環(huán)保教授王冬波:“我很享受把污水變成清水的過程”
湖南大學(xué)環(huán)境學(xué)院王冬波教授從一個山清水秀的鄉(xiāng)村走出,誤打誤撞進(jìn)入污水治理領(lǐng)域。與污水打了10多年的交道,他的“治污”足跡遍布全省。他一直鉆研最先進(jìn)的污水處理技術(shù),這些先進(jìn)技術(shù)正通過他的努力成為守護(hù)綠水青山的利器。
與水結(jié)緣
“生物磷主要通過過聚磷菌在厭氧反應(yīng)下發(fā)生水解,原生質(zhì)中聚合磷酸鹽釋放磷,在有氧條件下過量攝A磷……”2000年,在湖南大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院污水生物除磷的實驗課上,老師正在講解傳統(tǒng)的生物除磷理論。這是大多數(shù)學(xué)生都堅信的理論,但是在實操過程中,一位名叫王冬波的學(xué)生卻發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)論與課本上“標(biāo)準(zhǔn)答案”存在較大偏差,且發(fā)現(xiàn)了課本中不能解釋的現(xiàn)象。
在同學(xué)們的質(zhì)疑下,他進(jìn)行了近百次反復(fù)實驗,實驗數(shù)據(jù)寫滿了整個筆記本。“當(dāng)時我們實驗室儀器設(shè)備比較簡陋,沒有自動化控制裝置,每天要花10余個小時在反應(yīng)器的控制與常規(guī)指標(biāo)的檢測上。”王冬波回憶說,就是在這樣艱苦的條件下,最終他的論文《SBR無厭氧段實現(xiàn)生物除磷》誕生。該研究不僅完善了課本上的傳統(tǒng)理論,更是為城市污水生物除磷作出了貢獻(xiàn)。
王冬波與“水”緣分要從兒時說起。他出生在四川瀘州小鄉(xiāng)村,從小在溪邊長大。每天放學(xué)后,最重要的娛樂項目就是和朋友們在溪里游泳、嬉戲。一直以來,他對“水”有著特殊的情感。
在王冬波的記憶中,兒時所有快樂的回憶都與家門口那條小溪緊密相關(guān)。在高考前夕,當(dāng)王冬波為專業(yè)選擇而猶豫不決的時候,他發(fā)現(xiàn)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,鎮(zhèn)上開辦的酒廠越來越多,從酒廠排出含大量有機(jī)物的污水造成了嚴(yán)重的污染。家門口的溪水漸漸變得渾濁,周圍的環(huán)境污染也逐漸嚴(yán)重,小溪中再也沒有孩子嬉戲,連家里的飲用水都成了問題。王冬波深受觸動,于是將環(huán)境工程專業(yè)作為了自己高考的第一志愿。
上世紀(jì)90年代初期,環(huán)境工程專業(yè)還是一門較新甚至是冷門學(xué)科,身邊的朋友不少報考了醫(yī)科、工科等熱門學(xué)科,王冬波卻舍棄了較穩(wěn)定的事業(yè)前景,堅定地報考了湖南大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)。
“環(huán)境專業(yè)有什么好學(xué)的?”不少朋友調(diào)侃他,“以后你畢業(yè)后就回家當(dāng)街道清道夫吧!”
王冬波從未后悔過自己的選擇,來到湖南大學(xué)后,他發(fā)現(xiàn)環(huán)境工程學(xué)并不是簡單的治理水環(huán)境,更不是所謂的“環(huán)衛(wèi)”,這個專業(yè)涵蓋了自然科學(xué)、工程學(xué)、社會學(xué),還需要綜合生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等多方面知識,要想在環(huán)境工程領(lǐng)域大有作為必須要深入鉆研。
破解污水治理難題
在湖南大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院,王冬波越是深入接觸和了解,越是被水質(zhì)變化的奇妙和復(fù)雜所吸引。此后,他相繼完成了碩士和博士的學(xué)習(xí)。
2011年,王冬波博士畢業(yè)。恰逢經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時帶來了許多復(fù)雜的水污染問題。其中,水體富營養(yǎng)化問題和全球資源能源短缺問題顯得尤為突出。王冬波開始思考做有自己“標(biāo)簽”的研究。怎樣將污水污泥中的有效物質(zhì)提取出來,在實現(xiàn)污水廠達(dá)標(biāo)排放的同時做到資源回收再利用——這是他面臨的新考驗。
做污水處理研究,不免要下到地下管道、污水處理廠等環(huán)境,周邊彌漫著危險氣體。穿著皮褲深入污水中采樣是王冬波的工作常態(tài)。“污水里有硫化氫、臭雞蛋的味道,衣服上常會粘一些,很多人一開始都接受不了。”有時候在采樣場地收集完水樣,就裹著被臟水浸濕的褲腿回到實驗室。雖然如此,和污水打交道在他眼中依然有趣,他告訴記者:“我很享受把污水變成清水的過程。”
經(jīng)過幾年的實驗室研究,針對污水廠污染物去除與能源回收的關(guān)鍵問題,王冬波通過變革污水處理工藝調(diào)控其中存在的有毒有害物質(zhì),使得污水污泥處理過程的成本由每噸約1.5元降低到每噸0.8元以下,且可從中持續(xù)回收不可再生資源磷等。目前這一研究成果已應(yīng)用在多項污水與污泥處理工程中,為推動污水廠高效、可持續(xù)地運行與能源回作出了一定貢獻(xiàn)。
污水廠污染物研究印證了王冬波長期以來的學(xué)術(shù)理念,即從實際需求出發(fā),發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題,再將所獲得的科學(xué)原理和技術(shù)發(fā)明運用于實踐中。這些技術(shù)的成功應(yīng)用,也使得王冬波受到國內(nèi)外同行高度關(guān)注。
傳承治水夢
因痛心家鄉(xiāng)水污染而投身環(huán)境工程專業(yè),這是王冬波的責(zé)任心;潛心鉆研10余年,破解污水治理難題,這是他作為學(xué)者的擔(dān)當(dāng)。如今,王冬波更希望能在環(huán)境工程領(lǐng)域培養(yǎng)出更多專業(yè)人才投身于污水治理。
在湖南大學(xué),王冬波一直承擔(dān)著為本科生授課的工作,在傳授知識時,他特別注意培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。對待學(xué)生,王冬波注入了更多的信任和期待。“不要只相信書本知識,要敢想敢做。”“對待學(xué)術(shù)要嚴(yán)格,真理面前人人平等。”這些是他反復(fù)對學(xué)生提及的要求。如今,已為人師多年的王冬波,正努力將他的治水夢傳遞給學(xué)生們。
他在環(huán)境工程學(xué)院成立了污水治理團(tuán)隊,團(tuán)隊成員包括20余名博士、碩士研究生。在王冬波的帶領(lǐng)下,團(tuán)隊提出了“污水—污泥協(xié)同處理”概念,改善了污水污泥處理效率,為污水廠的能源回收提供了新的思路與可行的技術(shù)支持。該成果已在常德等地的多個污水處理工程中得到應(yīng)用。去年以來,團(tuán)隊最新成果——“在污水廠中創(chuàng)建了利用污泥發(fā)酵副產(chǎn)物減少污水處理過程碳源、能量消耗、污泥產(chǎn)量及增強(qiáng)污泥處理過程中產(chǎn)酸、產(chǎn)氫、產(chǎn)甲烷的新技術(shù)體系”,并在長沙等地的多個污水處理工程中得到應(yīng)用,獲得了國際同行的高度評價。
未來,王冬波希望能帶領(lǐng)團(tuán)隊影響更多的人,成為“藍(lán)天碧水”的守護(hù)者。
人物名片
王冬波,四川瀘州人,環(huán)境工程博士、博士后,湖南大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長助理、副教授、博士生導(dǎo)師,首批湖南省“青年百人計劃”、湖南省“湖湘英才計劃”入選者。主要從事水污染控制、污泥資源化、溫室氣體減排、新型污染物在環(huán)境中的影響等方面的研究工作,主持了國家自然科學(xué)基金、湖南省杰出青年基金、中國博士后基金特別資助等多項課題,參與了國家863、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體等多項國內(nèi)外重要研究課題