歷時12年研發，全球首個降低飲水砷濃度的過濾裝置近日獲得美國國家衛生基金會國際認證機構（NSF International）認證，這是NSF制定水砷濃度標準25年以來首次批准相關產品技術。
納米技術突破
這個飲用水過濾裝置是由中國和美國兩地的科研人員通過長達十多年對水質汙染的監測以及材料技術的攻關研製而成的，兩個團隊分別位於瀋陽的中國醫科大學以及夏威夷大學。這項被稱為微鼻（MesoNose）水過濾器的核心技術是運用特殊納米材料製成能夠實現砷吸附功能的濾料，不僅能夠去除水中的三價砷和五價砷，而且能將其吸附並鎖定於材料中，避免造成二次汙染。
微鼻技術的發明人、夏威夷大學環境材料研究員董良傑博士對第一財經記者表示：「飲用水砷汙染威脅全球的公共健康，這項技術在美國夏威夷大學和位於瀋陽的中國醫科大學歷經了12年的研究、開發和完善。我們已經在美國成立了公司，從事下一步的製造和研發，會在矽谷總部繼續創造下一代技術和產品。」
2006年，董良傑團隊在夏威夷大學研發出砷吸附技術，之後由中國醫科大學在現場實踐中不斷驗證，最終在中國的蘇州納米科學城完成了產品的商業化，並於2013年成立了一家名為微陶技術的公司，董良傑擔任公司CEO，負責全球業務的發展。公司已經在矽谷投資數百萬美元建立了生產線，製造下一代產品。
這是一個非常典型的美國技術在中國成功轉化、全球製造，並且成果造福於全人類的案例。董良傑對第一財經記者表示：「從技術的研發成功，到最終走向商業化經歷了很多挑戰。雖然中國一直表示要鼓勵創新，但是真正找到為技術買單的人並不容易。同時，我們也攻克了很多技術的難點。」
砷俗稱砒霜，是地殼中天然存在的一種豐量元素，可被用於工業和農業生產以及其他領域。砷還是有色金屬採礦、冶煉和煤炭燃燒的副產物。大多數的砷進入飲用水供應系統是通過天然溶出或工業和農業汙染。砷汙染雖然可能存在於市政飲水系統，但大多數情況下存在於私人水井。全球約有2億人處於慢性飲水型砷暴露之中。在中國，砷汙染水質主要存在於偏遠地區分散的用戶家裡。值得注意的是，砷汙染的水被加熱或者煮沸後並不能去除砷，而且當含砷水被煮沸的時候，砷的濃度還會輕度增加。另外，氯氣（漂白劑）消毒也不會從飲用水中去除砷。
針對這一現象，董良傑表示，產品第一個技術難點是不僅要解決砷吸附的問題，而且要保證其不脫附，也就是吸附後不會洩露，能夠當作普通垃圾處理。其次，砷水的形態多異，在實驗室驗證完了，到現場實地情況還會不同。中國醫科大學幾乎跑遍了中國中西部地區，包括新疆、內蒙、山西等汙染嚴重的省市，歷時十年，進行實地的水質採樣和檢驗，才最終使其技術能夠走出實驗室，走進農村的千家萬戶。第三個技術難點是選擇性吸附，在除去砷元素的同時，還要保留水質原本健康的礦物質組成，比如鉀離子和鈉離子等。
董良傑同時介紹稱，飲用水吸附材料的介孔理想狀態是介於40~60納米之間，這一範圍內，在沒有壓力、電或者化學成分的作用下，就能實現吸附並且鎖住有毒物質。然而，介孔在1~50納米之間的材料技術難度很高，團隊經過多年反覆測試才研製出符合飲用水吸附標準的材料。
市場規模近1000億
國際癌症研究機構（IARC）認定砷為Ⅰ類致癌物，同時砷還有其他的非癌症效應，身體上幾乎沒有一個組織能夠免受砷的損害。因此，美國毒物和疾病登記署（ATSDR）在對影響人類健康的毒物排序中，將砷列為首位已超過16年。美國環境保護署（EPA）和世界衛生組織（WHO）設定公共飲用水的最高砷允許濃度（MCL）為0.010mg/L。
NSF-International水系統副主席Clif McLellan稱：「當某個產品達到五價砷的去除標準並且被證實能保證與飲用水接觸的材料是安全的，那麼該材料就會獲得NSF-International的認證。認證包括每年度審查商品的生產過程來確保產品在按照標準進行生產。」
NSF-International是一個全球性的獨立機構，編寫衛生領域的標準，並對水、食品、健康和日用消費品行業的產品提供檢測和認證服務，以此來最大程度地降低這些產品對人類健康的不利影響並保護環境。自1944年成立以來，NSF在超過165個國家運營。NSF引導著美國國家標準中與飲用水相關的材料和產品的標準制定。1990年，美國環境保護署（EPA）用NSF標準代替了其他飲用水諮詢方案。如今，大部分輸送飲用水的管道法規都要求用於商業和住宅用的管件和管材通過NSF標準的認證。
總部位於美國密西根的NSF-International水系統全球業務發展總監Rick Andrew對第一財經記者表示：「NSF擁有非常嚴格的飲用水檢驗標準，這些標準由行業和監管部門的專家團隊以及產品用戶一起制定，測試的方法同樣非常嚴格，會在不同的酸度環境下測試。對微鼻的這款產品的技術驗證就長達一年。」他承認，去除砷的濾料技術要求非常高，此前沒有任何一款產品或技術達到去除五價砷的認證標準。Rick Andrew還強調，如果消費者使用井水，在一個有資質的實驗室檢測水中砷濃度是非常重要的，因為砷可以通過天然溶出進入地下水中。
中國醫科大學預防醫學研究所所長、中華醫學會地方病學會主任委員孫貴範對第一財經記者表示：「砷是目前水質汙染中問題最大的元素，長期飲用含砷水會致癌。砷中毒也是地球化學性汙染疾病，常見於我國偏遠地區。大城市能夠通過集中改水建設解決砷汙染的問題，但是分散的村莊通過挖井取水，水質難以得到保障。近年來，我國也在積極致力於地方病的防治，通過解決基於家庭的飲用水過濾裝置去除砷。這個新裝置的意義就在於能夠方便地應用於農村家庭。「孫貴範還表示，未來可以將目前的壺式過濾裝置的濾料擴大成立柱的形態，用於更大的裝置，來保障學校、寺廟等用水安全，這樣學生和高僧都能喝到乾淨的水。
孫貴範補充道，砷汙染屬於地方性疾病，目前由國家出資治理，隨著技術成本的降低，國家為此買單的可能性也更大。他建議公司在生產過程中，儘量考慮到產品的方便、實用、價格低。微鼻過濾器目前有兩款產品，有一款是與美的合作開發的大容量過濾裝置，主要銷往國內。微鼻淨水壺產品，適合家庭使用，目前在美國和香港銷售，定價為499元港幣。對此，微陶公司總經理焦永金對第一財經記者表示：「中國的水處理市場的發展潛力巨大。公司在2016年才開始啟動民用過濾產品的生產和銷售，目前的銷售額只有幾百萬人民幣。而隨著公司規模化生產的擴張，勢必帶來成本的下降。「據焦永金介紹，目前中國工業和民用水處理市場的規模近1000億元人民幣。