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在埃塞俄比亚博拉纳农村，居民因缺乏饮用水且传统水处理成本高，依赖浑浊地表水，易患水传疾病。研究人员对比辣木籽粉（MSP）与硫酸铝（明矾）去除池塘水中浊度和大肠杆菌（E. coli）的效果。发现 MSP 效果接近明矾，且不显著改变 pH，具成本效益与可持续性。
在非洲东部的埃塞俄比亚，水资源分布极不均衡，尽管被称为 “东非水塔”，但农村地区长期面临清洁饮用水短缺的困境。尤其是博拉纳地区，居民不得不依赖浑浊的地表池塘水作为饮用水源，而这类水体往往受到大肠杆菌等病原微生物的污染，导致水 borne 疾病频发。传统的水处理方法如使用硫酸铝（明矾）虽然有效，但存在成本高、易导致水体 pH 波动且可能带来铝残留等健康风险。因此，寻找一种低成本、环境友好且适合当地资源的天然水处理剂成为亟待解决的问题。
为了突破这一困境，来自埃塞俄比亚迪拉大学的研究人员开展了一项具有创新性的研究，相关成果发表在《Chinese Journal of Analytical Chemistry》。他们将目光投向当地广泛生长的辣木属植物 —— 狭瓣辣木，探索其种子粉末（MSP）作为天然混凝剂去除地表水中浊度和大肠杆菌的潜力，并与传统混凝剂硫酸铝进行对比。
研究采用了一系列关键技术方法：首先通过采集贝克池塘的地表水样本，测定其初始浊度、pH、大肠杆菌含量等基础参数；然后利用 Jar 试验，在不同混凝剂剂量（0-130 mg/L）、沉降时间（30-180 分钟）、初始 pH（1.5-10.5）和初始浊度（55-319 NTU）条件下，对比 MSP 与硫酸铝的处理效果；浊度采用便携式浊度仪测量，大肠杆菌通过膜过滤结合膜月桂基硫酸盐肉汤技术进行计数；最后通过单因素方差分析（ANOVA）评估两者在混凝效率上的显著差异。
3.1 混凝剂剂量对浊度去除效率的影响
研究发现，随着 MSP 和硫酸铝剂量的增加，浊度去除率呈现先升后降的趋势，分别在 80 mg/L 和 70 mg/L 时达到最佳效果，浊度去除率分别为 98.05% 和 99.16%，均使处理后水体浊度低于 WHO 标准（5 NTU）。这表明 MSP 在较高剂量下可达到与硫酸铝相近的浊度去除效果。
3.2 沉降时间的影响
延长沉降时间显著提升浊度去除率，在 120 分钟时，MSP 和硫酸铝分别将初始浊度 216 NTU 降至 4.2 NTU 和 1.8 NTU。尽管硫酸铝效率略高，但 MSP 处理后的水质仍符合标准，且所需剂量仅略高于硫酸铝。
3.3 初始 pH 的影响
在 pH 1.5-7.5 范围内，两者均能有效去除浊度，但在中性 pH 7.5 时，MSP 处理后 pH 保持稳定，而硫酸铝导致 pH 显著下降，需后续调节。这凸显了 MSP 在 pH 稳定性上的优势。
3.4 初始浊度的影响
随着初始浊度从 55 NTU 升至 216 NTU，两者去除效率显著提高，但超过 216 NTU 后效率下降。MSP 在高浊度水体中表现出良好的适应性，去除率提升至 98.05%。
3.5 对水体 pH 的影响
MSP 处理后水体 pH 维持在 6.5-8.5 的安全范围，而硫酸铝剂量增加至 130 mg/L 时，pH 降至 3.16，显示出天然混凝剂在化学稳定性上的显著优势。
3.6 大肠杆菌去除效果
MSP 对大肠杆菌的去除率高达 95.74%（从 47 CFU/100 mL 降至 2 CFU/100 mL），远优于硫酸铝的 29.78%。进一步增加 MSP 剂量至 15 mg/L，可完全去除大肠杆菌，达到 WHO 标准，效果接近含氯消毒剂特洛氯生钠片。
研究结论表明，狭瓣辣木籽粉（MSP）作为天然混凝剂，在去除地表水中的浊度和大肠杆菌方面表现出与传统硫酸铝相当甚至更优的性能，尤其在 pH 稳定性和微生物去除方面具有显著优势。其成本低廉、可生物降解且易于获取的特性，使其成为埃塞俄比亚博拉纳等农村地区理想的可持续水处理解决方案。该研究不仅为发展中国家提供了一种环境友好的饮用水处理新途径，也为天然植物源混凝剂的开发和应用奠定了重要基础，有望在全球范围内推广，助力解决清洁水短缺和水 borne 疾病防控的双重挑战。
