王愛杰:從工業(yè)廢水中“追捕”資源
跟大偵探福爾摩斯的對手比起來,王愛杰的“追捕”對象要更為狡猾。它們隱藏在渾濁的工業(yè)廢水中,借刺鼻的氣味掩護(hù),還會不停“變身”。
被王愛杰鎖定的對手是工業(yè)廢水當(dāng)中的硫化物,作為長江學(xué)者獎勵計劃特聘教授、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、國際水協(xié)會厭氧專業(yè)管理委員會常務(wù)理事,這位專門從事廢水生物處理資源化理論與技術(shù)研究的哈爾濱工業(yè)大學(xué)女教授與這些硫化物之間的“貓鼠游戲”已經(jīng)進(jìn)行了17年。
“在我國,每年污水排放量600多億噸,其中廢水量200多億噸,僅含硫含氮廢水的比例就占廢水排放量的20%以上。”她對抓捕對象的情況了如指掌。據(jù)她介紹,工業(yè)廢水排放到環(huán)境中,含硫有機(jī)物或硫酸鹽在厭氧條件下會變成硫化物,不僅腐蝕管道,造成經(jīng)濟(jì)損失,而且散發(fā)出刺鼻的氣味,對環(huán)境和人體都會產(chǎn)生危害。含硫工業(yè)品是重要的化工原料,然而我國缺乏硫礦資源,含硫化工原料長期依賴進(jìn)口。如果能夠在工業(yè)廢水處理過程中“追捕”到含硫物質(zhì),實現(xiàn)硫資源的回收,對礦物資源的循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù),無疑是一舉兩得的好事。
長期以來,我國對含硫含氮廢水處理十分重視。從物質(zhì)循環(huán)的角度,所有的廢水最終都將回歸大自然系統(tǒng),F(xiàn)如今,廢水處理資源回收已然是國際大趨勢,廢水本身,也是可再生、可循環(huán)利用的資源,將流失的硫“追捕”回來,前景廣闊。
但正如這位只有42歲的博士生導(dǎo)師所言,工業(yè)廢水中的硫酸鹽在排放的過程中會因為化學(xué)反應(yīng)而“變身”,這也給“追捕”行動帶來了很大困難。
“傳統(tǒng)思路是盡可能從水中去除這些含硫物質(zhì),多采用厭氧、好氧多級組合的方式。但是,這無法徹底去除硫化物,因為好氧過程硫化物又重新變回硫酸鹽。”她說,“我們的思路是將硫化物變成硫單質(zhì),把污染物固定化,從而更好地消除其對環(huán)境的影響。”
為了實現(xiàn)這個聽上去簡單的思路,王愛杰和她的團(tuán)隊付出了大量的心血。用她的話說,過去十幾年里,除了春節(jié),我們團(tuán)隊的人很少去考慮哪天是假日、要如何安排之類的話題。
很難想象從事廢水處理科研工作竟是腦力與體力摻半,有時甚至還具有一定的危險性。1998年,她還是一名在讀博士生,被導(dǎo)師派往常州一家醫(yī)藥原料廠。清早取水樣的時候,同門的一名女孩一不小心掉進(jìn)了3米多深的廢水調(diào)節(jié)池。
“當(dāng)時就我們兩個人,真的嚇壞了。”王愛杰說起這段經(jīng)歷,語氣依舊緊張,“等救起來,女孩磕得渾身是傷,關(guān)鍵是嚇得沒模樣了。”即便有過這樣的經(jīng)歷,王愛杰還是選擇在博士畢業(yè)后,繼續(xù)從事廢水處理資源化的工作。她自己之前也沒想過未來的職業(yè),只是在科研的過程中,逐漸產(chǎn)生并享受到這份科研的樂趣。
12年后,她帶領(lǐng)的團(tuán)隊與合作企業(yè)一道,針對制藥、化工等重污染行業(yè)含硫含氮廢水處理操控難,效率低等難題,率先提出了反硝化生物脫硫的原理和技術(shù)方法,構(gòu)建了新型工藝系統(tǒng),實現(xiàn)了大規(guī)模工程應(yīng)用。在2010年獲得了國家科技進(jìn)步二等獎。
“環(huán)境科學(xué)追求的是人和自然的和諧。”王愛杰說,或許正是因為這種強(qiáng)調(diào)包容與柔韌的特質(zhì),她所從事的環(huán)境領(lǐng)域不乏優(yōu)秀的女性科研前輩。“我知道的環(huán)境領(lǐng)域院士有清華大學(xué)的錢易院士,北京大學(xué)的唐孝炎院士,中科院過程工程研究所的張怡院士,她們的年紀(jì)都在70歲以上了。”
科研工作成功的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于失敗的幾率,對人的心智是極大的考驗。所有人都要不斷地自我否定再自我肯定。“失敗的時候還是很沮喪的。但失敗之后找新的靈感,正是這樣的過程讓我們不斷地挑戰(zhàn)自己。我們團(tuán)隊的成員對失敗早已經(jīng)可以欣然接受了。但是,很多事情沒做的時候以為只能到某個程度,真的做了卻可能停不下來了,甚至有‘上癮’的感覺。”
在發(fā)達(dá)國家,50%的工業(yè)廢水都能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用,而我國工業(yè)廢水的回用率還不到8%。王愛杰覺得還有相當(dāng)大的空間去提升和改進(jìn)。
“射手座性格里的不安分”讓她更加積極地忙碌起來,她用3個層級形容自己的科研生活:忙,很忙,真的很忙。
盡管從讀研開始,就一直忙于科研,她卻對婚姻和家庭尤為珍視。當(dāng)導(dǎo)師后,她對女研究生的戀愛情況特別關(guān)心:有男朋友嗎?如果沒有,她會建議爭取在讀研期間找一個男朋友,“讀書和戀愛一點兒也不矛盾。”
現(xiàn)在,即使再忙,每個星期她也會保證跟丈夫一起下廚做幾頓飯。“他掌勺,我打下手。”因為兩個人的工作都需要經(jīng)常出差,他們很珍惜這樣的團(tuán)聚。
從外形上看,1米74的身高和溫婉的氣質(zhì)使得她更有藝術(shù)家范兒。年幼的時候,她練過武術(shù);年輕的時候,她是學(xué)校的排球隊主力,國家二級運動員。她也喜歡田徑,在賽場上“可以馳騁自如”。
“現(xiàn)在身體隨年紀(jì)變化已經(jīng)不太適應(yīng)高強(qiáng)度的運動了。”她略帶無奈地說,“退休后第一件事就是去老年大學(xué),學(xué)習(xí)樂器、美術(shù)、書法,把現(xiàn)在沒有時間發(fā)展的興趣撿起來。“
不過那都是以后的事情。當(dāng)下,她的角色還是做好一個神勇的“捕快”,把那些藏匿于工業(yè)廢水中的可利用資源統(tǒng)統(tǒng)“緝拿歸案”,一個也不放過。
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