環保教授王冬波:“我很享受把污水變成清水的過程”
湖南大學環境學院王冬波教授從一個山清水秀的鄉村走出,誤打誤撞進入污水治理領域。與污水打了10多年的交道,他的“治污”足跡遍布全省。他一直鉆研最先進的污水處理技術,這些先進技術正通過他的努力成為守護綠水青山的利器。
與水結緣
“生物磷主要通過過聚磷菌在厭氧反應下發生水解,原生質中聚合磷酸鹽釋放磷,在有氧條件下過量攝A磷……”2000年,在湖南大學環境工程學院污水生物除磷的實驗課上,老師正在講解傳統的生物除磷理論。這是大多數學生都堅信的理論,但是在實操過程中,一位名叫王冬波的學生卻發現實驗結論與課本上“標準答案”存在較大偏差,且發現了課本中不能解釋的現象。
在同學們的質疑下,他進行了近百次反復實驗,實驗數據寫滿了整個筆記本。“當時我們實驗室儀器設備比較簡陋,沒有自動化控制裝置,每天要花10余個小時在反應器的控制與常規指標的檢測上。”王冬波回憶說,就是在這樣艱苦的條件下,最終他的論文《SBR無厭氧段實現生物除磷》誕生。該研究不僅完善了課本上的傳統理論,更是為城市污水生物除磷作出了貢獻。
王冬波與“水”緣分要從兒時說起。他出生在四川瀘州小鄉村,從小在溪邊長大。每天放學后,最重要的娛樂項目就是和朋友們在溪里游泳、嬉戲。一直以來,他對“水”有著特殊的情感。
在王冬波的記憶中,兒時所有快樂的回憶都與家門口那條小溪緊密相關。在高考前夕,當王冬波為專業選擇而猶豫不決的時候,他發現隨著經濟發展,鎮上開辦的酒廠越來越多,從酒廠排出含大量有機物的污水造成了嚴重的污染。家門口的溪水漸漸變得渾濁,周圍的環境污染也逐漸嚴重,小溪中再也沒有孩子嬉戲,連家里的飲用水都成了問題。王冬波深受觸動,于是將環境工程專業作為了自己高考的第一志愿。
上世紀90年代初期,環境工程專業還是一門較新甚至是冷門學科,身邊的朋友不少報考了醫科、工科等熱門學科,王冬波卻舍棄了較穩定的事業前景,堅定地報考了湖南大學環境工程專業。
“環境專業有什么好學的?”不少朋友調侃他,“以后你畢業后就回家當街道清道夫吧!”
王冬波從未后悔過自己的選擇,來到湖南大學后,他發現環境工程學并不是簡單的治理水環境,更不是所謂的“環衛”,這個專業涵蓋了自然科學、工程學、社會學,還需要綜合生物學、物理學、化學等多方面知識,要想在環境工程領域大有作為必須要深入鉆研。
破解污水治理難題
在湖南大學環境工程學院,王冬波越是深入接觸和了解,越是被水質變化的奇妙和復雜所吸引。此后,他相繼完成了碩士和博士的學習。
2011年,王冬波博士畢業。恰逢經濟快速發展的同時帶來了許多復雜的水污染問題。其中,水體富營養化問題和全球資源能源短缺問題顯得尤為突出。王冬波開始思考做有自己“標簽”的研究。怎樣將污水污泥中的有效物質提取出來,在實現污水廠達標排放的同時做到資源回收再利用——這是他面臨的新考驗。

做污水處理研究,不免要下到地下管道、污水處理廠等環境,周邊彌漫著危險氣體。穿著皮褲深入污水中采樣是王冬波的工作常態。“污水里有硫化氫、臭雞蛋的味道,衣服上常會粘一些,很多人一開始都接受不了。”有時候在采樣場地收集完水樣,就裹著被臟水浸濕的褲腿回到實驗室。雖然如此,和污水打交道在他眼中依然有趣,他告訴記者:“我很享受把污水變成清水的過程。”
經過幾年的實驗室研究,針對污水廠污染物去除與能源回收的關鍵問題,王冬波通過變革污水處理工藝調控其中存在的有毒有害物質,使得污水污泥處理過程的成本由每噸約1.5元降低到每噸0.8元以下,且可從中持續回收不可再生資源磷等。目前這一研究成果已應用在多項污水與污泥處理工程中,為推動污水廠高效、可持續地運行與能源回作出了一定貢獻。
污水廠污染物研究印證了王冬波長期以來的學術理念,即從實際需求出發,發現科學問題,再將所獲得的科學原理和技術發明運用于實踐中。這些技術的成功應用,也使得王冬波受到國內外同行高度關注。
傳承治水夢
因痛心家鄉水污染而投身環境工程專業,這是王冬波的責任心;潛心鉆研10余年,破解污水治理難題,這是他作為學者的擔當。如今,王冬波更希望能在環境工程領域培養出更多專業人才投身于污水治理。
在湖南大學,王冬波一直承擔著為本科生授課的工作,在傳授知識時,他特別注意培養學生的實踐能力。對待學生,王冬波注入了更多的信任和期待。“不要只相信書本知識,要敢想敢做。”“對待學術要嚴格,真理面前人人平等。”這些是他反復對學生提及的要求。如今,已為人師多年的王冬波,正努力將他的治水夢傳遞給學生們。
他在環境工程學院成立了污水治理團隊,團隊成員包括20余名博士、碩士研究生。在王冬波的帶領下,團隊提出了“污水—污泥協同處理”概念,改善了污水污泥處理效率,為污水廠的能源回收提供了新的思路與可行的技術支持。該成果已在常德等地的多個污水處理工程中得到應用。去年以來,團隊最新成果——“在污水廠中創建了利用污泥發酵副產物減少污水處理過程碳源、能量消耗、污泥產量及增強污泥處理過程中產酸、產氫、產甲烷的新技術體系”,并在長沙等地的多個污水處理工程中得到應用,獲得了國際同行的高度評價。
未來,王冬波希望能帶領團隊影響更多的人,成為“藍天碧水”的守護者。
人物名片
王冬波,四川瀘州人,環境工程博士、博士后,湖南大學環境學院院長助理、副教授、博士生導師,首批湖南省“青年百人計劃”、湖南省“湖湘英才計劃”入選者。主要從事水污染控制、污泥資源化、溫室氣體減排、新型污染物在環境中的影響等方面的研究工作,主持了國家自然科學基金、湖南省杰出青年基金、中國博士后基金特別資助等多項課題,參與了國家863、國家自然科學基金創新群體等多項國內外重要研究課題