大部分容易挥发掉。水烧开后，还能够使硬度过高的水得到改善。实验表明，硬度可以从300多降到200多。
不过，专家解析，自来水经过管道运输、二次水箱加压供水等过程，确实会产生二次污染的风险，影响水质。白开水虽然对水进行了高温杀菌消毒，但也会增加大量的水垢。看得见的水垢主要是钙、镁等，对人体其实没有太大危害。人们需要提防的是那些混迹于水垢中看不见的污垢。
王玉兰告诉记者，水垢是混在水中的重金属、钙盐、灰尘、病菌、虫卵尸体等的沉积物。他们曾做过实验，利用核孔膜过滤30升开水，其中水垢中砷含量达到了10.8微克、镉是31.2微克；铅含量很高，达到270微克。
“如果水中的水垢不加过滤，喝半个月的水，身体里累积的重金属量就是这么多。”王玉兰说，后来他们又请了北京市理化分析中心做了检测，几次实验都检测到了重金属。
水烧开**的好处之一，就是杀死水里可能存在的细菌，那么，开水中还存在细菌的危害吗？
王玉兰表示，水中的细菌主要有沙门氏菌、痢疾志贺菌、大肠杆菌、霍乱弧菌、B型炭疽菌、耐氯性军团菌等。细菌虽然在烧水的过程灭活了，但在死亡的过程中会释放细菌内毒素，这些内毒素一旦进入人体，会造成一定伤害。
据她介绍，细菌内毒素是革兰氏阴性菌的细胞壁产物。细菌在生活状态时不释放出来，只有当细菌死亡自溶或黏附在其他细胞时，才表现其毒性，主要表现为致热性、致死性毒性、白细胞减少、降低血压、激活凝血系统、诱导对内毒素的耐受性、诱导抗感染的特异性抵抗力、肿瘤细胞坏死作用等。所以细菌内毒素一定是对人体健康不好的，应该把它去除掉。
世界卫生组织给出的健康饮用水的标准，就包括不含任何对人体有毒有害的物质，如重金属、杂质和细菌（致病菌）、放射性物质及荧光物质等，应控制在国家规定的指标范围内。
“我个人的观点是，对人体完全没必要的物质越少越好，尽可能地把它们去除掉。”王玉兰说。

“不安净水器有水垢，甚至有许多有害物质，安装了净水器连水中的有益元素都净化掉了，想要喝口干净健康的水怎么这么难？”如今，很多人都被这样的问题困扰。

随着健康饮水日益受到重视，相关机构也加大技术研究投入解决这一问题，其中净水器成为颇受民众推崇的饮水净化方式。然而，净水器虽然一定程度上解决了饮水安全问题，但由于某些净化方式太过极端，在去除有毒有害物质的同时，水中含有的对人体有益的微量元素也同样被过滤掉。
武警河南总队医院主任医师王自勤就表示，纯净水不宜长期饮用，因为这些水中缺乏人体必需的许多矿物质和微量元素，尤其是孕妇、老人与小孩等对微量元素需求比较高的人，长期饮用纯净水会有害健康。
一项**研究成果为解决健康饮水问题带来了希望。王玉兰带领的研发团队经过对传统核孔膜技术的改良，研发出可以直接用于开水过滤的全新核孔膜过滤滤芯。
据王玉兰介绍，经过多次实验证明，用一定参数核孔膜过滤煮沸后的水，过滤后的水总硬度、氟化物及总有机碳TOC指标明显下降；截留在膜表面的滤饼中含有对人体危害显著的重金属，如几次都检测到的铝、铅、钡、锰、汞、镉、铬等；过滤后水中仍含有对人体有益的微量元素，且比例未见明显变化。
核孔膜过滤实验数据显示，经过过滤30升烧开的北京某地区地下饮用水，滤芯得到水垢3.0克。水垢中含有对人体有害的铅0.27毫克、银0.7微克、砷10.8微克、镉31.2微克、镍0.12毫克、锰40.8微克及铬、铝等元素。过滤后的水中不仅去除了有害重金属元素，对人体有益的微量元素的比例较过滤前未见明显变化，得到**程度保留，非常适宜饮用。
王玉兰表示，核孔膜技术将以全新的净水方式为净水行业带来新的机遇。根据人体所需，对煮沸的自来水直接进行“选择性过滤”，无需其他高昂的净水设备，从而使饮用水不仅干净，而且更加健康，在民众使用成本上也更加实惠。
据介绍，目前这项技术已经与国内企业进行产品合作，开发各种形式的便携式净水杯具，让公众可以随时随地喝到既干净又健康的水。

■ 对话专家

核孔膜的开发研究是以膜分离应用为目的最早发展起来的。由于核孔膜的滤孔孔径均一，而且滤膜本身是电介质薄膜，不存在滤膜本身对滤液的污染，是精密过滤和筛分粒子的理想工具。那么，核孔膜技术有哪些民用前景？相对其他过滤材料，它有哪些优势？
核孔膜微滤材料应用领域宽广，是精密过滤最为理想的材料

王玉兰：核孔膜微滤材料有别于其他网状结构过滤材料，具有非常致密而均匀一致的微孔分布。 此外，还具有孔密度高、化学稳定性好、机械轻度高，以及耐酸、弱碱、热稳定性好等优点，并且具有圆柱、单锥或双锥状的多种孔型结构，这种独特而**的孔型结构，是其他过滤材料无法比拟的，可根据不同的技术要求进行精密过滤。因而，其应用领域宽广，能100%截留大于孔径的粒子，是精密过滤最为理想的材料。

王玉兰：应用领域包括化学分离、同位素分离、辐射计量学、生物工程、医学、质谱技术、绝热技术、净化技术、真空技术、电子工业、制药工业、食品工业、材料科学等。我们曾做过蔬菜保鲜实验，对比发现，跟冰箱保鲜效果差不多，有些指标甚至好于冰箱。
核孔膜过滤器结构简单，膜再生容易，完全可以用于民用产品

王玉兰：我们做了一些实验证明，核孔膜滤水通量很大，截留效率高，纳污能力强，过滤器结构非常简单。另外，这个膜再生很容易，用水在膜表面轻轻一冲，所有污垢就冲掉了。因此，核孔膜完全可以用于民用产品，可以做成非常小的过滤器，覆盖不同用途。

王玉兰：目前，这是**能用于开水过滤的精密过滤材料。这项技术用的不是常规核孔膜技术，可以很自豪地说，现在能够用在非常简单的开水过滤器上的核孔膜只有中国能做，并且实现了产业化，国外还没有这样的技术。

王玉兰：我们用核孔膜做了一种纱窗，放在窗户上，用于雾霾防护。在技术上也有一个突破，就是在膜表面和孔壁特殊处理，使它具有PM2.5高效捕捉和阻隔的作用，就是把室外的PM2.5给挡住。

王玉兰：这种窗纱最关键的材料是核孔膜，在一层薄薄的塑料膜上有大量微米级微孔。这些微孔分布密度很高，一平方厘米，也就是一个指甲盖大小的面积，就有几十万个微孔，而且这些微孔都是直通孔，贯穿膜材料。
孔壁的一些特殊化学性质使得孔壁及膜表面带有静电。当PM2.5悬浮在空气中，通过膜材料时，在静电作用下，会被吸附在孔壁上。
另外，膜上的微孔数量多，非常薄，只有10微米，所以透气性能非常优异，可以高效地进行室内外气体交换。甲醛、二氧化碳等有害气体，因为室内浓度高，也可以透过小孔到室外，营造室内清新的空气环境。