薛 蓮 張國榮（江蘇泰潔檢測技術(shù)有限公司 江蘇 南通 226009）

納米顆粒對地表水源風(fēng)險分析

薛 蓮 張國榮（江蘇泰潔檢測技術(shù)有限公司 江蘇 南通 226009）

粒徑與水分子直徑大小相當(dāng)?shù)募{米顆粒，在水中完全呈懸浮或溶解狀態(tài)。納米顆粒加工項目在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄和外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄上都屬于鼓勵類而缺少限制，其生產(chǎn)加工、運(yùn)輸及固廢處置、處理等環(huán)節(jié)極有可能污染地表水源，受污染的水源對城市居民、畜禽、作物、魚類及土壤等環(huán)境和生命健康都會帶來危害；水源被納米顆粒污染后也不易被發(fā)現(xiàn)，目前還沒有成熟技術(shù)對受到納米顆粒污染的水源進(jìn)行凈化，這將造成嚴(yán)重和深遠(yuǎn)的生態(tài)影響。

地表水源；納米顆粒；加工；環(huán)境風(fēng)險

自上世紀(jì)90年代以來，納米科技作為一門新興技術(shù)，在納米生物學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米生態(tài)毒理效應(yīng)等領(lǐng)域迅猛發(fā)展，世界許多國家都將納米技術(shù)作為國家重大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，紛紛制定國家層面的發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，力圖搶占納米科技的制高點(diǎn)。納米技術(shù)或許能為人類社會發(fā)展開辟廣闊的前景，為人類社會創(chuàng)造巨大財富，但同時納米技術(shù)的發(fā)展又具有諸多不確定性，有人認(rèn)為納米顆粒是一種新型的污染物，給健康、環(huán)境、社會安全帶來危險，對微生物、動物、植物和人類等都會產(chǎn)生危害，而且，對于水體中不同條件、不同類別的納米顆粒，尚沒有適宜的處理方法。本文通過對某納米顆粒加工項目環(huán)評評審、納米顆粒溶水實(shí)驗(yàn)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策分析，探討納米加工給地表水源地帶來的風(fēng)險。

1 納米顆粒在水中懸浮實(shí)驗(yàn)

1.1 溶水及懸浮現(xiàn)象

（1）漂浮在水面上。選取水鎂石粉（氫氧化鎂）和滑石粉兩種納米顆粒進(jìn)行溶水實(shí)驗(yàn)。水鎂石粉見水即溶解沉入水中，滑石粉則漂浮在水面上而呈不浸濕特征，靜放17h也不會浸濕，說明滑石粉不受外力作用是不會沉降入水中的，見圖1。

圖1 水鎂石（左）和滑石粉（右）靜放水面1天后

（2）搖晃。取3個空瓶，分別裝有水鎂石粉、滑石粉和清水。將裝有不浸濕的滑石粉瓶搖晃后，它與水鎂石粉一樣，其納米顆粒已不在水面漂浮而懸浮于水中。

（3）靜放。靜放15d后，水鎂石粉和滑石粉既沒有漂浮，瓶底也未見有沉淀，清澈見底，見圖2。滑石粉雖然不浸濕、不溶于水，但受外力搖晃、擾動后其納米顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)；水鎂石粉易溶于水，其納米顆粒在水中以水溶狀態(tài)和懸浮狀態(tài)呈現(xiàn)。自然狀態(tài)下的河水、湖水、庫區(qū)水等地表水中的納米顆粒在水流、涌流、行船、風(fēng)吹等外力的擾動下，很容易溶解或懸浮于水中。

圖2 水鎂石（左）、滑石粉（中）和清水（右）經(jīng)搖晃靜放15天后

1.2 納米顆粒懸浮原因及危害

納米顆粒的粒徑在0.10～100nm尺度空間，水分子的直徑大約在0.4nm左右，納米顆粒粒徑與水分子直徑相當(dāng)，另受靜電斥力、水中離子強(qiáng)度、納米顆粒的表面性質(zhì)等因素影響，納米顆粒在水中懸浮更加穩(wěn)定。如此小的顆?？梢酝ㄟ^飲用水進(jìn)入到人體內(nèi)，對機(jī)體及其器官、組織、細(xì)胞、基因均有潛在風(fēng)險和負(fù)面影響。到目前為止，對于納米顆粒影響地表水源，無論是從觀念上、從法規(guī)上，還是從水質(zhì)凈化技術(shù)上，并未準(zhǔn)備好。

2 納米顆粒加工的風(fēng)險

2.1 納米材料生產(chǎn)加工政策

經(jīng)過二十幾年納米技術(shù)在許多方面都有很大發(fā)展，我國有關(guān)納米技術(shù)的法規(guī)還是空白。特別是納米顆粒的設(shè)廠、加工、轉(zhuǎn)移、固廢處置及處理等環(huán)節(jié)都缺少相關(guān)規(guī)定。

（1）法律規(guī)定及產(chǎn)業(yè)政策。有關(guān)納米科技的相關(guān)文件，有《國家納米科技發(fā)展綱要》（2001·2010）、《國家納米科技發(fā)展框架指南》及《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006·2020年）》，這些文件都把納米科技研究作為重大研究方向。在產(chǎn)業(yè)政策方面，《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》把無機(jī)納米及功能性材料生產(chǎn)規(guī)定為鼓勵類中的五大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的新型材料，鼓勵大力發(fā)展。在新修訂的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》 （2015年修訂）中，關(guān)于納米技術(shù)或納米材料共有6處，都屬于鼓勵外商投資類別。我國還沒有出臺關(guān)于規(guī)避納米科技風(fēng)險的法規(guī)或政策。

（2）納米顆粒加工項目建廠選址限制較少。某納米顆粒加工項目擬在水源地附近建廠，由于納米顆粒加工是把大的顆粒破碎、研磨成納米級的顆粒，工藝采用全封閉生產(chǎn)，無廢氣排放筒、無排污口、不產(chǎn)生廢渣，不向外排放廢氣、廢水和廢渣，一般認(rèn)為對環(huán)境影響較小，且內(nèi)資、外資企業(yè)就都可以也建廠、生產(chǎn)加工。

2.2 現(xiàn)行飲用水凈化工藝不能有效去除有害納米顆粒

取自河流、湖泊、水庫等水源的自來水廠生產(chǎn)，一般采用混凝反應(yīng)―沉淀―過濾―消毒處理工藝。但對于清澈、濁度小于10FTU的地表水，其自來水凈化則沒有絮凝工藝，只進(jìn)行沉淀―過濾―消毒，而絮凝工藝能去除一些納米顆粒。

2.3 水源中納米顆粒風(fēng)險

由于納米顆粒極小，位于水源地附近的廠區(qū)會排放無組織納米顆粒，這些極細(xì)小顆粒會隨著風(fēng)進(jìn)入到水體內(nèi)；納米顆粒產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中會遺落到水域內(nèi)；納米顆粒加工的廢棄物會被風(fēng)帶入或隨著雨水流淌到水體內(nèi)；不合格納米顆粒產(chǎn)品的無序堆放、處置及處理，都有可能進(jìn)入到水體。按照現(xiàn)在的水源地管理和監(jiān)測規(guī)定，水源地即使被納米顆粒污染了也不會被及時監(jiān)測到，因此，這些水就會危害到用水的人、畜、禽、魚等動物。然而，即使能夠監(jiān)測到水體被納米顆粒污染，到目前為止還沒有經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上可行的措施對城市水源進(jìn)行凈化。

3 結(jié)語

在水源地附近建設(shè)納米顆粒加工項目，隨時都有可能對水源地造成不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境風(fēng)險。建議出臺預(yù)防納米科技及產(chǎn)業(yè)可能帶來危害的相關(guān)法規(guī)、政策，加快其檢測、水污染處理技術(shù)研究，普查已建成的納米加工項目、企業(yè)廠址，特別是水源地附近、上游的跨境區(qū)域情況，評估納米顆粒加工的風(fēng)險，把納米顆粒加工當(dāng)成戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)加以對待，預(yù)防納米產(chǎn)業(yè)帶來的環(huán)境和生態(tài)風(fēng)險。

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Risk Analysis of Nanoparticles to Surface Water Sources

XueLian （Jiang Su Taijie Inspection Technology Co.，Ltd.，Nantong JiangSu 226009）

Particle diameter of nanoparticles and water molecules are almost equal.In water nanoparticles are in completely suspended or dissolved state.Nanoparticles processing projects are all encouraged and are lacked limit in the“Guiding Catalogue for Industrial Structure Adjustment” and the“Guiding Catalogue for Foreign Investment Industry”.The production，processing，transportation and solid waste disposal and treatment may pollute surface water most likely，and contaminated water will harm human health，livestock，crops，fish and soil.Even the water is contaminated by nanoparticles，it is not easily to be found.So far there is no mature technology to purify the water contaminated by nanoparticles，and it will cause severe and far-reaching ecological impact.

Surface water sources Nanoparticles Machining Environmental risk

X703

A

1674-263X（2016）01-0067-02

2016-03-01

薛蓮（1979-），女，本科，助理工程師，從事環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境質(zhì)量分析。