將水凈化，往往需要過濾技術，不過依賴于機械過濾器或者過濾膜來去除污染物隨著時間推移，濾網或濾膜上的污染物累積得越來越多，導致過濾設備阻塞而不得不經常更換。
近日，美國普林斯頓大學的研究人員開發(fā)出新型水過濾技術，它不需要任何過濾器，而是依靠注入二氧化碳氣體來改變水的化學性質，根據(jù)電荷分離廢物顆粒，并將相關論文發(fā)表于《自然—通訊》。
論文中提到的這套凈化系統(tǒng)由硅橡膠管組成，一端分為兩個通道。加壓后的二氧化碳可以通過硅橡膠滲透到水中，并與水混合，使其變?yōu)槲⑺嵝圆a生帶電的離子和分子。這些離子中包括帶正電荷的氫離子以及帶負電荷的碳酸根分子。這些離子和分子在水中運動時產生電場，于是被吸引到硅橡膠管的一端，而沒有電荷的過濾水在其自身的通道中繼續(xù)前進。，過濾好的水流過一個通道，廢物顆粒流過另一個通道。
可改變水的pH值
“一般來說，二氧化碳常用于改變水的風味，還可以起到抑菌的作用。因為二氧化碳加入水中后讓水pH值呈偏酸性，水中氧氣變少，讓細菌失去可存活的環(huán)境，進而被消滅。在污水處理時，加入二氧化碳后，還可以加速水中某些污染物的沉淀�！北本┕娊】碉嬎芯克L李復興說。
2009年，瑞士籍華人地質學家、美國科學院院士許靖華就曾經提出過讓二氧化碳與污水結合，因為二氧化碳融入水中可以促進水的酸化，并且降低其pH值。這樣就從根本上抑制了不適宜酸性環(huán)境的藍藻、綠藻等污染藻類的生長。
這次新的發(fā)現(xiàn)除了二氧化碳可以將水變?yōu)槲⑺嵝�，研究人員還表示膠體粒子的擴散泳可以被進入水中的二氧化碳溶解，而且它的溶解將產生濃度梯度。利用這一原則，研究人員進一步發(fā)現(xiàn)二氧化碳溶解帶來的定向運動，只通過非常低的能耗就能將粒子分離。更重要的是，二氧化碳在溶于水之后具有環(huán)境友好性，也容易從水中被分離。
正是這些優(yōu)勢，讓二氧化碳分解技術在發(fā)展中國家更有應用前景，它可以用于清潔被細菌和污垢顆粒污染的池塘和河水，還可以用于植物脫鹽，以去除植物中的病毒和細菌。
屬于空化技術
近年來，空化技術生態(tài)有效去除有機污染物的方法，特別是去除小分子有機化合物的方法日益受到關注�！岸趸純艋姆椒�，與空氣凈化、氯氣凈化以及氫氣凈化等方法，都屬于空化技術�！崩顝团d介紹道。
李復興表示，空化技術主要通過負壓，把空氣或其他氣體變?yōu)榧{米級氣泡與水混合，氣泡在水中破裂時瞬間產生高溫并產生電子，將水中的有機污染物分解為二氧化碳和水，同時可以殺死水中的污染物。但因為氣泡極小，不會讓水溫大幅提升。
而且，在空化技術中，氣體不同，所產生的效果也不同�！把趸栽礁叩目栈Ч矫黠@。其中氧化性的是氯氣和臭氧。二氧化碳的氧化性稍差。”李復興闡述道。他進一步舉例說，氫氣加入水中可以成為有利于健康的功能水。2007年，日本醫(yī)科大學Ohsawa教授在《自然醫(yī)學》上發(fā)表的一篇氫氣生物學論文，稱氫分子可“選擇性人體內惡性自由基”。論文發(fā)表后，立刻引起關注。在常用的給氫氣方法中就包括飲用富氫水。
而加入氯氣的水則具有消毒作用。因為氯氣可與水反應生成次氯酸，其具有很強的氧化性，與細菌細胞壁脂類產生雙鍵反應，穿入菌體內部，改變細胞的通透性，從而導致細菌死亡。這一方法誕生于19世紀50年代，當時一位英國人成功地使用這種技術阻止了倫敦霍亂的蔓延。至今，這也是常見的消毒方法。只是，后來有科學家提出氯氣不僅可以滅菌，同樣對其他生物體的細胞核及人體細胞也有負面影響。
“二氧化碳與氯氣相比，優(yōu)勢在于沒有其他污染物產生�！崩顝团d表示，“只是以前二氧化碳凈化水的設備比較龐大，只能應用于大型的水處理廠。這次新研究提出的方向依然屬于研究階段，距離應用還很遠�！�
還需綜合其他方法
李復興同時強調，水中的污染物成分比較復雜，二氧化碳技術更多針對的是有機污染物，但這種技術對水中的無機物和重金屬效果不大�！八畠艋夹g屬于綜合技術作用，所以不能僅依靠一種方法就完全替代其他技術�！�
許靖華當年提出用二氧化碳處理集成水路污水的方法時，也曾提到僅靠二氧化碳效果不夠好，還需要再加一道水轉換器裝置，加快污水過濾流速，在高水力負荷下過濾，吸附水中剩余的污染物，將水徹底凈化。
“空化技術是種有效去除污染物的方法，但是因為其設備龐大，而且運行成本高，目前尚無法應用于大型處理廠，但可以用在小型的水處理設備上�！崩顝团d補充道。