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【閎議】楊敏:用科技力量護航中國飲用水安全

時間:2022-03-10 10:00:06 丨 來源:中國網·中國發展門戶網 丨 作者:閎議 丨 責任編輯:王虔

編者按:《閎議》訪談節目由《中國科學院院刊》與中國互聯網新聞中心聯合出品,通過采訪兩院院士及專家學者,深度探討邁入“十四五”的中國社會在各領域的發展前路。以客觀、精準的解讀,科學、前瞻的思考,為站在“兩個一百年”歷史交匯點上的中國發展破題解惑,為邁向第二個百年目標貢獻智慧力量。

崇論閎議,尋策問道。

中國網/中國發展門戶網訊 飲用水安全直接影響人體健康,一直以來都是社會關注的重大民生問題。構建我國飲用水安全保障工程和管理支撐體系具有重要意義??萍剂α咳绾位馕覈壳拜^為突出的農村飲用水安全問題?我國的科技工作者們又研發出了哪些成果助力“三水共治”?中國的飲用水安全保障技術怎樣為“一帶一路”沿線國家提供幫助?針對這些問題,《閎議》節目專訪了中國科學院生態環境研究中心副主任楊敏研究員。

中國網:水利部12314監督舉報平臺轉辦核查的問題線索中,去年79.6%是農村飲水安全問題,構建飲用水安全保障科技創新體系是否有助于解決該領域缺漏大、空白較多的問題?

楊敏:農村飲水的問題其實也是我們團隊一直關注的問題,相對來說,這一塊我們國家前些年在科技投入上不是太多。當然這些年國家非常重視,也做了很多的工作。我們團隊做的工作主要是突破了地下水除砷和除氟這兩個世界難題。地下水砷和氟的含量高,會影響人體健康。這兩種物質在我們國家地下水作水源的地區,長期是健康的隱患。這些年我們圍繞除砷除氟兩個難題,進行了攻關。經過多年的努力,我們團隊在砷、氟去除方面有了突破,在幾十個村莊的改水工程中應用,在內蒙古等地的脫貧攻堅戰上也發揮了很好的作用。同時這些技術也在向“一帶一路”沿線國家推廣。

農村飲水規模小,消毒效果往往不穩定。缺乏一個非常適合在小規模供水系統應用的消毒技術,目前這塊團隊也在努力開發,包括紫外線在內的消毒技術,從而使我們農村供水能夠在生物風險控制上有一個更好的保障。

另外,農村飲用水除了技術方面的問題,還有供水模式問題。我們圍繞這些問題也在和政府、企業合作,比如通過第三方,或者是通過一些規?;?、市場化的機制,從供水范圍和規模的角度上提升應對農村飲用水安全保障問題(的能力)。

中國網:三水共治“水污染治理、水生態修復、水資源保護”的每一環節都離不開監測。這一系統化解決方案的提出對監測技術和質量的提升有哪些作用?

楊敏:其實飲用水的水源就是我們環境里的水,(來自)河、湖、地下水?!叭仓巍币鑫廴痉乐魏退Y源的保障。水源要保護好,首先要防治水污染。這些年我們長期開展針對飲用水的監測和調查。從“十一五”到“十三五”,我們一直在開展全國重點城市水源的調查。這種調查和常規監測不一樣的地方是,我們不限于飲用水標準指標的監測,而是把這個范圍擴展到更廣,比如說《生活飲用水衛生標準》的水質指標有106項,我們檢測的指標多達700多項,我們把各種可能的污染物都進行監測。我們通過調查發現了一些新的污染物,像高氯酸鹽、硫醚類物質、全氟化合物等污染物,通過大量的、全國范圍的調查,發現這些污染物在我國污染面比較大,對水質影響比較嚴重。我們在這次《生活飲用水衛生標準》修訂的時候都納入了。有些是在強制標準里面,有些是在參考的指標里面。所以通過我們團隊的研究,也提升了我們國家對飲用水風險的控制水平。

中國網:團隊在研究過程中,實現核心關鍵技術突破的最大難點是什么?

楊敏:飲用水是和千家萬戶直接關聯的系統,同時飲用水廠因為規模非常大,要求技術既要安全,不能隨便使用各種化學藥劑,同時又要求成本很低,這就大大限制了技術的選擇面。我們在做飲用水技術開發的時候,首先想到的必須是綠色的,盡量少用化學藥劑,用一些近自然的,或者是物理的方法,來實現水質的凈化。比如說在水源修復方面,我們不是灑藥,像國外為了控制藻類,采用投加硫酸銅的方法,我們就不能用,因為這種方法對生態有危害。所以我們就采用一些近自然的手段,來解決藻類產生嗅味的問題。

在水廠里,我們也盡量地讓技術更加簡單,不要做得太復雜。能夠在一個可接受的成本下實施,這方面我們覺得挑戰比較大,同時也給我們帶來了很多的樂趣。通過迎接這些挑戰,我們能夠找到很多新的想法和新的技術。

中國網:您剛才提到,研發的一些飲用水安全保障技術也在向“一帶一路”沿線國家推廣,能否具體談一下?

楊敏:應該說飲用水安全問題是“一帶一路”沿線國家一個非常大的挑戰,很多國家在水源方面受到很大的限制,同時經濟比較落后,很難發展出一些好的水處理技術和保障技術,來提升飲用水安全保障水平。所以我們重點圍繞發展中國家飲水面臨的挑戰來開發一些技術,并進行應用。比如說像斯里蘭卡,在北部一些干旱的地方,主要依靠地下水作為飲用水水源。后來發現飲用地下水的地區,腎病流行。世界衛生組織組織專家團隊開展了為期兩年的調查,最后也沒有發現真正的原因。斯里蘭卡政府邀請中科院派專家團隊參與了他們的一些調查和研究。因為環境致病原因肯定是很復雜的,我們組織了一個多學科交叉的團隊,包括北京大學醫院,北京CDC(北京市疾病預防控制中心),還有北京大學、復旦大學等等,就是研究公共衛生的、研究醫療的專家一起探討誘因。發現很可能是地下水的一些因子,像硬度、氟離子、鈉離子??赡軉为毜哪骋豁椧蜃訚舛雀叨疾皇菃栴},但是當這些離子都高的時候,可能會導致腎臟發生病變。我們通過動物學實驗,也確認了這個現象。當地政府也比較認可我們實驗的結果,邀請我們對當地的飲用水系統進行改造。我們提出了電滲析這樣可以把一些有害的離子選擇性去除的技術,在當地進行了應用。這個技術相對成本比較低,而且效果也比較好,所以當地政府也比較認可?,F在他們提出來能不能通過合作的方式,讓這種電滲析技術造福當地的老百姓,一起推廣這個技術。

當然還有其他的一些技術,比如我們飲用水源地生態保護的技術。在中國駐緬甸大使館的支持下,向緬甸一些村莊推廣?,F在工程實施方案已經做好了,今年馬上就要進入現場進行施工。

中國網:本次的研究成果獲得中科院2021年度杰出科技成就獎,對于學科發展方面將會產生哪些積極影響?

楊敏:我們的研究總體上,跟傳統的飲用水研究有很大的不一樣。傳統上我們叫給水工程,主要關注的是水廠和管網輸配這樣的環節。我們團隊擴展了研究的領域,讓研究延伸到水源,包括水源地的保護、水源的修復和調控。同時我們也把管理的工作作為一個重要的內容開展研究。針對中國的飲用水開展研究,來看中國的飲用水有什么樣的風險特征,然后來制定中國的飲用水標準,保障飲用水安全。所以我們是涵蓋從水源到水廠到管網這樣一個供水的全過程。同時我們也覆蓋了從工程技術到管理技術,是多方位的,這應該是我們對飲用水學科的貢獻。

中國網:作為飲用水水質風險評價與控制領域的領軍科技工作者,下一步您和您的團隊還將進行哪些方面的研究布局?

楊敏:飲用水安全其實不僅僅是技術問題。飲用水的安全主要取決于水源的安全。環境里面任何人類的活動,都會影響飲用水安全。我們國家現在是世界上產業鏈最完整的國家,而從另外一個角度,我們國家各種各樣的化學品的生產使用活動都是最強的。這樣一來,這些化學品的生產、流通、消費都會最終影響到(飲用水安全),因為它多多少少都會排到水源里面來。所以針對人類活動中導致的化學品對水源的污染,我們需要構建一道屏障。首先我們要知道水源里面到底有什么樣的物質會進來?,F在《生活飲用水衛生標準》大概有100多項指標,但實際上人類使用的化學品是成千上萬的。下一步我們也承擔了重點研發計劃的一個項目,主要針對的是長江、黃河這兩大流域,也是我們國家最重要的兩大水源地,沿岸有大量的工業布局。到底有什么樣的健康風險物質排放到水里,怎么去把這些物質找出來,找出來以后要提出什么樣的防控措施,這是我們下一步會集中力量去做的大事。

當然還有其他的很多,比如說進入這些水體的化學污染物,怎么有效去除,我們還要研發一些新的污染物去除技術?,F在飲水從水廠進入到每家每戶,還要通過一個巨大的地下管網。地下輸配期間,很難對水質進行控制,那么水質的變化和外面水源的條件和水廠工藝的條件有什么樣的關系?通過研究這些關系,提出一個防止飲用水進入管網后變質的控制措施,這些都是我們下一步要加大研究的方向。

(本期策劃:楊柳春、王振紅;編審:楊柳春、王振紅、王虔;編輯:王虔、武一男;攝像/后期:朱法帥。出品:《中國科學院院刊》、中國互聯網新聞中心;制作:中國網、中國發展門戶網)

 
 
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