王愛(ài)杰:污水處理系統(tǒng)碳中和的行動(dòng)與思考
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】“2021首屆環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)工程發(fā)展論壇”于9月3—5日在內(nèi)蒙古包頭市順利舉行,。論壇由《環(huán)境工程》編審委員會(huì)策劃組織,旨在更好地應(yīng)對(duì)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護(hù)的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn),,推動(dòng)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)行穩(wěn)致遠(yuǎn),。
此次論壇依托工業(yè)建筑雜志社打造的“知播·云上星光”知識(shí)服務(wù)項(xiàng)目,邀請(qǐng)了行業(yè)內(nèi)多名院士專家做客直播間,,幫助讀者更多地了解國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)類領(lǐng)域的最新研究前沿和應(yīng)用進(jìn)展,。
本期的“知播·云上星光:科學(xué)家訪談”邀請(qǐng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)王愛(ài)杰教授,暢談“污水處理系統(tǒng)碳中和:行動(dòng)與思考”主題,,寄語(yǔ)期刊發(fā)展,。訪談?dòng)烧搲M委會(huì)委員、中國(guó)人民大學(xué)副教授穆云松主持,。
王愛(ài)杰
《環(huán)境工程》編委
王愛(ài)杰,,女,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,,國(guó)家杰青,,長(zhǎng)江學(xué)者,國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃領(lǐng)軍人才,,國(guó)際水協(xié)會(huì)會(huì)士,,國(guó)際水協(xié)會(huì)厭氧專委會(huì)主席,中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟智慧環(huán)境與水務(wù)專委會(huì)理事長(zhǎng),,Environmental Research主編,,Environmental Science & Ecotechnology執(zhí)行主編。長(zhǎng)期從事污水深度處理與資源化研究,,以第一或通訊作者發(fā)表SCI收錄論文230余篇,,入選ESI高被引學(xué)者,申請(qǐng)和授權(quán)專利81件,;以第一完成人獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),。
主持人:
尊敬的王教授您好,首先非常感謝您參加“2021首屆環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)工程發(fā)展論壇”,,在此次論壇上您給我們帶來(lái)了關(guān)于“雙碳”話題的精彩報(bào)告“水處理系統(tǒng)碳中和:行動(dòng)與思考”,,能否借助“知播”的平臺(tái)進(jìn)一步分享一下呢?
王愛(ài)杰教授:
這個(gè)報(bào)告主要是從水處理系統(tǒng)的角度,,談目前降碳的潛力和路徑,,我認(rèn)為大家面臨了共同的瓶頸問(wèn)題,比如本底問(wèn)題,,應(yīng)該如何量化,?降碳到底要怎么降?什么路徑降?能降多少,?這個(gè)可量化的數(shù)據(jù)還不完善,。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的口徑差異很大,尤其是像有邊界的體系,,比如污水處理廠,、給水處理廠、工業(yè)園區(qū)和廢水的處理體系等,,統(tǒng)計(jì)起來(lái)很難,,再開(kāi)放一點(diǎn)的體系,比如說(shuō)江河湖庫(kù)統(tǒng)計(jì)起來(lái)就更難,,所以我認(rèn)為這件事情確實(shí)是很重要的,。
我們不能盲目地追求碳中和,而應(yīng)該以碳中和為目標(biāo)導(dǎo)向,。面向“雙碳”這樣的目標(biāo),,那么我們水行業(yè)應(yīng)該在什么角度進(jìn)一步地思考發(fā)展出路,需要理性地設(shè)計(jì),。在頂層設(shè)計(jì)上,,咱們國(guó)家可能還是需要有一批專家真正站出來(lái)去思考,包括我提的碳流設(shè)計(jì)和一些智慧手段,,怎么能夠真正支撐這個(gè)過(guò)程,,如何面向減碳的目標(biāo)去做事情,這些都需要認(rèn)真地思考,。
從新技術(shù)的角度,,可能會(huì)出現(xiàn)一些比較顛覆性的技術(shù),我們應(yīng)該允許存在一段探索時(shí)間,。一方面我們要理性地發(fā)展我們的行業(yè),,但同時(shí)顛覆性的技術(shù),包括學(xué)科不斷融合可能會(huì)派生出來(lái)的一些創(chuàng)新理念和引領(lǐng)性策略,、技術(shù)方法,、裝備等,還是需要我們積極鼓勵(lì),,使得大家真的有百花齊放的思想,,能夠在這樣的關(guān)鍵時(shí)期能夠迸發(fā)出來(lái)。
主持人:
在“十四五”期間減污降碳協(xié)同增效是生態(tài)文明建設(shè)的重點(diǎn)戰(zhàn)略方向,,同時(shí)也可能是我們生態(tài)環(huán)境保護(hù)科技創(chuàng)新的一個(gè)新動(dòng)能,,那么請(qǐng)您談一談“十四五”在水環(huán)境治理方面還存在哪些瓶頸性的問(wèn)題,或者我們還需要重點(diǎn)關(guān)注那些研究方向,?
王愛(ài)杰教授:
目前大家已經(jīng)意識(shí)到了智慧化的重要性,,其實(shí)智慧化本身也像碳中和一樣,,給我們提供了一個(gè)思考角度和方法支撐,如何從更為智能,、更為智慧的一個(gè)角度上滿足水系統(tǒng)在我們真正發(fā)展過(guò)程中可能所需的技術(shù)和方法,,實(shí)際上差異度是非常大的。
但無(wú)論如何,,我們共同的認(rèn)知是從工業(yè)化時(shí)代向智能化時(shí)代的邁進(jìn),,一定是向著大數(shù)據(jù)、人工智能和更智慧的角度發(fā)展,,所以像水的系統(tǒng)如何更加智慧化就存在很多需要探索的問(wèn)題。我認(rèn)為最為重要的就是大數(shù)據(jù),,水系統(tǒng)相比于能源系統(tǒng)和交通系統(tǒng)來(lái)說(shuō),,其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上大數(shù)據(jù),但是如果真正地發(fā)展智慧化,,就必然需要大數(shù)據(jù),,那么大數(shù)據(jù)如何獲得?肯定要從傳感的原理,、方法,、裝備入手,進(jìn)一步地推動(dòng),。因?yàn)槲覀兯f(shuō)的大數(shù)據(jù),,是指不能通過(guò)常規(guī)的方法獲得、管理或者處理的數(shù)據(jù),,它需要新的方法,,然后我們才能有更強(qiáng)的決策力,才有可能有更好的流程優(yōu)化能力,。所以從這個(gè)角度上,,我認(rèn)為大數(shù)據(jù)就是水系統(tǒng)現(xiàn)在面臨的瓶頸,可能也恰恰是我們共同去追求突破的一個(gè)突破口,。
主持人:
是的,,您說(shuō)的非常關(guān)鍵,其實(shí)從我們數(shù)據(jù)的智慧采集,、數(shù)據(jù)的分析再到最后的決策,,包括對(duì)未來(lái)規(guī)律的預(yù)測(cè),這些其實(shí)都得依賴于大數(shù)據(jù)的支持,。在剛剛結(jié)束的中央深化改革的第 11次會(huì)議上,,減污降碳協(xié)同增效是被重點(diǎn)提及的,這也是我們本次會(huì)議的一個(gè)非常重要的議題,。我了解到您在生物的定向轉(zhuǎn)化方面做了大量工作,,想請(qǐng)您分享一下,,在生物的定向轉(zhuǎn)化方面,目前存在著哪些優(yōu)勢(shì),?您的團(tuán)隊(duì)取得了哪些重要進(jìn)展,?
王愛(ài)杰教授:
我覺(jué)得定向轉(zhuǎn)化只是一種思路,也可以說(shuō)是一種發(fā)展的策略或者路徑,。對(duì)于水處理系統(tǒng),,全球有5萬(wàn)多座污水處理廠甚至更多,其中90%以上采用的是生物法,;我國(guó)有5千多座污水處理廠,,如果從脫氮除磷的角度來(lái)說(shuō),99%采用的都是生物法,。生物過(guò)程的優(yōu)勢(shì)是特別明顯的,,但是我國(guó)歷經(jīng)了工業(yè)文明這么長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,最大的問(wèn)題就是我國(guó)市政污水并非嚴(yán)格意義的市政污水,,它實(shí)際上接納了不同程度的工業(yè)園尾水,,這個(gè)與其他國(guó)家的差異度是非常大的,尤其是一些工業(yè)集聚區(qū),,很多集中水處理廠接納工業(yè)園的來(lái)水占30%甚至更高,,有的工業(yè)尾水占到50%以上,60%以上甚至90%,,這樣的體系采用生物法,,生物處理系統(tǒng)又面臨著受沖擊的最大風(fēng)險(xiǎn),所以強(qiáng)化生物處理的這個(gè)路徑一定是需要的,。
生物強(qiáng)化包括內(nèi)源強(qiáng)化和外源強(qiáng)化,。內(nèi)源強(qiáng)化單純地依靠生物本身,比如生物制劑,、生物菌劑都有一定的作用,。外源強(qiáng)化可能是需要我們?nèi)ゲ粩嗯Φ姆较颍覀儼l(fā)現(xiàn)了一些通過(guò)外源的(電,、光)強(qiáng)化方法都很有效,,包括大家最熟悉的載體,這些都是外源強(qiáng)化的措施,。外源強(qiáng)化無(wú)非就是有了這個(gè)路徑,,讓系統(tǒng)中的生物定向馴化,使得生物量和生物活性更高,。我個(gè)人還是非常建議在外源強(qiáng)化方面應(yīng)該有大力的推動(dòng),。因?yàn)槟壳八到y(tǒng),不管是從節(jié)能降碳的角度,,還是從多快好省的角度,,這些技術(shù)都是我們完全可以去追求的,,這里面也存在了很多科學(xué)問(wèn)題和顛覆性問(wèn)題。我們?nèi)ツ旮幂x院士組織的專家組在做“十四五”的一些規(guī)劃,,考慮了很多由生物過(guò)程引發(fā)的顛覆性技術(shù),,包括我去年在水大會(huì)上講生物岸信息,毫無(wú)疑問(wèn)我們的水系統(tǒng)生物信息就是嚴(yán)重缺失的,,如果能夠?qū)⒁恍┰鰪?qiáng)增效的措施引入進(jìn)來(lái),,我認(rèn)為還是會(huì)有很大改觀的。
主持人:
我們也非常期待在“十四五”您能帶來(lái)更多的引領(lǐng)性成果,。本次發(fā)展論壇得到了您的大力支持,,因?yàn)檫@次論壇是首屆,對(duì)于未來(lái)論壇的發(fā)展,,您有什么建議或者希冀呢,?
王愛(ài)杰教授:
昨天編委會(huì)大家還聊了這個(gè)話題,我覺(jué)得首屆論壇搞得這么好,,真的是令人很振奮。主辦單位工業(yè)建筑雜志社有三本期刊《環(huán)境工程》《工業(yè)建筑》《鋼結(jié)構(gòu)》,,我認(rèn)為是一個(gè)特別好的平臺(tái),,可以發(fā)起一些跨學(xué)科的主題。現(xiàn)在學(xué)科交叉是必須的,,如果能夠通過(guò)這樣的平臺(tái),,把更多的學(xué)科思想通過(guò)頭腦風(fēng)暴融合,對(duì)于我們本學(xué)科的發(fā)展是有很大助力的,。比如另外兩本《工業(yè)建筑》《鋼結(jié)構(gòu)》中涉及的智慧城市,、建筑材料和城市規(guī)劃等,對(duì)于水系統(tǒng)來(lái)說(shuō),,實(shí)際上都是Urban Water中很重要的層面,。如果與更大的平臺(tái)上進(jìn)行一些交叉互動(dòng),那么不同領(lǐng)域的專家給水領(lǐng)域,、環(huán)境領(lǐng)域所帶來(lái)的思想,,會(huì)有進(jìn)一步融會(huì)貫通的可能性,我們也特別期待,。另一方面我覺(jué)得青年力量是非常重要的,,昨天我也提到了青年編委的事情,此次會(huì)議的舉辦非常不容易,。青年學(xué)者,,例如博后的隊(duì)伍、甚至博士生的隊(duì)伍,,將來(lái)都是這個(gè)領(lǐng)域青年才俊的重要來(lái)源,。如何讓青年學(xué)者在這個(gè)平臺(tái)上發(fā)揮重要作用,,可以通過(guò)設(shè)置一些獎(jiǎng)項(xiàng),選拔一些優(yōu)秀的報(bào)告等,,可能會(huì)讓人耳目一新,。
主持人:
謝謝您非常好的建議?!董h(huán)境工程》是一本具有40年歷史的期刊,,對(duì)于期刊的未來(lái),您有什么樣的建議或期待嗎,?
王愛(ài)杰教授:
昨天楊穎芳社長(zhǎng)講得特別好,,我覺(jué)得不忘初心是最重要的,一個(gè)期刊在創(chuàng)刊之初一定有很高的定位,,同時(shí),,與時(shí)俱進(jìn)也是非常必要的。創(chuàng)刊之初的目標(biāo)可能隨著時(shí)代的發(fā)展在不斷發(fā)生變化,,希望期刊能夠打開(kāi)環(huán)境工程之門(mén),,把環(huán)境工程更開(kāi)放地面向生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)。與時(shí)俱進(jìn)就是不斷地探索和創(chuàng)新,,不僅僅是期刊,,對(duì)所有從事這個(gè)專業(yè)的人來(lái)說(shuō)這都是一個(gè)奮斗目標(biāo)。
主持人:
好的,,感謝您不忘初心,、與時(shí)俱進(jìn)的激勵(lì)。今天的專訪就到這里,,謝謝,。

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