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拯救生命之源——记中国工程院院士、哈工大教授张杰
2006-06-11 16:22:04 来源:东北网  作者:
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  东北网6月10日电 题:拯救生命之源——记中国工程院院士、哈工大教授张杰

      记者 高长利

张杰院士在做实验

张杰院士在指导学生们做实验

 

  

  水是生命之源。对于经历了吉林石化公司双苯厂爆炸,引发松花江水质污染,以致造成市区四天大断水的市民来说,对这句话的认识尤显深刻。

水是生命之源,保护水源是人类义不容辞的责任。虽然道理浅显,可是人类对水资源的攫取却过于贪婪,水资源短缺和水环境恶化已经成为中国21世纪社会经济持续发展的瓶颈。对此,一直在与水打交道的中国工程院院士张杰显得忧心忡忡。

以实现水的健康循环为己任

  今年68岁的张杰,1962年毕业于哈尔滨建筑工程学院给水排水专业。1983年就读日本大阪大学并获工学博士学位,回国后任中国市政工程东北设计研究院总工程师、副院长。现任哈尔滨工业大学教授、博士生导师、建设部科技委员会委员,1997年入选中国工程院院士。

中国是个不折不扣的贫水国,必须引起对水的高度关注。张杰常对来访者谈自己的观点,并且举出一组数据:中国的水资源总量约为28000亿立方米,人均占有量不足2200立方米,约为世界人均水量的1/4

  地球上的水不断地进行着自然循环和社会循环,在循环中还能使外来自然污染得以自净,维持水量和水质的精妙、平衡。然而,水的自然循环又和水的社会循环交织在一起,由此,水的社会循环对水的自然循环造成了不可忽视的负面影响。为了减少这个负面影响,张杰一直在不懈的努力着。他认为,根据水的健康循环理念,水资源的利用将由过去的取水——输水——用户——排放的单向开放型流动转变为节制的取水——输水——用户——再生水的反馈式循环流程。同过水资源的不断循环利用,使水的社会循环和谐的纳入到水的自然循环中,可以实现水的健康循环。

  在水的社会循环中,尊重水的自然运动规律,合理科学地使用水资源,同时将使用过的废水经过再生净化,使得上游水域的用水循环不影响下游水域的水体功能,水的社会循环损害自然循环的客观规律,从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境,实现水资源的可持续利用。张杰给水的健康循环下了这样的定义。

  目前,由于人类对水资源的攫取,造成水的社会循环对水的自然循环形成了干扰,如果干扰度超出水的自然循环可承载的范围,就无法形成水的健康循环。张杰经过多年探索,逐渐认识到解决水危机、实现水资源可持续利用的根本途径在于实现城市水系统健康循环,也就是实现健康的社会水循环。

  2003年,张杰进行了城市水系统健康循环研究的课题研究,提出了建立较为系统的城市水系统健康循环理论,建立流域城市群用水重复利用、循环利用,城市用水健康循环的示范工程的发展目标。尽管这个理论提出之初受到了一些人的漠视甚至反对,但他对此坚定不移。他认为,因为这是针对人们过度用水、滥排污水和丢弃废物而提出的,是水资源的利用和水环境保护领域进行的一次革命。它将从思想上和技术上彻底改变过去那种只知用水不知再生、将水的循环人为割裂,只是片面地对其中的某个环节进行研究和处理。因此,这种革命或许需要多年才能的到广泛的认同和接受,毫无疑问,它将是人类在水资源利用和水环境保护上的一次重要转折。

  张杰也清醒地认识到,推行水健康循环理论必然会影响到某些部门或行业利益,在没有具体成功案例的情况下,也很难找到整个水系流域进行实践。同时,水环境治理也应学术、技术与工程实践相结合,并需要环保、水利、农业等多部门的综合协调进行。而这一切对于一个学者来说,太难了。他提出的健康水循环概念和系统的水环境恢复方案成果,被写入国家中长期科技发展规划,并应用于深圳、大连等地的工程实践,他感觉很欣慰。前一段时间,国家将松花江等流域的综合治理纳入到十一五发展规划,张杰看到了他的理论能够成为现实的希望。

  虽然没有整条流域可供张杰实践他的水健康循环理论,但是他已经开始着手进行小规模的实验了。率先在哈尔滨市松北区进行中水处理,城市污水进行深度处理后可以满足除饮用外的生活、生产用水需要。哈尔滨文昌污水处理项目,每天可以处理3200吨城市污水。张杰为实现他的水健康循环理论不懈努力着。

  终生治水的院士

  古今中外,治水大事,无外乎疏、堵两途。而对于一直从事城市供排水的张杰院士来说,进行城市供水研究的最主要目的是让水更健康,更适合饮用。

  我国1/3的地下水富含铁、锰,含铁、锰过多的水对人体有害。而运用以往的除铁规范,只能把多量的铁除尽,而不能解决锰含量过高的问题。八五期间,在多年实验的基础上,张杰完成了《生物固锰技术研究》的论文,在国内外首次提出生物固锰除锰机制,并应用于城市工程实践,解决了半个世纪以来地下水除锰难题,确立了生物除锰技术,改变了水厂不能去除锰的现状。这项技术居国际先进水平。同时,张杰还开发了城市污水净化再生全流程。创建了国内首座污水再生水厂,被评为八五全国优秀示范工程,并获科技进步一等奖。他开发的无氧——好氧活性污泥清除磷技术在普通二级生化处理中可同时完成去除营养盐磷的任务,而且污泥不膨胀、管理方便、出水水质良好,代替了传统方法。这项开发获国家建设部科技进步一等奖。他主持和完成了长春、大连沈阳齐齐哈尔哈尔滨等城市重大给水排水工程设计数十项,推动了寒冷地区给水排水工程技术的发展。1996年,张杰被评为国家八五科技攻关先进个人。

  到目前为止,张杰已完成了国家科技攻关9项,主持重大给水排水系统工程设计36项。现主持中国工程院、国家“863计划等多项科研课题。

  大禹治水,三过家门而不入。20051113,吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故,引发了松花江水质污染事件,致使哈尔滨市区出现了史无前例的4天断水。事件发生后,由李圭白院士和张杰院士牵头组成的专家组夜以继日的研究试验出了净化水的新方法,使400万哈尔滨人民度过了这一非常时期。这期间,张杰连续10余天在现场,通宵达旦工作。夫人患病在床,他也顾不得了,只是找人帮忙照顾。熬过了松花江水污染,市民喝上了放心水,张杰也由于高烧住进了医院。他把学生都召集在病床前,在医院仍然不忘课题,与学生们一起讨论课题。

  针对松花江水污染事件,张杰指出,不可在缺水地区布局耗水大的工业,也不可在水系源头和上游河段布置生产有毒有害污水的企业。吉林石化公司位于松花江上游,20世纪70年代曾发生过汞污染松花江事件,经过多年的努力,改革了工艺,才切断了污染源。今天又发生了苯与硝基苯储罐爆炸,严重泄露污染江水事件,溯源追之,是当初产业布局之时,还没有意识到水环境与水资源问题,希望不要再产生在水系源头开矿和布置重型化学工业的规划。

  尽管张杰已年近七旬,但他仍以旺盛的精力在为保护水资源,促进水的健康循环而不懈的奋斗着。

 

责任编辑:张昭