讲一讲野外水处理

俗话说水是生命之源,如果没有水,人会在2-3天内迅速死亡;在高温情况下,甚至会在几个小时内死亡。因此不论做什么,只要人活着,清洁的饮用水都是头等大事。

但是因为消耗量大+密度大,因此随身携带大量饮用水是一件很难完成的任务。在正常情况下,人每天需要4L饮用水;在剧烈活动或高温下,就需要更多。每年世界各地都有数量不少的人,因为没有携带足够的饮用水或因为没有找到水源而丧生。综合这些因素,在野外如何获得饮用水就成了首先需要考虑的问题。

自然水体中包含大量杂质和污染物,并不适合直接饮用。杂质和污染物大致可以分为三类:

1. 固体杂质,比如泥沙,等等。

2. 微生物和病原体:尺寸比较大的包括致病微生物比如阿米巴虫,致病细菌比如大肠杆菌;尺寸比较小的比如病毒,等等。

3. 小分子污染物:比如水藻爆发时产生的cyanotoxin,人工污染物,等等。

第一类杂质对人的感官影响较大,但实际危害比较小,且相对比较容易去除;第二类污染物最常见(尤其是细菌和致病微生物)危害最大;第三类危害也很大,但在荒野较少,或比较容易识别。常见的自然水源净化方法可以分为两种,物理方法和化学方法。前者针对的主要是第一类杂质和一部分第二类杂质;后者主要针对的是第二类杂质。但这两类方法对于第三类杂质都没有简单易行的方法进行净化,因此在选择水源时依然要考虑其安全性。

先说物理方法,主要就是使用过滤设备进行过滤以去除杂质。按过滤设备的孔径尺度,过滤大致可以分为三种:microfiltration(0.1 micron),ultrafiltration (0.01 micron),以及reverse osmosis(0.001 micron)。孔径越小,过滤越彻底,但back pressure也越高,因此在没有加压的情况下RO可以直接忽略。

目前市场上最流行的过滤设备基本都是microfiltration,0.1 micron的孔径可以完全去除第一类杂质,和部分第二类杂质。之所以说是部分,是因为它只能有效去除微生物和细菌/真菌,但无法去除病毒。但是在自然水体中,能够长期存活的致病病毒并不多,因此只要谨慎选择水源,是可以保证安全性的。也有个别filter使用ultrafiltration,比如MSR的Guardian Purifier。但这玩意体积大又比较重,取水也很不方便,过滤时也需要人不断加压。

目前最popular的water filter,基本上都是基于hollow fiber的microfiltration。做过process用过TFF(tangential flow filtration)的同学应该对这个很熟悉,它其实就是一捆用多孔材料做成的细管,一端开口用树脂封死(很多时候其实是把fiber对折一下,另没有一端开口),另一段则把管之间的空隙封死,只留下管的开口。这样把液体feed到管内以后,水就会从管壁的微孔中渗出到管之间的空隙(反之亦然),并从另一侧流出。

最常见的商业化产品有三个品牌:

1. Sawyer Squeeze / MINI / Micro

2. Katadyn BeFree

3. Plytapus QuickDraw

三种产品在原理上没有任何差别,但在设计上区别不小。如果你问应该买哪个,那么应该无脑买Sawyer Squeeze。原因如下:

1. 出水量大:这一点其实三个品牌差不多,但不要买Sawyer MINI或者Micro,这俩出水量很小,虽然小巧轻便,但喝水的时候要么只能等,要么只能使劲嘬。

2. 耐久性好:Sawyer捐赠了很多Squeeze filter给没有安全饮用水的地区,并培训当地妇女使用filter来进行水处理,给当地人提供日常饮用水,很多人的filter用了七八年,都还能正常使用。实际使用中很多人用同一个filter走完了PCT,AT和CDT。相比之下,BeFree标称的容量极限是过滤1000 L水,而且实际使用中很多人在过滤高盐分水时很容易堵塞。

3. versatility:Sawyer Squeeze使用28 mm标准水瓶螺口,可以接在水瓶或水袋上直接进行过滤,或者用adapter作为inline filter使用,甚至你直接把它塞嘴里把头插进河里也能喝。相比之下,BeFree的42mm接口就比较难适配,自带的水袋又只有0.6L。

Sawyer Squeeze这么好,但它并不完美,实际使用中还是有很多需要注意的地方:

1. 它的塑料壳并不是非常结实,重摔时会裂开导致filter报废。

2. 在用过没有完全干燥的情况下,如果结冰会导致冰晶戳穿membrane导致filter报废。因此如果冬季去寒冷的地方,需要注意保温。

3. 它自带的塑料袋非常crappy,使劲挤的时候会破。建议到手以后直接扔了,换成Cnoc的水袋。Cnoc这个袋子底部可以完全打开,非常适合在很浅的水源取水;不用的时候折叠起来体积非常小。

4. 因为泥沙等会在filter中积累,因此使用一段时间后需要back flush来清洁filter。这个可以用注射器,或者用一个coupler把清洁水容器接上去来back flush。在back flush过程中可以轻轻敲击来让更多泥沙流出,具体方法可以看这个视频:

5. 前边讲了,Sawyer的孔径是0.1 micron,属于microfiltration,可以去除微生物和细菌/真菌,但无法去除病毒和小分子污染物。因此在使用时,仍然要注意水源选择:优先选择快速流动的水体比如河流和小溪,这样即使有额外污染物比如动物尸体粪便,也会被流水快速稀释;其次选择体积较大的静止水体,比如湖泊,即便有污染物存在,浓度也会相对降低。对于比较小的池塘,沼泽,牲口饮水的水槽等等,除非紧急情况尽量避免从这些水源取水。此外,在取水时也要观察附近有没有明显的污染物以及水体中生长的藻类等等。

最后讲一讲化学处理。相比物理过滤,使用强氧化剂或煮沸来杀死水中的病原体是更加安全的选项。除此之外,化学处理试剂的重量相对filter也更轻,因此如果有不muddy的水源,完全可以考虑只采用化学处理方法。相比过滤,化学处理也有一些缺点:

1.速度慢:一般在加入试剂以后,需要等待15-30分钟后才可以安全饮用

2. 有异味:不管用碘片还是bleach,都会有比较明显的味道

3. 无法去除泥沙和悬浮物:绝大多数情况下,都很难在自然水体中取到清澈的水。

最常见的产品有两种:

1. Katadyn Micropur:片剂,其实就是次氯酸钠 + 二氯异氰尿酸钠,溶解后等同于bleach。

2. Aquamira:两瓶液体试剂,A瓶其实就是bleach,B瓶是磷酸溶液。二者混合后酸性条件下次氯酸氧化性更强。

此外还有用碘片的,但那玩意味道太大,还是不推荐了。

实际使用中,我基本都只使用Sawyer Squeeze来过滤水,但也会携带几片Micropur作为backup,以便在fiter损坏或者丢失的情况下应急。Micropur的shelf life是5年,在包里扔几片基本就不用管了。

Author: armadillo

傻傻的笨蛋,什么都不懂的Small Kids,总是在幻想,轻轻地走来,静静地站在那里,默默地看着一切,细细地思考,然后悄悄地离开……永远都不愿意留在这里……You mustn't allow yourself to be chained to fate, to be ruled by your genes. Human beings can choose the kind of life that they want to live. What's important is that you choose life... and then live.

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