用“光催化”技术治污 宁波污染水体治理探索新路子

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基础研究是应用研究的基础，好比房屋地基，基础研究不发展，应用研究也无根基。浙江作为科技大省，在基础研究方面可谓收获颇丰，无论在医疗、建筑还是农业等方方面面，都在推动着人们生活的进步。“浙江基础研究进行时”系列报道，通过对于省内各基础研究项目的报道，全面的展示近年来浙江基础研究的成果。

宁波童王河治理现场

浙江在线·浙江科技新闻网07月07日讯 (记者 张吉 通讯员 周健)当下，污染水体中含有的有毒难降解有机污染物所引起的环境问题，已经成为了影响人类生存与健康的重大问题。而与金属离子等无机物相比，水体中的有机物难以运用现有治理技术处理，不过这个“疑难杂症”即将成为历史，经过浙江理工大学王晟教授团队近10年的艰苦摸索，终于找到了对付有机污染物的“克星”并成功的运用在了宁波童王河的治理中。

安全可靠成“光催化技术”最大亮点

“要治水，就要恢复水生态平衡，其中的关键就是要去除水中复杂难降解的有机物。”王晟说道，现有的环境污水治理技术种类很多，大致可分为生物技术、物理技术和化学技术。

“但是这些都是从有机物到有机物的方法，有其固有的缺陷。”王晟介绍，物理技术主要依靠过滤吸附，然而吸附了水体中的有机物，只是让这些有机污染物聚集起来了，如何处理这些高浓度的有机污染物成了一个巨大的难题。

避免二次污染，光催化技术的最大亮点。王晟介绍，光催化技术最大的特点就是在阳光照射的条件下可以将有机物安全地转变为二氧化碳和水等无机物，整个过程不需要其他化学辅助剂，反应条件温和，无二次污染。

而与生物技术相比，光催化技术又有足够的生物安全性。“种植水生植物、投放鱼类、微生物等方法，只是将水体中有机物浓缩并转移到了生物上，如何处理这些生物又是一个大问题。”王晟说，添加原本生态圈意外以外的物种会造成生态平衡安全性的担忧。

工作人员展示光催化剂的“容器”

十年探索破解“光催化”走向实际应用难题

但是如此“好用”的光催化技术，却面临着一个实际应用难题：找不到合适的“容器”去装光催化剂。

“光催化技术自1972年诞生以来，始终没有在日本大面积推广也正是因为这个原因。”王晟说道，长久以来科学家始终不能找到一个适合用来放置光催化剂的“容器”。

“二氧化钛受紫外光激发后所具有的强氧化还原性对于分解对象无选择性，如果直接复合到有机物基体材料中，会缩短有机物基体材料的使用寿命；如果直接投入反应溶液中，则会形成悬浊液体系，反而导致了水体的二次污染。”

不过在国家自然科学基金和省自然科学基金的持续资助下，王晟团队经过近10年的研究，终于在“容器”寻找方面取得了突破，他们在二氧化硅层和纳米二氧化钛之间制造一个水和空气可自由透过的纳米空间，把这个空间作为有效的反应场所来催化反应的进行。

通过大量的试验，他们的努力获得了回报，一种具有核-壳结构的二氧化硅包覆二氧化钛纳米粒子被成功制备。这种中空结构避免了对于表面活性点的屏蔽，从而大幅度地提高了其催化活性，达到了既保护有机催化载体，又不损伤催化能力的目的。

宁波童王河成全国首个大范围应用试验田

随着“容器”问题得以解决，王晟团队的光催化治污水技术终于在今年被成功地运用到了宁波童王河的整治中去。

王晟团队和宁波天河生态水景科技有限公司合作义务整治童王河，并运用和校验他们研发的先进的光催化治理污水技术。

“把光催化特种纤维做成各种形态，比如‘人工草毯’、‘人工网床’等形式，放置在水中。”王晟说，这样，在太阳光照下，造成河水黑臭的有机污染物将很快被清理干净。之后还将对河道进行微生物和沉水植物治理，这两种技术主要针对氮、磷、重金属离子等河道中的其他污染物。

目前，童王河的主要技术指标将已经达到地表水Ⅲ类标准，透明度至少达到了1.5米，同时也开创了国内首个大规模运用光催化技术治理河水的成功先例。未来，这种安全高效的光催化水生态综合修复技术将会在浙江省“五水共治”中大显身手。

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发布时间：2015-11-12  点击：553  <<< 回上页