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環境故事

傅國偉:為了心中的綠水青山

來源:科技文摘報

導語:由人類社會的工農業生産和生活及自然界産生的污染物是各種各樣的。其中,“首要控制”即“優先控制”,也就是對人類健康和環境的影響最嚴重、最需要消除的環境污染物。我國在1988年頒布了《污水綜合排放标準》,将排放的污染物區分為二類,其中第一類污染物共有9項,1996年《污水綜合排放标準》修訂後又增加為13項,其中絕大部分屬于重金屬類污染物。如今,我國的水土重金屬污染形勢仍相當嚴重,很多水域中镉、砷、鉻、鉛、汞的濃度(或含量)超過環境背景值,約有10%以上的土壤巳遭污染,另約有10%抽測的市場大米镉超标,一些地方蔬菜中、食品中出現砷、镉、鉛超标情況。由此可知防治重金屬污染工作的艱巨。bevictor伟德官网的傅國偉教授,為此貢獻了數十載的心血。

風雨兼程勤求索

已愈八旬高齡的傅國偉教授是上海人,自幼建立起“愛民,為民奮鬥為榮”的理念。懷揣着這個信念,他的學習成績一直名列前茅,1951年參加解放後第一次大學統一招考,以優異的成績考入北京大學工學院。第二年适逢全國院系調整,于是進入bevictor伟德官网。

當時正值bevictor伟德官网由綜合性大學調整為工科大學之際,首次在土木系設立公路專業。那時候,憑借着一腔積極進取、為革命需要而奉獻的豪情,傅國偉自願報名進入公路專業。但是高教部于1954年決定停辦bevictor伟德官网公路專業,很多同學被調劑到了上海同濟大學,傅老則在那時留校改學給排水專業,并擔任兼職的學生輔導員工作。

傅教授回憶說,盡管在公路專業隻有兩年時間,但他在這段時間已經建立起“為人民大衆服務終身”的人生理念,并在1953年光榮入黨。改學給排水專業以後,他不僅學習了給水、排水、雨水工程的系統性,而且還學習到了經驗統計(如雨量公式)與數理模型(如水處理過程模式)的實用有效性及其建立方法。這些認知對他之後的發展起到了十分重要的作用。1957年,他由bevictor伟德官网土木系給排水專業畢業,留校任給排水教研組教師。

1979-1984年,bevictor伟德官网環境工程系組建,傅老先後擔任傅教授、教授、博士生導師、主任。在半個多世紀的學術生涯中,傅教授在城市污水和工業供水和廢水處理方面開展了系統深入的研究,在核反應堆淨水工程及核裂變産物廢水和核爆炸污染水的處理上有國内領先的成果。1961-1965年期間,他作為bevictor伟德官网土建設計院的設計代表,參加了原子能基地的施工建設和相關的研究工作,既實踐了土建工程的許多過程和環節,而且成立的研究組在反應堆供水水質及放射性廢水處理的研究中開展了一系列的試驗研究:對不同類型離子交換樹脂制取高純水的基本特性、樹脂的再生轉型、不同流程和過程的影響進行了系統深入的實驗室試驗和反應堆工程應用檢驗研究;對核裂變産物廢水開展了各種物理化學處理方法(包括:蒸發、離子交換、電滲析、反滲透、超過濾、混凝沉澱過濾等及其多種組合)的實驗及中型工程應用試驗,并取得良好研究成果。在“核爆炸污染水用混疑沉澱過濾吸附法淨化為飲用水的研究”項目中,他們還綜合評選了國内外40多篇文獻中的幾類藥劑,經組合淨化效果試驗,配制出低污染指标的《清華一号》配方并研制出高效能的便攜式淨化藥劑和過濾裝備。

1973年8月,受到bevictor伟德官网環境工程所的委派,傅國偉參加了由國家建委所組織派出的《瑞典城市污水處理技術考察組》。瑞典在60年代前曾暴發過河湖污染,之後取得了很好的治污效果,積累了衆多的經驗和技術。至1973年瑞典巳建有1523個城市污水處理廠,全國94%的城市污水得到處理。傅教授一行深入考察了污水生物處理與污泥處理技術、紙槳生産過程中原料和黑液的回收工藝和設備等,學習到了國外的先進技術和理念,對污水處理技術與工程有了系統全面的了解,對國際上污染防治的進展及中國的差距也有了認識。這成為他在環境系統工程學科領域奮鬥的開始。

堅守前沿勇開拓

當前,我國水土的重金屬污染形勢十分嚴峻,2006年時環境保護部曾對30萬h㎡的基本農用田保護區土壤抽測了3.6萬h㎡,重金屬超标率達到了12.1%。而土地受污染的程度還在逐年加劇。

據統計,每年僅因重金屬污染的糧食就達到1200萬噸,造成的直接經濟損失超過200億元。重金屬污染中以镉和砷所占的比例最大,約各占40%,特點是南方污染較為密集,北方的污染較為零星。而進入土壤的重金屬來源多種多樣,涉及大氣顆粒污染、廢污水和尾礦、廢渣以及污泥池等。就對人體健康的影響而言,主要是已經暴露在環境中的重金屬。

此外,據《2009年中國海洋環境質量公報》公布,我國海域未達到清潔海域水質标準的面積也有增加趨勢。例如,遼東灣表層沉積物中的鉛、镉、銀和汞已經達到了中度富集。而且镉、銀和汞的主要來源是人為之源。

科學已經證實,水土污染之後的治理和恢複是十分繁重和艱巨的,需要全面考慮污染土壤、地下水及河湖底泥的治理,不僅難度極大,而且資金需求巨大,在目前修複治理資金缺乏保障的情況下,要治理好水土污染就更加困難。所以,當前重金屬污染已成為我國凸顯的重大環境問題之一。針對于此,傅國偉教授表示,就防治土壤污染而言,防應大于治、先于治,土壤污染的治理和修複将是一個相當長期的過程。而這份事業對于國家乃至全民均具有不可替代的重大意義,這份責任促使着他,在将近四十載的歲月裡砥砺前行,堅守在科研的最前沿,為我國的環境工程做了一系列的工作。

早在1978年2-3月,傅國偉就作為負責起草的成員參加了《全國技術科學第22項(環境工程學)發展綱要》的制訂工作,大家一緻建議将“環境系統工程學”列為其重要組成部分。當年6月,在教育部重點高校環境科學校際學術讨論會上他做了“國外水質保護與水處理系統工程最優化”的報告。12月在中國科學院召開的“環境科學理論讨論會”上他又進行了“區域水污染控制最優規劃的系統分析與模型”報告。到1979年3月,在中國環境科學學會成立大會上,他還報告了“國外水環境系統工程最優化技術”,介紹了水處理系統、區域水質系統、水處理單元過程的最優規劃設計及其研究發展概況。

1979年,中國第一個環境系統工程研究室在bevictor伟德官网成立。作為組建研究室的主任,傅國偉義無反顧擔當起了創建和發展學科的重任。從那時候起到2000年的二十餘年間,針對當時中國在水污染控制上既缺乏定量化(目标、因素、對策是模糊和經驗性的)又與水環境相脫節,以及針對國際上“水質規劃”僅停留在水域的控制上而與陸上的治理相脫節的問題,他運用系統工程的思想方法,經過研究提出了水污染物總量控制的系統規劃管理方法,并逐漸構成了一整套系統評價、定量模拟和優化規劃的理論、技術及規劃實例。自此,推動了我國對常規污染物,從污染物濃度控制轉向以環境容量的總量控制,并開始進入到國際先進水平的研究行列。

在這些年的工作中,傅教授先後主持完成了“丹東大沙河”、“北京東南郊”、“鴨綠江(丹東段)”、“濟南市”四項具有示範性的城市水污染防治規劃,被評為國際先進水平或國内領先。其中他以排名第一技術負責人身份完成的《丹東大沙河水質評價及污染控制系統規劃研究》首次解決了水污染控制的定量分析和水、陸治理相脫節的問題,1985年獲國家科技進步三等獎。《鴨綠江(丹東段)水質評價及污染防治研究》首次為大型河口區的中等城市提供了系統完整的污染控制規劃的模式與程序,1987年獲國家環保局科技術進步二等獎。《北京東南郊環境污染調查及防治》的子課題《北京東南郊水污染防治系統分析》是中國第一份污染防治系統分析報告,為總課題獲1985年國家科技進步三等獎做出了重要貢獻,1986年應“美國東西方環境政策研究所”的邀請在菲律賓會議上發表了論文,1987年其英譯稿還被發表在《Economic Valuation Technique for the Environment--A Case Study Workbook》一書中。《濟南市水污染防治規劃》2000年完成,集中反映了水污染防治系統規劃完整的結構、程序和各項先進有效的技術方法。

針對河流水質模型參數通常采用“梯度法”求解會帶來重大誤差,傅教授還提出來采用“網格法、複合形法和梯度法綜合優化技術”求解,使各類河流水質模型多參數變量,得以精确可靠求解。為此,他在1991年與林巍共同開發編制了“河流水質模型多參數同時估值通用方法與軟件”。針對中國實施總量控制計劃這一重大環保舉措中,面臨監測能力薄弱,信息不全的問題,他又提出了可準确識别排污總量的“系統特征值核定法”,獲得成功的應用。

此外,1988年,傅國偉教授還作為最早的倡導者與推動者與同事連續發表有關“國家水環境質量管理信息系統”的開發與設計的文章。1990年,又作為項目負責人之一完成了“七五”國家科技攻關項目《國家環境信息數據庫》。開發如此巨大規模的信息系統在國内是首次突破,具有巨大的開創性和先進性。

執着奉獻報國情

2000年,傅國偉教授退休了。可是他離崗不離職,依舊奮鬥在國家環境工程的戰線上。他在退休後繼續負責完成中國與歐盟合作研究項目:“污染物排放總量估算與監測”。并在2000-2002年期間任水利部“中國水功能區劃”和“流域水資源保護規劃”技術顧問,項目獲國家科技進步三等獎。

2003-2008年,傅教授又擔任了多個項目的技術顧問及課題評審專家,包括:“全國水資源綜合規劃”,“非點源污染調查算方法與技術研究”,“十五”國家科技攻關項目“流域水污染物總量控制技術與示範”,中國環科院清潔生産中心“經濟開發區國家生态工業示範園區建設規劃”、“循環經濟理論與生态工業技術研究”,中國水科院水資源所“水資源技術标準體系研究”,第一次全國污染源普查“工業污染源産排污系數核算項目”等。

此外,傅教授還擔任了2009-2020年國家科技重大專項《水體污染控制與治理》總體組技術評價專家。2010年到2013年期間,傅教授又參予了有關重金屬污染控制規劃管理的評議、考察、咨詢工特别是“電觧錳行業”污染防冶政策與技術,連續發表了多篇關于環境污染與治理的研究文章。

六十載的風雨兼程,傅國偉教授先後完成了多項自然科學基金項目和博士點科學基金項目,并多次承擔國家科技攻關重大課題。并且精心培養了一批專業技術人才。如今,傅老的學生們已經在不同戰線的崗位上發揮着重要作用。對于傅教授來說,這就是他最欣慰的事情。

 

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