净水纳米除氟技术研发背景及成果

　　据国家卫生部等相关部门调查统计，在我国除了上海、海南、台湾还没有发现氟中毒，其他各个省市自治区都有地方性氟中毒不同程度的流行。内蒙101个旗县中有77个旗县存在饮水型氟中毒，生活在高氟地区的人口大约为600万，氟斑牙患者现有170万。据不完全统计，我国有近7000万人饮用高氟水。氟中毒是一种全身性疾病，主要表现在牙齿和骨骼上。氟对牙齿的损害表现为氟斑牙，俗称“黄牙”。氟对骨骼的损害主要表现为腰腿及全身麻木、疼痛、骨关节变形，出现弯腰驼背，发生功能障碍乃至瘫痪，丧失劳动能力或生活不能自理，医学上称为氟骨症。而其中氟中毒主要原因是饮用高氟水，可以说当前饮用水中氟污染已经严重威胁到人们的身体健康和生命安全，是水处理中最富挑战性的问题之一。

　　虽然目前已发展了很多除氟的技术和方法，比如活性氧化铝吸附法、反渗透（RO膜）法、阴树脂离子交换法骨炭（羟基磷酸钙）吸附法等各种除氟方法，但是普遍存在效率低，成本高，浪费大，产水少等瑕疵，因而氟污染问题依然未能得到有效的解决。

　　在国家重大科学研究计划纳米专项项目“应用纳米材料和技术去除饮用水中微污染物的基础研究”的资助下，项目首席科学家刘锦淮课题组副研究员孔令涛等人经过不断创新在饮用水氟污染去除的研究中取得了一系列突破。

　　经过几年的不懈努力，课题组研究人员在除氟材料的设计、除氟技术和除氟机理的研究中取得了多项突破性进展，成功地合成了超长羟基磷灰石纳米线、海胆状羟基磷灰石仿生纳米材料、微纳分级结构MgO/MgCO3、插层羟基草酸铝、微纳分级结构的纳米微球、不同形貌的钠钒石微米管以及水合氧化铁纳米球等材料，实现了对氟污染的高效深度去除，氟去除率达90%以上。同时还揭示了基于CO3、SO4、NO3、C2O4等阴离子和表面-OH协同作用的除氟新机理，拓展了除氟的pH范围（4~11）。在理论研究的基础上，研究团队经过攻坚克难成功研发出一种“天然矿物纳米复合除氟剂饮用水除氟技术”。

　　净水纳米除氟技术审核鉴定

　　2015年10月30日，安徽省科技厅组织专家组对中国科学院合肥物质科学研究院及其附属企业中霖中科环境科技（安徽）股份有限公司共同研发的“天然矿物纳米复合除氟剂饮用水除氟技术”科技成果进行了鉴定。鉴定委员会听取了技术总结、科技查新报告和用户运行报告等，审查了相关资料。经质询和讨论，鉴定委员会专家认为该项目技术水平国际先进，并一致同意该项目通过鉴定。

　　该项目依托于国家重大科学研究计划（“973”项目）纳米专项项目“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”，项目首席科学家刘锦淮带领的团队研发了一种天然矿物纳米复合除氟新材料（IIM-F-1）和工业化高效去除饮用水中氟离子的新技术，提高了除氟效率，降低了成本。经国家城市供水监测网合肥监测站和呼和浩特监测站检测，采用项目研发技术处理后，出水水质达到国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。

　　净水纳米除氟技术实际运用

　　2015年12月10日，“纳米技术饮用水除氟蒙城示范工程”现场研讨会在蒙城县举行。“纳米技术饮用水除氟蒙城示范工程”是国家重大科学研究计划纳米专项项目“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”的示范工程，其采用了自主研发的纳米除氟技术并进行了系统集成，于2015年7月建成运行。目前日处理水量2400吨，出水水质达到了国家饮用水标准，解决了蒙城县三义镇9200余户共约5万人饮用高氟水的问题。

　　目前“天然矿物纳米复合除氟剂饮用水除氟技术”已在内蒙古托克托县兴旺庄村和安徽省蒙城县三义镇等高氟地区建立了除氟工程，处理效果良好，环境和社会效益显著，并取得了较好的经济效益。

　　文章转载整理自中科院关于“天然矿物纳米复合除氟剂饮用水除氟技术”的相关新闻报道。