中國工程院院士曲久輝:未來凈水技術——低碳與風險控制協同

7月14日,清華經管EMBA“未來科技·未來思維”系列講座聚焦環保產業、凈水技術,舉辦了第十八講“未來凈水技術——低碳與風險控制協同”,本次講座邀請到中國工程院院士曲久輝教授作主講嘉賓。考慮到疫情防控的相關要求,活動采用在線方式進行,百余名清華經管EMBA同學及校友一同聆聽了本次講座,并進行互動交流。
曲久輝,中國工程院院士,美國國家工程院外籍院士,發展中國家科學院院士,清華大學環境學院特聘教授,清華大學水質與水生態中心主任,兼任國家生態環境專家咨詢委員會副主任等職。主要從事水質科學與技術研究。
本次講座,曲院士從水污染控制的策略、趨勢、方向三個視角介紹了水污染治理技術的發展方向。曲院士表示,當前,水污染控制的新策略是減污降碳與風險控制協同;水污染控制的新趨勢是低碳安全、資源循環;技術研發的新方向是材料、生物、信息技術及其耦合。
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為什么要實施低碳戰略?這是因為,能源、工業、交通、建筑、農業和土地利用等方方面面都與環境息息相關,環境碳排放的貢獻,涉及工業、農業、生活的排放過程,也與相關產業關系密切。
1為什么要控制風險,要控制哪些方面的風險呢?首先是化學污染及風險。環境中污染物來源復雜,比如燃燒過程產生的多鹵代污染物,各種工業過程產生的副產物或雜質,污染控制過程產生副產物;其次是生物污染及其風險。水的生物污染無處不在,水的生物污染可能導致霍亂等疫情發生,且環境生物污染比化學污染更為復雜,90%以上的微生物未知,病源微生物對人類飲水安全構成巨大潛在風險;最后是復合污染及其風險,自然界沒有一種生物是暴露在單一化學品下的。
2治水的未來技術方向是凈水、低碳和控制風險三者協同調控。
3飲用水凈化三個趨勢:一,毒害物質極限控制與自然凈化;二,污水再生,資源化與能源化;三,工業廢水治理減污降碳,資源循環。
04工業廢水如何減污?一是減量化,近零排放;二是無害化,極限脫毒;三是資源化,高值利用。
05工業廢水如何降碳?一是碳減排,分為二氧化碳減排和非二氧化碳減排;二是碳利用,即環保利用,生產利用;三是碳回收,即物質回收和能量回收。
06工業廢水循環利用的六大重點行業:石化化工、鋼鐵、有色、紡織、造紙、食品。
07支撐環境技術發展三大方向是材料技術、生物技術和信息技術。材料技術是生物技術的重要支撐,材料技術是信息技術的重要基礎。
08水處理材料與人工智能、生物技術、納米技術、信息技術息息相關。水處理材料研究的熱點問題有:智能膜材料、靶向吸附材料、定向轉化催化材料、介(微)尺度材料、微生物偶聯功能材料、自然能為驅動力的長效水體修復材料。
09減污降碳與風險控制協同技術體系構建的技術突破要點:近零排放技術體系,極限脫毒技術,高值使用的資源化技術,高效可行的能量轉化技術,環境治理過程的排放控制技術,多過程協同調控技術。
10曲院士對支撐環境技術發展三個方向進行了詳細的介紹。
首先,曲院士從水處理技術發展史、納米水處理材料研究成為全球熱點和水處理材料研究的熱點問題三個角度切入,通過基于分子結構認知的低動力膜材料、毒害污染物極限去除的吸附新材料和同步實現污染物去除/產能/資源化新材料三個例子的講解,向同學們闡釋了水環境綠色治理的新材料技術。
隨后,曲院士通過“解碼生物暗信息:生物過程主導的水處理系統”和“功能菌干預:提高土壤和水中氮的轉化效率”兩個案例講解了水環境低碳治理的生物新技術。
最后,曲院士從數字孿生技術在城市水智慧管理中的應用——管網系統講起,向同學們介紹了水環境智慧化管控的信息技術以及流域水環境智慧管理平臺支撐精準管理與精準決策問題。
講座之后,曲院士與同學校友們進行互動交流。同學校友們積極踴躍,就中國水污染控制指標、工業污水處理成本、陶瓷膜的優勢、石墨烯與膜材料結合的工業化前景等方面的問題向曲院士請教。曲院士針對同學校友們提出的問題,做了進一步深入、精彩的解答,講座在熱烈的氣氛中結束。
習近平總書記強調,要提高環境治理水平,·要充分運用市場化手段,完善資源環境價格機制,采取多種方式支持政府和社會資本合作項目,加大重大項目科技攻關,對涉及經濟社會發展的重大生態環境問題開展對策性研究。曲院士曾在一次論壇中說道:“產業需求與技術融通任重道遠,企業要在其中發揮創新主體的角色,期待環保企業家都有創新的情懷和智慧,創新一定會成為產業的命脈和未來。”清華經管EMBA的同學們定將秉強國之情懷,持創新之智慧,戰環境治理之挑戰,突破產業難關,推動技術革命。