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净水之战

2016-03-07张军

知识就是力量 2016年3期
关键词:水晶球净水大卫

张军

地球不缺水,人类却极度缺水。到了21世纪下半叶,世界上每年有近7亿人口喝不到纯净的饮用水,由此导致的疾病、死亡更是难以计数——这种现象将会成为历史吗?

生命之水

留给温娜博士的时间已经不多。一个多月来,她考察了20个村镇、31条河流、105口水井,缺水的情况比卫星监测的数据更严重,而水污染的程度则比实验室里掌握的结果更糟糕,尤其是今天中午,还没有到达小河沟寨,就听说有个小男孩仅仅是趴在地上喝了几口山石缝里流出来的“清水”,就腹痛到昏迷不醒,被送往医院抢救。对温娜来说,宣传安全健康的饮水常识固然很重要,但眼下迫在眉睫的则是“石墨烯水计划”的适应性测试。

医生告诉温娜博士,小男孩已经脱离生命危险,初步判断是汞中毒。温娜博士和助手大卫在太阳落山之前来到小河沟寨,村长把她们领到那处泉水口,她和大卫立即现场取样分析,结果显示这个水源地遭到了D+级污染。村长举着充电灯,站在身后紧张地问道:“啥意思啊?”

大卫转身拉下口罩,露出大鼻子,向村长伸出四根手指:“简单地说,我们把水质污染分为四个级别,A级属于轻度污染,必须经过100摄氏度高温煮沸才能饮用;B级是中度污染,饮用后一时半会儿死不了,三五年后就会引发重病直至死亡;C级并非来自人类污染,而是天然不宜饮用,比如含有大量致病菌的水和苦涩的海水。”

温娜博士接过来说道:“这三种情况,人类不能直接饮用,但有些可以短时间内用来灌溉农田。而D级水则是重度污染,人畜接触后都会立即中毒,被这种水侵蚀过的土壤寸草不生。”

“D+呢?”村长被两位专家的话吓得手都在抖,但是他还是想知道这个加号的意思。

大卫又伸出第五根手指,然后攥成拳头,说道:“根本就不是水,而是毒药!”

村长听见“毒药”两个字,踉跄了两步,幸好被身后的人给扶着,他急忙再三叮嘱大家,必须把这个水源地给彻底堵死,要是敢流出来一滴水,就会要命的。随即又询问他们寨子目前正在饮用的水源的安全。

温娜博士将水样密封好,放进安全箱中,她走到人群前,说道:“小河沟寨和大溪寨是同一个水源地,都属于D级水质!”

博士的话顿时让现场的人骚动起来,如果没有今天早上小男孩的这个意外事故,他们还不会如此紧张地把注意力集中在饮水安全的问题上。大家都在议论,这不就说明了——他们已经没有安全水源了吗?

大卫跳到一块青石板上,让大家安静下来。温娜博士从棕色帆布背包里取出此次外出考察时带出来的宝贝——最后一个试验级石墨烯水晶球,说道:“请大家相信我,这个净水装置足够保证整个寨子里四百多口人五年内都能喝到标准级饮用水。”

“温博士,我们绝对相信你,但是五年之后呢,我们的孩子们还会有孩子,到那时候,可不是四百人的寨子喽!”村长的眼睛里充满了焦虑……

女王的悬赏

三二二研究所的项目主管显然很着急,竟然通过国家安全局的工作人员找到温娜博士,让她火速回到北京。温娜博士连夜将考察报告整理好,第二天上午就赶到研究所的二楼大会议室准备汇报情况,但却只等到了项目主管张教授和一位军方代表坐在她面前。“石墨烯水计划”的最初构想就是为野外特种兵快速提供安全饮水,但却因为有了温娜博士的意外研究,这项计划被提升到国家战略高度,专门成立了以世界水日——3月22日为代号的研究所,秘密研究这项计划。

张教授没有向温娜介绍这位军官,只是让她将重点讲一讲,温娜博士觉得他们一定有更重要的事情要对她说,于是做了简短汇报。她带领的研究团队已经通过了实验阶段,目前“水球”过滤微生物和工业废水效果表现稳定,可以应对中国南北方常见的25种ABC级水质,对于D级水质的过滤效果则需要时间验证,她的团队正处于攻坚克难阶段,一定能够攻下这一课题。

温娜博士的汇报还没说完,就被张教授打断:“看来你的研究要暂停。”温娜博士很冷静,她忍住问为什么,她知道那位军官会给她答案。

这位军官双手紧紧地在桌面上摁着,终于向温娜博士说道:“温博士,您的研究方向一直受限于军方的需要,所以始终是围绕把受污染的水快速转化为能饮用的水而展开!”

温娜博士点头表示确认。军官继续说道:“就像我们的士兵数量有限一样,军方的需要毕竟也是有限的,我们得到上级命令,退出三二二研究所,将研究所转为民用净水公司,参与国际海水淡化合作工程。”这位军官说着,就从座椅侧面拿出一个黑色的公文包,放在桌子上推给温娜博士。

“你的新身份和该项工程的全部资料都在里面,请尽快熟悉,一周后出发!”军官说完,站起来望着满脸狐疑的温娜博士,伸出右手与她握手告别。

军官离开会议室,温娜才向身边的张教授问道:“一周后去哪儿啊?”

“海水无限啊!”张教授拍着温娜博士的肩膀,略含深意地笑着,“两个月前,英国政府突然宣布‘女王的悬赏终止,一个月后,他们却向我们发出了邀请!”

温娜博士已经明白其深意,与其为有限的淡水治病,不如让无限的海水变成安全饮用水,但这项研究更艰难。她也当然知道这个“女王的悬赏”是什么……

将近五百年前的16世纪,四面环海的大英帝国舰队横扫世界,在建立日不落帝国的过程中,功勋卓著的海军一直在抱怨帝国的科学家们没有解决淡水问题,每次出海的船只必须携带和及时补充足够的淡水,这样一件很麻烦的事情,最终迫使英国女王颁布一道命令:任何人只要找到一种方便、廉价的海水淡化方法,都将获得1万英镑的奖金。当时的1万英镑赏格到了今天,已经提升到了10亿英镑,但始终未出现获奖者。

“这么说有人获奖了!”温娜博士笑着向张教授追问。

“英国政府没有公开更多的细节!”张教授的话让温娜博士更加期待一周后的行程。

奇迹般的“炼水术”

研究所的大楼里,温娜博士的小女儿辛迪正在找妈妈,她手里抱着一个鱼缸,里面装着一条红色的小金鱼,她要为大卫哥哥的鱼缸里增加新成员。可是小辛迪却闯祸了,她将大卫保存的那个石墨烯水晶球样品当作玩具,连同金鱼一起放入了鱼缸中。大卫找不到样品,却找到了小辛迪,急得大卫差点哭了出来,好一阵折腾,才清理干净样品,准备今天的工作……

温娜博士刚走到电梯口,她的电话就响起来了,大卫在电话里很谨慎地请她去实验室,说有新情况发生。在篮球场大的三维空间成像室里,高清显微机下的立体影像被放大了100万倍,研究小组的成员们正在紧张地看着一场微观世界里的战争。

12个超级碳原子石墨烯晶格体“战士”,正在由平面队形演变成圆球体状态,以全方位无死角的攻击阵型,将液体状态下的汞分子团团围住,剧毒的汞分子害怕极了,“他们”东躲西藏,发现没有出路,只好选择隐形术。这可是“他们”的拿手本领,“他们”化整为零,迅速蒸发为毒性较弱的水蒸气状态。

可是“他们”想错了,眼前这十二位“超级战士”就像一张不透一丝气儿的魔罩一般,迅速收紧包围圈,体积缩小到了原来的1/100,成为一个球状晶体,汞分子们根本来不及变成水蒸气状态,如同大鲨鱼吞噬小鱼一样,消失在球状晶体内部。

而接下来的一幕更奇特,球状晶体在解决了那些“剧毒分子”之后,又恢复原来的队形,成为两组六边形作战小组……

看到这里,大卫向温娜博士表情凝重地说:“怎么可能?!”

“很不可思议啊!”所有人都惊呆了。

温娜博士的脸上逐渐露出了惊喜,她很清楚,完美无缺的六边形碳原子石墨烯晶格体,就好像是每六个超级战士围成一圈,组成一个作战小组,每个作战小组之间又相互配合,在对付ABC级水质时,都是采取包围、分解、稀释的瞬间三步法,各种污染物质都被迅速转化为热能量,因此通过石墨烯水晶球快速净化的饮用水都是有温度的。但这一次的立体成像却显示出与以往不同的阵型和作战方式,石墨烯水晶球中到底发生了什么呢?

“测量水温了吗?”温娜博士问道。

有人把正在测量的数据快速通报给大家:“水温不升反降了1摄氏度!”

“过滤后的水质能否达到饮用水的标准?”温娜博士亲自操控仪器进行测试,结果很快出来,D+级毒水降低到了A级水质。

她深呼一口气,摇摇头看向大家,说:“加热到100摄氏度的沸水,是需要消耗更多能源!”

大卫有些不甘心地说道:“中世纪的炼金术,人们把汞、盐和硫黄称为神圣三元素,我们的炼水术,已经能够对付这三个家伙了,只要有充足的时间,一定能解决净水的困难!”

大卫的话里有两个词突然触及温娜博士的灵感——盐和时间。她就像是突然被针扎了一般,从实验椅上跳了起来,面向大家说道:“刚才的三维立体成像被放大了100万倍,其速度被降低了多少?”

“降到原来的1/50!”有人说道,“也就是瞬间的事情!”

“请把今天早上的实验还原一遍!”温娜博士向大卫说道。

“我们需要一位新成员加入!”有人笑道。

“谁啊?”温娜博士此刻已经有了海水淡化的最新方案。

“您的宝贝女儿小辛迪,是她把我们的宝贝当玩具玩了……”大卫终于不再紧张了,他没想到一个孩子不经意间的游戏,竟然会改变人类净水资源匮乏的历史。

海水也是水

1周后,温娜博士和团队成员来到英国,他们被安排在爱尔兰海的重要港口城市利物浦,这里曾是英国最重要的制造业中心,与中国的贸易往来可以追溯到清朝时期,市内建有欧洲最古老的中国城。

爱尔兰海域面积有10万平方千米,平均水深62米,最深处达到273米,海水含盐度为32‰多一点,略低于世界海水含盐度平均值两个百分点左右。现在,这里建有英国最先进的海水净化基地。三个月前,英国政府从未向世界公开过这里的任何信息。

政府之间的合作已建立,技术层面的合作双方才刚刚展开。温娜博士跟随英方的负责人进入基地,很快就了解到“女王的悬赏”为什么被终止……

10年前,世界最先进的多极管闪电蒸馏法,一个大型整流机就能够将海水中的99.9%的盐分蒸发掉,每天可以得到高纯度淡水4000多吨;5年前,英国科学家用纳米银技术过滤污染水源,并于两年前开始改造提升这一先进技术,用于净化海水,取得了成功……所以才有了两个月前,“女王的悬赏”向世界宣布终止。

可是随后,英方很快发现,纳米银在海水净化时的不稳定性急剧增强,其成本虽然只是传统蒸馏法的1/5,可是得到的淡水量却只有传统方法的1/50,且排盐率只有99%,并且还在继续降低。这迫使他们不得不停止实验,选择与世界最先进的净水技术国中国合作。

英国的技术优势在于能够创造出超大型净水设备,中国的核心技术优势在于掌握的石墨烯水晶球技术的净水能力稳定而持久,尽管目前还只是小范围的测试阶段。中英双方的合作前提就在于技术上可以互补。

温娜博士在这里看到了人类广开水源的希望,双方很快展开合作。其中,她的研究小组负责石墨烯水晶球的技术提升,英方则开始建造试验模型。

5个月后,英国人根据温娜博士提出的“鱼缸净水理论”,将原来的密闭净水池,改造成淡蓝色全透明式的构造,底部加入沙石,水中注入氧气,然后按照科学计算的比例,在试验模型中放入水晶球,很快就得到了高纯度直饮水,其排盐率达到了99.99%。这一振奋人心的消息,立即引起了中英双方的高度重视。

一年后,双方成立了新的海水淡化公司,试验也进入生产阶段。温娜博士的石墨烯水晶球被英国科学家放大到了一百倍。也就是说,她在三二二研究所实验室里看到的六边形矩阵当时最多变成十二位“净水战士”,而现在这个数字已经翻了100倍,一颗篮球大的石墨烯水晶球,每天能够净化1万吨海水,其稳定性在理论上最少可以持续2~3年时间。

保守地说,人类因为这项伟大的发明,终于告别了缺水的历史,进入几乎用之不竭的淡水世界,这样,小河沟寨村长的疑问将再也不会出现。

2066年3月22日,诺贝尔和平奖与物理学奖获得者、中国人温娜博士受邀来到联合国总部,向全世界宣布:“人类为水而战的历史在今天不复存在,但新的战争警钟时刻警醒着全人类,地球在人类无水可用的危机时代,用石墨烯材料挽救了我们,如果人类不爱护地球母亲,有朝一日,她还会发起新一轮的资源之战……”

当天,联合国宣布,将原来每年的3月22日世界水日,改为“世界禁水日” ,这一天,全人类将禁止使用淡水一天,以此来纪念那段曾经缺水的人类历史。

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