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院士说 | 《环境保护》对话吴丰昌院士:水污染防治领域也是降碳的一个战场

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2022/04/19 13:23
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近十余年间,在国家水专项的持续支持下,我国环保装备制造业在水处理、水环境治理和水环境监测等方面突破了一系列具有自主知识产权的关键核心技术,研发出国产化水处理滤膜、MBR膜反应器、反硝化滤池填料、吸附树脂等34项水处理核心材料,并实现规模化;研制出COD、总氮、总磷和硝酸盐等在线水质监测仪器和水质生物毒性分析仪等44台套监测仪器,气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)打破国外垄断。《环境保护》杂志记者就中共中央、国务院印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》中水污染防治相关内容采访了吴丰昌院士,转载如下。

 

吴丰昌,男,1964年8月出生,于2017年当选中国工程院院士,我国环境基准标准与污染防治专家。1995年在中国科学院获博士学位。现任中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室主任、中国环境科学学会副理事长。

吴丰昌院士长期致力于环境基准与污染风险防控理论、技术研发与工程实践,在环境基准理论方法、关键技术和工程应用等方面取得了创新性成果,在环境标准制修订、管理制度创建、业务应用和流域环境风险防控工程建设方面发挥了关键作用,推动了我国环境基准领域的发展进程,为提高环境标准制修订和污染控制的科学性、规范性和适用性做出重要贡献。先后荣获国家科技进步二等奖2项、省部级一等奖3项以及国家科技创新领军人才和全国五一劳动奖章;发表SCI论文200多篇,发明专利授权20多项,出版学术专著6部。

近日,中国工程院院士、中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室主任、“十三五”水体污染控制与治理国家重大科技专项技术总师吴丰昌就中共中央、国务院印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》(以下简称《意见》)中提到的内容接受了《环境保护》杂志记者的专访。

采访中,吴丰昌院士表示:水环境的问题比较复杂,水体污染与生产、生活等各个领域、各个过程密切相关。不同国家、不同地域、不同阶段面临的水环境问题和挑战有所不同。总体而言,目前我国深层次的水环境问题尚未完全破解,饮用水安全问题仍然面临挑战,农业面源污染问题还没得到根本解决,水生态修复机理性和基础性研究部署不够,新污染物对人体健康的影响及生态风险日益显现,实现高质量发展仍然存在挑战,特别是在切实保障人民群众生命健康上仍需持续发力。

吴丰昌院士认为,目前,我国还面临治理能力不足带来的压力,精准治污、科学治污、依法治污的落实还不到位,对部分生态环境问题的成因和机理研究不够、认识不透,对环境污染的演变规律、传输路径和控制途径等的研究有待加强。因此,科学与技术创新是破解中国污染治理难题的“金钥匙”,污染治理理念、科技和体制机制的创新融合为水污染控制与治理提供科技支撑,发挥“四两拨千斤”的作用,以便于科学决策,更有力支撑《意见》的实施,科学助力深入打好碧水保卫战。

在谈到目前我国水污染治理装备和技术水平及未来创新方向时,吴丰昌表示:“总的来讲,我国在水处理、水环境治理和水环境监测方面研制出了一批重大环保装备,突破了一系列具有自主知识产权的关键核心技术,极大地提高了我国环保装备制造业的自主创新能力,在一定程度上打破了依赖进口的被动局面,全面提升了我国水环境治理能力。如此显著成果的取得离不开“水体污染控制与治理科技重大专项”(以下简称“水专项”)三个五年的持续攻关的努力。

在水专项实施前,我国环保装备制造业技术创新能力不足,核心材料、关键设备与监测仪器国产化率低,产品与装备严重依赖进口。十余年间,在水专项的持续支持下,我国环保装备制造业突破了三大技术体系(水污染治理技术体系、水环境管理技术体系、饮用水安全保障技术体系)中重点行业水污染控制、城镇水污染控制与水环境综合整治、农业面源污染控制与生态修复、饮用水安全保障以及流域水环境管理五个领域的219项关键技术和86项成套技术。专项研发的成果共获得20项国家级科技奖励、175项省部级科技奖励、18项国际奖励,初步改变了我国水环境治理高端材料装备和水质自动监测仪器严重依赖进口的现状,极大地提升了我国水环保装备制造水平与创新能力。

在核心功能化材料方面,研发国产化水处理滤膜、MBR膜反应器、反硝化滤池填料、吸附树脂等34项水处理核心材料,并实现规模化生产,国内市场占有率在60%以上。在重大环保装备方面,研制大型臭氧发生器、流化床芬顿反应器、高盐高有机废水MVR蒸发器等127台套水环境治理关键装备。MVR蒸发装备国内市场占有率在50%以上。研发的大型臭氧发生器的价格比同类进口产品低30%以上,其市场占有率达到50%以上。

在仪器设备方面,自主研制COD、总氮、总磷和硝酸盐等在线水质监测仪器和水质生物毒性分析仪等44台套监测仪器,气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)打破国外垄断,价格降低50%。特别是在在线仪器设备方面,改变了十五年前基本都是依靠国外进口的困境。经过三个五年规划的努力,环保产业从以国外引进为主,实现了自主研发并出口。水专项的研究成果推动了我国环保产业的发展。目前我国环保产品装备出口额超亿元,在斯里兰卡、孟加拉国等37个国家被推广应用,我国环保产业的国际竞争力得到了提升。但吴丰昌也谈到:“虽然水专项在成果转化与产业化推广方面取得了明显成效,但是仍有不少技术成果仅仅是完成了工程示范验证,未来市场潜力巨大。如果能集中攻关,将这些技术进一步开发形成产品装备,可以达到事半功倍的功效。后续第一个着力点可以放在加强水专项产业化平台集群建设与关键技术工艺装备化开发上,使更多成果转化为我国水环境治理能力和环保产业发展。”

对于技术和装备未来的创新方向,吴丰昌认为:“必须坚持创新驱动和需求导向,产业必须得到技术的支撑,技术创新必须以产业需求为导向。面向生态文明建设、美丽中国建设、“双碳”战略目标实现的重大国家战略,生态环境保护工作要坚持系统观念,以实现减污降碳协同增效为总抓手,以改善生态环境质量为核心,以精准治污、科学治污、依法治污为工作方针,统筹水资源、水污染和水生态,兼顾资源、能源、生态,促进生态环境质量持续改善。污染治理、节水节能、资源化利用、水生态保护技术和装备是发展方向,技术和装备的智能化、低碳化、绿色化、生态化是发展重点。基于以上考虑,建议重点研究方向可以聚焦在以下几个方面:一是自动化、智能化的水生态监测技术、产品和装备研发;二是更加经济实用的治污技术、产品装备研发;三是低碳、节能、绿色发展的技术与装备研发;四是资源再生、循环利用的技术与装备研发。”

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