河川與土壤重金屬污染是許多國家頭痛的環境議題，這些毒物一旦進入食物鏈，變只進不出，以生物放大作用在其他生物與人體內疊加累積，故重金屬源頭管理與處理不容忽視，最近美國伯克利實驗室就研發出高效率除「銅」海綿，能精準並有效地吸收水中的銅離子。
鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅、錳、鈷、汞都是重金屬，目前除了地質因素外，重金屬污染多源自於人為因素，隨著經濟與工業發展，採礦、廢水排放、廢氣排放都會影響自然環境，趟若工廠任意排放廢水，這些劇毒物質最終就會流入河川海洋、滲入土壤，對人體健康、農漁業及環境生態造成許多負面影響。
更麻煩的是大面積重金屬污染的清理善後，其作用往往有限。目前常見的重金屬除污技術為大量分離（bulk separation），無論對水質好或壞，全部都會清除殆盡。
▲ 左圖為 ZIOS 示意圖，右圖是在矽晶片上的 ZIOS -銅掃描電子顯微鏡（SEM）照片（Source：伯克利實驗室）
對此伯克利實驗室開發一種化學選擇性高、耐用的材料 ZIOS（zinc imidazole salicylaldoxime），團隊以細菌的重金屬吸收能力為發想（代謝用），研發出類似海綿的晶體結構材料，ZIOS 其中的微小通道大小與水分子差不多，浸入水中後通道又會拓寬，剛好可以讓水分子自由流動，讓材料與液體中的銅離子結合並產生化學反應。
團隊指出，ZIOS 是有史以來吸收銅離子效果與速度最快的材料，其速度是現今 30 到 50 倍，在水中穩定性也長達 52 天。且不僅具有優異的吸附性能，重複使用性也高，團隊指出，ZIOS 一旦離水，就會在十億分之一秒的時間內從膨脹狀態變為原本的大小。
團隊認為 ZIOS 或許可以納入汙水處理藍圖中，這也意味著重金屬除污技術邁入原子級，因此團隊也希望以這項技術為基石，研發出瞄準其他重金屬離子的除污技術。論文第一作者 Jeff Urban 表示，在水科學和水工業中，過去已經有許許多多廢水除污技術，但很少設計用於從酸性礦井排水中去除重金屬。我們希望 ZIOS 可以幫助改變這一點。
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（首圖來源：pixabay）
