آب سالم (آبی که عاری از مواد شیمیایی سمی و عوامل بیماری زا است) برای سلامتی انسان ضروری است. همچنین آب سالم یک ماده خام حیاتی در بسیاری از صنایع کلیدی از جمله الکترونیک ، دارو و مواد غذایی محسوب می شود. جهان با چالش های زیادی در افزایش تقاضا برای آب سالم به عنوان منابع موجود آب شیرین روبرو است که با توجه به موارد ذیل در حال کاهش می باشد (الف) گسترش وقوع خشکسالی ، (ب) افزایش رشد جمعیت ، (ج) تشدید و بهبود مقررات بهداشتی و سرانجام (د) افزایش رشد مصرف آب [۱]. دانشمندان و مهندسین آب در حال تحقیق در مورد افزایش کیفیت آب همسو با افزایش رشد مصرف آن با توجه به رعایت مقررات و استانداردهای سخت گیرانه هستند. وبر [۲] (Weber) شبکه های نوین و بهینه توزیع (DOT-NET) را به عنوان جایگزینی برای واحد های متعارف تصفیه آب “بزرگ و متمرکز” ارائه نموده است. مفهوم DOT-NET بر” توزیع و ایجاد استراتژیک سیستم های تصفیه نسبتاً کوچک بسیار موثر در محل های خاص” در شبکه های موجود تامین آب دلالت دارد . چنین سیستم های تصفیه آب اقماری جریان نسبتاًَ کم آب را تصفیه کرده و از فن آوری های پیشرفته تصفیه استاندارد موجود در طبیعت استفاده می کنند ( نظیر جداسازی توسط غشاء مقاوم به ته نشینی لجن با قابلیت انتخابی بالا، جاذب های غربالی پلیمری و مولکولی سفارشی شده، اکسیداسیون فوق بحرانی آب و غیره ) تا نیازهای دسته های جمعیتی موجود در واحد های مسکونی ، مجتمع های آپارتمانی و مناطق تجاری را برطرف کنند [۲]. آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) نیز در حال ارزیابی استفاده از برخی روشهای تصفیه آب نامتمرکز به عنوان “سامانه مطلوب و کوچک ” می باشد[۳]. این روشها شامل واحدهای تصفیه آب ( نظیر بهره برداری از سیستم های تصفیه آب آماده و کوچک درکارخانه ها ) ، واحدهای تصفیه در نقطه ورود (POE) و در نقطه استفاده از آب (POU) هستند که برای تصفیه مقدار کمی از آب وارد شده به یک واحد مشخص ( نظیر ساختمان ، دفتر کار ، منزل مسکونی و غیره ) و یا شیر برداشت خاص / شیر آب درون واحد طراحی شده اند. حفاظت از سیستم های تصفیه آب در برابر فعالیت های تروریستی بالقوه با استفاده از مواد شیمیایی و بیولوژیکی نیز به یک مسئله مهم در برنامه ریزی منابع آب تبدیل شده است [۴]. پیشرفت در علم و مهندسی در مقیاس نانو فرصت های بی سابقه ای برای توسعه فرایندهای قابل قبول تصفیه آب مقرون به صرفه و سازگارتر با محیط زیست فراهم می آورد. این مقاله مرور مختصری بر استفاده از نانومواد در تصفیه آب آلوده توسط یونهای فلزی سمی ، رادیونوکلوئیدها ، املاح آلی و معدنی ، باکتری و ویروس ها ارائه می کند. از آنجا که بحث جامع در مورد کاربردهای فناوری نانو برای تصفیه آب فراتر از مطالب این بررسی است، اهداف اصلی ما در این مقاله بحث در مورد فرصت ها و چالش های پیش رو در استفاده از نانومواد برای تصفیه آب های سطحی ، آبهای زیرزمینی و جریانهای فاضلاب صنعتی می باشد. شکل ۱ چهار دسته از مواد در مقیاس نانو را به عنوان مواد مناسب برای تصفیه آب نشان می دهد : (۱) فلزات- حاوی نانوذرات ، (۲) نانو مواد کربن دار ، (۳) زئولیتها و (۴) دندریمرها (dendrimers).
شکل ۱ : نانوموادهای مناسب برای تصفیه آب
این مواد دارای طیف وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی هستند که آنها را به عنوان فیلتر جداکننده و واکنشی برای تصفیه آب خاص و جذاب می سازد.
مراجع
[۱] US Bureau of Reclamation and Sandia National Laboratories, 2003. Desalination and water purification technology roadmap-a report of the executive committee. [۲] Weber W.J. Jr., 2002. Distributed optimal technology networks: A concept and strategy for potable water sustainability.Water Sci. Technol. 46(6–۷), ۲۴۱–۲۴۶٫ [۳] US Environmental Protection Agency, 1998a. Variance technology findings for contaminants regulated before 1996. EPA Office of Water Report 815-R-98-003. [۴] US Environmental Protection Agency, 2004. Water security research and technical support action plan. EPA Office Research and Development and Office of Water Report EPA/600/R-04/063.