飲用水安全是全世界最嚴(yán)重的健康問(wèn)題之一，特別是對(duì)于相對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的人們。飲用被多種污染物（例如重金屬離子、持久性有機(jī)污染物、藥物廢物、病毒和微生物病原體1）污染的水可能會(huì)導(dǎo)致健康風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)報(bào)道，近20億人正在使用未經(jīng)改善的飲用水源或被糞便污染的水。在低收入和中等收入國(guó)家，近50萬(wàn)腹瀉死亡歸因于不安全的飲用水，其中絕大多數(shù)發(fā)生在5歲以下兒童中。家庭水處理(HWT)是一項(xiàng)重要的公共衛(wèi)生干預(yù)措施，可改善飲用水質(zhì)量，特別是對(duì)于那些依賴(lài)未經(jīng)改善的水源。

與有機(jī)污染物不同，水中的重金屬離子難以察覺(jué)和避免，但對(duì)人類(lèi)構(gòu)成長(zhǎng)期威脅。重金屬污染的水與安全的飲用水相比，通常沒(méi)有明顯的區(qū)別，但是，每一次攝入都不會(huì)降解，而是會(huì)在人體中積累。重金屬污染的水即使不被人類(lèi)直接攝取，也會(huì)在藻類(lèi)、貝類(lèi)和魚(yú)類(lèi)中積累，然后通過(guò)食物鏈濃縮，最終導(dǎo)致腦病、溶血性貧血甚至癌癥等嚴(yán)重疾病。這些全球性問(wèn)題提醒人們尋找更合適的方法來(lái)去除重金屬離子對(duì)水的污染。

未開(kāi)發(fā)地區(qū)優(yōu)先考慮成本。傳統(tǒng)的水處理方法包括離子交換樹(shù)脂/沸石，化學(xué)沉淀，電化學(xué)處理和反滲透等。后三種處理方法通常是化學(xué)、能量和操作密集型的，側(cè)重于大型系統(tǒng)，因此需要大量的資金、工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)設(shè)施，所有這些都妨礙了它們?cè)谑澜绱蟛糠值貐^(qū)的使用。離子交換樹(shù)脂或沸石的成本僅為其他提到的處理25的1/3~1/10左右，使其成為去除重金屬離子和其他污染物的最經(jīng)濟(jì)技術(shù)，如HWT。然而，由于離子擴(kuò)散緩慢，它通常效率低(60-90%)?，這需要大量負(fù)載才能滿(mǎn)足高處理速率需求。開(kāi)發(fā)一種有效、低成本、穩(wěn)健的方法來(lái)從源頭到使用點(diǎn)對(duì)水進(jìn)行凈化，而不會(huì)因處理本身進(jìn)一步給環(huán)境帶來(lái)壓力或危害人類(lèi)健康，這一點(diǎn)非常重要。

在此，研究人員開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單的HWT過(guò)濾裝置，該裝置由填充在管中的沸石棉(ZCT)制成。沸石棉(ZC)是通過(guò)在棉纖維表面生長(zhǎng)介孔沸石CHA(mCHA)制備的。ZC雜化材料具有優(yōu)異的離子交換活性，在重離子去除能力高、流通時(shí)間短、操作簡(jiǎn)便、成本低等方面優(yōu)于傳統(tǒng)的沸石顆?；蚍惺劢n棉布。它不僅實(shí)現(xiàn)了超過(guò)6.5mgg?-1?(Cu?2+?)的離子吸附容量，而且實(shí)現(xiàn)了84mLday?-1?g?-1的處理效率，能夠?qū)⒅亟饘偃コ恋陀?ppb(μgL??1）。流通式過(guò)濾器的性能取決于沸石納米晶體從溶液中選擇性吸收重金屬污染物的能力。我們還表明，ZCT可通過(guò)引入Ag交換的ZC進(jìn)行消毒，而不會(huì)用過(guò)量的Ag離子（<0.05ppm）污染水。這些性能參數(shù)表明，這種簡(jiǎn)單的流通式過(guò)濾器不僅具有高效率、高容量和凈水能力，而且不需要能量輸入且易于設(shè)置?？傊?，可以預(yù)想ZCT可以成為欠發(fā)達(dá)地區(qū)日常飲用水凈化的經(jīng)濟(jì)可行的方法。