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国家科学技术奖丨曲久辉:30余年奔走治水一线,只为还人们一片碧水

2024-08-08   北京市科学技术协会   阅读量:153

    饮用水安全关乎每个人的生命健康。我国不仅拥有世界上最复杂的水源水质条件,还运营着最为庞大的供水系统,因此在保障饮用水安全方面,面临着很大挑战。

    近日,由中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员、清华大学特聘教授曲久辉领衔,联合业内多家单位完成的“饮用水安全保障技术体系创建与应用”项目,荣获国家科技进步奖一等奖。

    该项目历时20多年,曲久辉带领的科研团队,联合政产学研用协同攻关,攻克了复杂水源及供水条件下从源头到龙头、从监测到管控的系列技术和管理难题,支撑城乡居民喝上“放心水”。

    “知水”,是曲久辉的微信昵称。他喜欢水,更喜欢研究水。

    在一次报告中,曲久辉曾这样赞美水:“水流淌着悠久的历史,倾其浩瀚情怀记载千古兴衰、万世演进的足迹;水蕴育着灿烂的文化,在奔腾与小憩间融汇并创造了远古至今的文明;水书写着浪漫的诗篇,用豪迈、善美、深沉和无畏滋育了普世相依的生灵;水弹奏着优美的乐章,以变幻莫测之音演绎了经天纬地的艺术。”

    30多年来,他奔走在治水一线,始终致力于解决水质净化的实际问题。而他的目标,就是“要还人们一片碧水”。


让运动员喝上安全的直饮水

    在曲久辉的办公室里,既没有饮水机,也没有矿泉水。其所在的环境技术楼,配备了高品质饮水净化系统,而这正是由曲久辉团队所研制的。该系统也是2001年北京成功申办奥运会后的专项课题成果。

    让运动员喝上安全的直饮水,是中国政府向国际奥委会的郑重承诺。虽然北京市自来水厂的处理工艺先进、出水水质优异,但水在进入管网之后,由于存在微生物代谢、有机物氧化、管壁污染物溶出等过程,可能导致水的二次污染,给直接饮用带来健康风险。 

    那么,该如何解决这些问题呢?

    2002年,曲久辉受科技部委托,承担了“奥运村及示范小区优质饮用水净化示范研究”项目。他带领研究团队创建的饮用水末端风险控制技术和设备系统,具有净化-消毒-送配三级水质安全保障功能,解决了低浓度污染物去除和转化难题,确保了水质循环稳定,并提升了产水率。

    在这套技术和设备的支持下,2008年北京奥运会饮用水水质安全得到有效保障,曲久辉因此荣获“科技奥运先进个人”称号。

贫困地区更需要“放心水”

    在曲久辉看来,在关注饮用水问题的时候,那些贫困和偏僻的地区,最容易被人们遗忘。

    在云南和山西的艰苦地区,曲久辉曾目睹,一些农民由于砷中毒而遭受皮肤黏膜病变、角质化甚至疣状增生等病痛折磨,却因贫困而束手无策。为此,他们与相关机构合作,为山西的一个村子捐赠并建设了饮用水处理站,使当地的农民喝上了“放心水”。

    当饮用水处理站启动运行时,农民们敲锣打鼓地热烈欢迎,用最淳朴和真诚的方式表达感激之情。这一幕深深触动了曲久辉,从此,他更加关注农村饮水安全问题,特别是农村饮用水的砷污染问题。

    然而,砷污染的治理,其难度超出人们的想象。全世界无数科学家致力于攻克砷污染的难题,但是鲜有人跨过这道山峰。

    难在哪里呢?砷在水中有两种形态,一种是三价砷,一种是五价砷。在处理过程中,五价砷可以用吸附方法直接去除;但三价砷必须先被氧化成为五价形态,才能被吸附去除。

    经过深入研究和实践,曲久辉发现,在一种复合金属氧化物表面,水中的三价砷能被迅速氧化成五价形态。于是,他研制出复合除砷吸附剂,发明了多项关键技术,实现了一步去除水中砷的突破性进展。

    “一步法除砷”技术既简便又安全,而且成本低。目前,这项技术已被转变成设备,并在全国进行了推广应用。例如,在内蒙古,它解决了贫困地区农村饮用水安全问题,在扶贫攻坚战中发挥了重要作用。

    曲久辉在接受采访时曾表示,作为一名环境科研工作者,有责任为社会做贡献,服务民众,组织团队助其所需。“一个有良知的科学技术工作者,应该时刻不忘人民的养育和对人民的回报。”

多年来,他坚持做了许多这样的事,还无偿地为贫困和受灾人群捐献了多个净水装备。


把污水处理厂变成资源工厂

    江苏宜兴的一片厂区里,没有脏乱的环境,没有污水的恶臭,也听不到设备的轰鸣。这里环廊相连、绿草如茵、池塘清浅,远处水田如镜、阡陌纵横,一派秀美的江南风光。

    你能想象得到,这竟然是一座污水处理厂吗?它“远观如工厂,近看似公园”,颠覆了传统污水处理厂的固有印象。

    这座全国首座城市污水资源概念厂,展现了超前思维。

    2014年,曲久辉与其他5位环境领域专家,针对我国水环境治理方面存在的瓶颈和问题,共同提出了全新的城市污水处理概念及科学系统的实施方案。

    按照曲久辉等的设想,他们想建设一座或一批对未来有引领作用的污水处理厂,以改变行业“走一步看一步”“不断打补丁”的做法,引导行业整体向前看,实现水环保治理与利用的可持续发展。

    当时,这一想法曾在业界引起强烈反响,也颇受争议。为确保污水处理概念厂顺利落地并建设,多年来,专家委员会汇聚全球的技术资源,协同国内多家机构,历经研讨考察、协同攻关、方案制订、工程实践、社会反馈等多个阶段。

    最终,这座城市污水处理概念厂在2015年10月落户江苏宜兴。自2021年投入运营以来,它迅速“出圈”,吸引各界人士前往参观体验。

    这些年,曲久辉在水质科学与技术方面取得了丰硕成果。面对各种荣誉,他并未居功自傲,反而想得更为深远:“对待水污染,技术治理的只能是过程和末端的污染,根本的出路还在于产业结构的调整、在于发展模式的创新、在于全社会价值观的转变。”

    2009年当选为中国工程院院士后,他更是感慨地说,“曾经,我以为已经爬过了几座小山,现在才发现前面的山一座高过一座。”

    如今,曲久辉继续在科学高峰上不懈攀登。


    参考资料:

    1.“中科院之声”公众号.专注20年,他们只为一口“放心水” | 国家科技进步奖一等奖

    2.“格致论道讲坛”公众号.没有颜色、没有味道的水就安全吗?可能健康危害更大 | 杨敏

    3.《环境教育》杂志.在哲学中找到科学的真谛——记中国工程院院士曲久辉

    4.《科学中国人》杂志.关注水环境的民生之本——专访中国著名环境工程专家曲久辉院士

    5.《经济日报》.中国工程院院士曲久辉:“知水”的治水经

    6.《科技日报》.把污水处理厂变成资源工厂

    7.《中国纪检监察报》.化浊成清 探访国内首座城市污水资源概念厂

    8.《无锡日报》.解密全国首座城市污水资源概念厂的超前思维


制作:北京市科协融媒体中心
整理:吴洣麓

曲久辉
中国工程院院士
发展中国家科学院院士
环境工程专家