答疑環(huán)節(jié)到 馬軍院士的6問6答！

 來源：ACS美國化學(xué)會

問 高級氧化水處理技術(shù)中哪個技術(shù)在工程應(yīng)用潛力大？

現(xiàn)在PMS，H2O2研究的比較多，但是工程應(yīng)用偏少，您如何看待未來高級氧化水處理技術(shù)工程化應(yīng)用問題？

馬軍院士：

高級氧化是利用反應(yīng)過程中形成強氧化性中間態(tài)成分降解水中高穩(wěn)定性有機物的工藝。高級氧化研究的關(guān)鍵是探索強氧化性中間態(tài)成分的形成規(guī)律與除污染特性，掌握不同類型中間態(tài)成分的性質(zhì)和產(chǎn)生方法，對于科學(xué)、合理地運用這些強氧化性中間態(tài)成分解決工程中各種不同類型污染物分解與去除難題有重要意義。例如，近年來發(fā)展起來的臭氧/過硫酸酸鹽高級氧化技術(shù)，可以同時產(chǎn)生羥基自由基和硫酸根自由基，而且自由基的轉(zhuǎn)化率很高(約90%)，可充分利用臭氧分子、過硫酸鹽、次生的羥基自由基和硫酸根自由基等不同類型的氧化成分，在拓寬除污染范圍的同時，強化分解有機污染物。該技術(shù)使用方便，工藝條件易于控制，在給水深度處理、污水深度處理、工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

問 請問您如何看待大氣污染與水體污染之間的聯(lián)系？

開發(fā)氣液協(xié)同處理體系是否具有研究價值？

馬軍院士：

大氣污染是造成水體面源污染的主要因素之一，例如，含有鹵素的有機物在低溫下燃燒會產(chǎn)生二噁英類有機物，其毒性高、穩(wěn)定性強，會造成水體污染，通過食物鏈富集會影響人類和生物健康；化石燃料燃燒排放，如機動車排放、工業(yè)鍋爐排放、秸稈焚燒、低溫垃圾焚燒等有可能產(chǎn)生多環(huán)芳烴、氮氧化物、硫化物和炭黑等；此外，污泥燃燒、煤燃燒等有可能會釋放重金屬，如汞、鉛、砷、鉈等，應(yīng)注意在燃燒之前進行預(yù)處理，在燃燒過程中和燃燒之后進行煙氣處理，去除重金屬與有機物。有些人工降雨方法會使水中引入碘，而碘在水處理消毒過程中會產(chǎn)生毒性非常大的碘代有機副產(chǎn)物，鼓勵研究與開發(fā)綠色、低碳的人工降雨方法。因此，應(yīng)加強大氣污染的源頭控制，優(yōu)先發(fā)展資源回收利用的循環(huán)經(jīng)濟，盡可能回收潛在環(huán)境問題突出的廢物(例如，塑料、電池、溫度計(汞)、含鹵素材料等)，做好垃圾源頭分類收集和資源化利用工作，動態(tài)地監(jiān)測含有害成分的混合垃圾焚燒產(chǎn)生的不利影響，并盡可能做好前處理或燃燒過程中污染控制和燃燒后的煙氣處理，有效地控制污染物排放。

發(fā)達國家很早就開始控制塑料產(chǎn)品的使用和加強循環(huán)利用，例如瑞士的超級市場中顧客自己隨身攜帶可循環(huán)利用的塑料袋或紙袋，超級市場有自動有償回收電池、瓶子、罐子等可循環(huán)利用的自動設(shè)備。我國已在多個城市開展垃圾分類處理的工作，在此進程中，應(yīng)該加強資源回收利用的政策和管理方面的工作，盡可能控制含有害物質(zhì)的混合垃圾燃燒產(chǎn)生的大氣污染。目前，我國對大氣污染治理啟動了全國多省市聯(lián)防聯(lián)控行動計劃，已取得較好的效果，也可以建立水、氣、固多介質(zhì)系統(tǒng)化污染物防控行動方案，利用大氣循環(huán)和水循環(huán)系統(tǒng)的相互作用，進行多介質(zhì)有害污染物聯(lián)防聯(lián)控。對于農(nóng)村污水處理和垃圾處置，應(yīng)盡可能地優(yōu)先考慮資源回收利用和營養(yǎng)物農(nóng)田利用等技術(shù)路線，在減少污染的同時，將資源回收農(nóng)用，實現(xiàn)從農(nóng)產(chǎn)品廢物再回用于農(nóng)田的良性循環(huán)。城市污水和城市垃圾也應(yīng)該逐步地實施與完善垃圾分類收集、污水資源化、有害廢物源頭污染控制與資源化利用、廚余垃圾和營養(yǎng)物質(zhì)源頭回收與資源化利用等工作。嚴格控制持久性有機物和重金屬等有毒有害工業(yè)污染物排放到城市排水收集系統(tǒng)中，盡可能地實現(xiàn)污水和污泥資源化利用，并將不含持久性有機物及重金屬的污泥和污水回用于農(nóng)田或濕地等生態(tài)系統(tǒng)中。應(yīng)開展基于環(huán)境友好、低碳等約束條件下的廢物全生命周期資源化利用戰(zhàn)略規(guī)劃研究，從資源回收、能源化利用、環(huán)境保護、低碳排放等多方面實現(xiàn)垃圾等廢物的最優(yōu)處置與利用，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

問 利用沉降和過濾的方法可以實現(xiàn)水污染處理。沉降后的含污染物的沉淀要怎么處理？

過濾后，濾膜要怎么處理能夠?qū)崿F(xiàn)多次使用？

馬軍院士：

沉降和過濾是目前常規(guī)水處理中的重要單元，含污染物的沉淀物應(yīng)該進行脫水、干化后優(yōu)先進行資源利用(可以根據(jù)沉淀物中的成分，無害化處理后確定用在哪些方面)。例如，給水廠沉淀污泥可以回收鋁和鐵，其余可以用于鹽堿地改良等。污水廠沉淀物視其中所含有的成分來進行處置和資源化利用。隨著膜濾技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷加大，延長膜的使用壽命、降低膜污染等成為膜領(lǐng)域的重要研究方向，應(yīng)發(fā)展不造成膜材料破壞的工程應(yīng)用方法，發(fā)展綠色膜污染控制技術(shù)和膜清洗方法，包括膜的低壓運行、重力驅(qū)動運行等方法，開發(fā)膜污染控制技術(shù)、綠色膜清洗劑和綠色膜清洗工藝等。廢舊膜再生循環(huán)利用技術(shù)也將會有很大的發(fā)展前景，隨著膜技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，廢舊膜的循環(huán)利用問題日益突出。此外，無機膜由于具有穩(wěn)定、綠色、耐久、對水質(zhì)無副作用等特點，將會是水質(zhì)凈化領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

問 對于防止水資源受污染，以及水污染處理方面，居民在日常生活中可以做些什么？

馬軍院士：

防止水資源受到污染最為經(jīng)濟的方法是全民從源頭上控制污染，在日常生活與生產(chǎn)中減少污染，這是基于全生命周期角度考慮的最優(yōu)水污染控制方案。例如，吃飯時盡量減少剩飯，讓居民養(yǎng)成良好的生活習慣，節(jié)約型社會的發(fā)展是人類進步的標志，一旦剩飯以垃圾的形式進入環(huán)境，治理難度非常大，在治理過程中消耗能量，產(chǎn)生甲烷、二氧化碳等溫室氣體，也很難經(jīng)濟有效地控制污染，但從源頭上控制相對容易。例如，一個廢舊電池往往能污染一大片土地，若焚燒則會污染大氣(重金屬污染，又會通過面源的形式重新進入水體，通過生物鏈部分地進入人體)。所以，廢舊電池一定要集中收集，回收利用，這是最為經(jīng)濟的方法。再例如，有些人隨地吐痰，這個習慣不好，但一般人沒有認識到其潛在的危害，細菌、病毒進入水體后會梯級放大傳播效應(yīng)，有害微生物增殖后威脅更多人的健康，造成潛在的公共衛(wèi)生安全風險，從概率上看也直接威脅吐痰人自己。還有一些例子，如目前一些人養(yǎng)狗，若狗在路上大小便，如果主人沒有及時地采取衛(wèi)生措施(清理狗的糞便)，狗的一些疾病(病毒、細菌等)就可能通過水、空氣放大傳播效應(yīng)，并有可能傳染給人類，也會形成潛在的公共衛(wèi)生安全風險。應(yīng)從中小學(xué)教育做起，讓學(xué)生重視日常生活中減少污染、節(jié)約與回收利用資源、維護公共衛(wèi)生安全、保護環(huán)境質(zhì)量、重視生態(tài)平衡等理念。只有全民自覺地養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習慣，自覺地保護環(huán)境，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻力量，才能經(jīng)濟有效地實現(xiàn)環(huán)境生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

問 您對渴望發(fā)表文章的年輕學(xué)者有什么建議嗎？

馬軍院士：

發(fā)表文章是研究成果公布與學(xué)術(shù)交流的一種重要形式，也是思想總結(jié)，認識深入，成果歸納，理論提升的重要階段。論文要注重內(nèi)容原創(chuàng)、思想新穎、分析客觀、數(shù)據(jù)翔實、結(jié)論可靠等原則。青年學(xué)者要注重夯實基礎(chǔ)，注意學(xué)科交叉，將理論與實踐相結(jié)合，深入工程第一線。平時工作中要注重觀察，注重實踐，在工程中發(fā)現(xiàn)問題，在研究過程中動態(tài)地凝煉科學(xué)問題，客觀地探索科學(xué)規(guī)律，解決工程中的難點問題，并動態(tài)地將成果應(yīng)用于工程中。很多工程科學(xué)研究選題往往源于工程實踐，但不限于工程本身，總結(jié)出的工程科學(xué)規(guī)律可以指導(dǎo)工程的發(fā)展，超前性地引領(lǐng)工程的科技進步，動態(tài)地更新工程發(fā)展模式和創(chuàng)建工程的新理念，更好地服務(wù)于社會。從工程中提煉的科學(xué)問題要通過科學(xué)試驗長時間地探索，經(jīng)過嚴密的試驗設(shè)計和反復(fù)測試，通過數(shù)據(jù)歸納與整理提升，通過歸納和演繹相結(jié)合地反復(fù)論證，經(jīng)過實踐性檢驗并螺旋式地發(fā)展，取得有益于工程科學(xué)發(fā)展的理論與技術(shù)突破，經(jīng)過周密地整理，反復(fù)地修改，形成學(xué)術(shù)論文。論文最重要是創(chuàng)新點，圍繞創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)，進行理論分析、模型建立，成熟后再發(fā)表論文�？傊�，青年學(xué)者更重要的是夯實基礎(chǔ)，深入科學(xué)研究的第一線和工程實踐第一線，從中發(fā)現(xiàn)問題，積蓄靈感，尋找突破點，捕獲新機遇，在科學(xué)研究與論文撰寫過程中逐漸地形成自己特色的知識結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢學(xué)術(shù)方向。

問 研究生怎樣提高科研論文寫作能力?

馬軍院士：

論文寫作是研究生階段需要訓(xùn)練的重要內(nèi)容，要提高科研論文的寫作能力，首先要重視科技選題。應(yīng)關(guān)注科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的前沿動態(tài)，并積極地進行交流與討論，出席本領(lǐng)域及交叉學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)術(shù)會議，掌握科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢。要在平時閱讀文獻過程中記錄科學(xué)與技術(shù)的最新發(fā)現(xiàn)點，動態(tài)地整理新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象在試驗與理論分析上的不足之處，動態(tài)地撰寫所關(guān)心學(xué)術(shù)領(lǐng)域的文獻綜述草稿，并評述相關(guān)學(xué)術(shù)研究進展和需要完善的理論問題。其次，要在試驗過程中準確記錄原始條件和試驗過程，不能有先入之見，你在整理試驗結(jié)果時會發(fā)現(xiàn)，一個反常的規(guī)律很可能意味著新的發(fā)現(xiàn)，因此試驗規(guī)劃和試驗過程要十分嚴謹。此外，工科的研究生也要深入工程實踐第一線，善于觀察工程中出現(xiàn)的問題，勤于分析工程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，提高對工程實踐問題的認識能力，從工程中尋找科學(xué)研究的靈感與機遇。

科研論文寫作貫穿科學(xué)問題的選擇、科學(xué)試驗的規(guī)劃，研究過程細節(jié)的記錄，反�，F(xiàn)象的分析與追蹤，嚴密的數(shù)據(jù)整理，系統(tǒng)的理論分析。要重視論文的每一個圖表的成果表達，要強調(diào)其準確性、客觀性、直觀性。例如，圖表中的數(shù)據(jù)表達是否考慮了試驗誤差，試驗的精密度和準確度如何,反映出的規(guī)律是否嚴密可靠，圖表是否規(guī)范，是否一目了然等。論文的撰寫需要反復(fù)修改完善，逐漸地從理論上提升，成熟和完善后再發(fā)表。論文投稿過程中，要重視評閱人的意見，認真修改學(xué)術(shù)論文，必要時補充相關(guān)的試驗，逐步地完善論文成果。