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创新驱动饮用水安全保障技术的发展

发布日期:2016-04-15  来源:宣传部 园何丹  

侯立安,中国工程院院士,环境工程专家。现任火箭军后勤科学技术研究所所长,兼任中央联系专家,教育部高等学校环境科学与工程类专业教学指导委员会副主任委员,全国分离膜标准化技术委员会副主任委员,中国未来研究会副理事长,中国建筑装饰协会副会长,中国膜工业协会名誉理事长,北京发明协会副理事长。
长期致力于环境科学与工程领域的基础研究、工程设计和技术管理工作,在饮用水安全保障、分散点源生活污水处理和人居环境空气净化等方面,率先提出并成功研发了具有自主知识产权的水处理及空气净化技术和系列装备,取得多项突破性成果和富有创造性的成就。获国家科技进步奖6项,军队、省部级科技进步奖和教学成果奖26项,国家专利23项;出版专著3部,编写国家军用标准5项,发表学术论文300余篇。荣立一等功1次、三等功4次。享受政府特殊津贴,曾获中国科协求是杰出青年奖、全军首届杰出专业技术人才奖、全国科普工作先进工作者和全国优秀科技工作者。
我国环境资源的状况及现实困境
几十年来,尤其是改革开放以来,我国在社会经济文化方面取得了举世瞩目的成就。但在享受经济社会所取得的巨大成就的同时,也给环境所带来了一些巨大压力。如今,人们对环保的认识不断深化。从上个世纪七十年代初,周恩来总理首先提出要搞四个现代化,到上个世纪80年代初,环境保护成为国家的一项基本国策,产生了科学的发展、可持续发展的理念,一直到现在十八大以后明确生态文明建设,环境保护得到越来越多的重视。
尽管现在环境问题比较严峻,但环境问题也有所改善,主要体现在两个方面:一是国家20052014年中水体出现明显好转,13月的水体在15年间上升了百分之三十。近年来,太湖的蓝藻问题得到了有效控制,水质也有了明显改善。再说到大气,虽然现在雾霾非常严重,但我国是第一个提出治理PM2.5的发展中国家,而且现在这种情况正在好转。其次,国家在制度上的战略进程正加速前进。从法制程度上,颁布最严厉的环保法。在节水方面,国家水利用率在逐步提高,农村饮用水也得到了一定的保障。南水北调的中线路程在去年12月通水一周年,效果可观,丹江水库的水质达到了良好的标准,水流所经的河南、河北、天津等地区的地下水水位也在逐步提高,这种情况十六年来首次出现。
虽然在大气、水等污染上的治理有一定成效,但在发展上仍然存在一些问题,主要体现在以下三个方面。一是资源日趋紧张。从整个世界来说,人类透支地球资源已经三十年了,可能在2030年前后,一个地球已经养活不了我们。根据世界自然基金会地球生命力报告,我国除了青海与西藏两个省区生态较好外,其他地区环境或多或少已受到损坏,我们的人均水资源在2200平方米徘徊。从世界平均标准来看,我国是一个严重缺水的国家。经过半个多世纪的努力,宏大的南水北调工程,将南方的水调度到北方来,使北京的人均用水量达到550立方米。这是一个什么样的标准呢?联合国规定世界最贫瘠的缺水地区的人均用水量500立方米,而北京目前的情况在南水北调后才达到这个水平,那么其他的地区呢?这就是我们国家目前水资源的现状。另外,我国的人均耕地实际上不到1.59亩,而联合国统计世界人均耕地数据是3.38亩,不到世界平均水平的一半。
与此同时,环境污染问题也非常严重,水污染是关键。我国的几条主要河流的水质检查中,都查出了抗生素成分。大气污染的问题更为严重,主要污染物排放量,如二氧化碳、氮氧化物,都位居世界第一。土壤污染问题也不容忽视。土壤污染、水污染,引发了粮食问题。另外,废弃物污染问题,废弃的物品未得到有效处理。
第三个问题是生态功能退化。湖泊退化,百湖之城锐减;湿地进一步萎缩。经济社会的发展,城镇化率进一步提高,高污染高排放高能耗低效率等,都导致了资源衰竭,污染严重。
创新驱动保障技术的发展
老路走不通了,新路在哪里?就在于科技创新———创新驱动破解饮用水安全保障技术难题。创新驱动的本义,就是依靠科技创新,发挥对社会经济的作用,提高科技对经济的贡献率,实现经济科技统一发展,提高我国的综合国力。世界上的一些国家,特别是发达国家,都从国家层面上提出创新发展。
创新的意义主要有三个方面:第一,创新对形成国际竞争的新优势,增强发展的长期动力具有战略作用。创新国家有几个指标:科技对经济的贡献率大于百分之七十,我国现在大约是百分之四十;研发投入占GDP的比重大于百分之二十,这个标准我国已经达到;技术,对外依存程度小于百分之四十,我国现在大于百分之四十。从这几个指标看,我国离创新型国家的差距还是很大的。虽然投入数字上达到了,但还有很长的路要走。第二,创新发展对提高经济增长的质量和效率,加快转变发展方式具有现实意义;对降低能源的消耗,加快建设资源节约型,环境友好型社会,实现美丽中国梦具有长远意义。因此,必须实现创新驱动发展,改变原来的粗放式发展方式,要推进生态农业建设,走绿色农业发展道路。一些关于创新驱动的法律法规涉及到我国的水平和标准。标准就是规则和话语权,是核心竞争力,它作为科技成果的标准的度化,是科技成果产业化的桥梁纽带和重要技术接口,在创新驱动的战略实施中发挥重要的作用。第三,创新驱动在破解饮用水安全保障上的作用。水在国民经济建设和日常生活中起着重要的作用,这是不言而喻的。我国是一个严重缺水的国家,如何突破创新驱动来解决这个问题,涉及到水的问题。现在,水的问题受到党和国家的高度重视,习近平总书记和李克强总理都作了重要的论述。此外,围绕水污染的控制和治理也有很多国家级的创新平台,其中最大的一个是北京大学、清华大学、中科院和北京师范大学共同控制的国家环境重点实验室,其他还有很多科技部的、教育部的国家层面的创新平台。从科技保障来说,过去也有自然科学基金等。另外,在为数不多的十一个重大专项中,太湖流域占有很大比重。
水污染问题非常严峻,我们如何应对?就是要通过技术保障饮用水安全。关于饮用水保障的关键技术问题,一是统筹规划,区域和流域水源的绿色开发。要健全管理机制。首先,搞好治理开发的规划,要加强紧跟科技,变过去的行政区划管理为现在的流域化管理。要推进相关法规的制定和完善,我国水质标准从过去的35项已经提高到2006年的106项。无论是我国的饮用水排放标准,还是污水排放标准,就只有一个标准,不分地区,不分时限。再者,就是要完善生态补偿机制,322日,党中央通过了《关于建设生态保护补偿机制》的建议。此外,要加强生态环保宣传,每个人都有这样的责任,至少要从我做起,从自己做起,去节约每一滴水,同时节约粮食。二是要开源节流,保障社会对饮用水的需求。要推进非常规水资源的开发,非常规水资源就是再生水,雨水和海水。最近武汉的痕量灌溉一下子就把节水提高上来了,需要这样的先进技术。三是要污染防护,推进饮用水源的清洁。从源头上控制,污染减少了,水质量自然有所改善。要实行差别化的污染排放标准,用来灌溉的水的要求就不需要把氮、磷都处理干净,要差别化的管理。要通读水污染治理的全局,借鉴国外的先进技术,自主创新,来解决地下水污染的问题。四是通过创新驱动来推动饮用水安全保障的技术的发展。从源头到水龙头的整个全流程的饮用水保障,首先通过清洁生产,源头保护,把水源保护好。在管网里,二次水箱不能被污染,最终确保水龙头里流出的水达到106项的标准。另外,要强化水质监督预警能力。现在总理提出了互联网+,我们也要用云计算的方法把可能出现的问题和指标通过互联网+和云计算集中起来,一旦出现问题,我们的监测员能够发现是哪种物质污染了水,才能有的放矢、快速解决。除了预警,还要加强应急控制设备的研发。我们现在讲绿色发展,就是用纯物理的方法净化水,现在就要发展这种技术。要重视纳米材料在净水的应用,同时,在研究方向的选择上,要搞懂纳米材料在水处理方面会不会随着处理过程进入到水里去,纳米材料万一进入人体会不会对人体产生哪些健康影响。
水污染是一个长期的过程,要治理好,也需要很长的一个时间段,但是随着我国的高度重视和科技人员的能力提高,相信我们一定能实现饮用水的安全保障。
让我们大家共同努力!
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