[中國夢實踐者]中國工程院院士曲久輝:"知水"的治水經

　　

　　曲久輝，吉林長春農安縣人，中國工程院院士、環境工程專家。主要從事水質科學與技術研究，著力探索並實踐將基礎研究、技術創新和工程應用有機融合的科研理念。長期研究飲用水微污染及水質安全保障的理論和方法，在國際上開創了多項技術應用的工程化先例。

　　曲久輝先後獲得國家科技進步二等獎2項、國家技術發明獎1項、何梁何利科技獎1項、國際創新項目獎2項。近5年在國際重要刊物上發表SCI（美國《科學引文索引》）收錄論文120余篇，申請和獲授權國家發明專利28件。

　　與很多知識分子一樣，曲久輝的辦公室裏也少不了一樣東西，那就是書。兩排書架，擺得滿滿噹噹，甚至用來午休的沙發上也是書。只不過，《水回用問題》《飲用水安全保障技術原理》《再生水水質安全評價》這些專業書籍還是透露著它們主人的與眾不同。“我沒有什麼愛好，就喜歡看書。”中國工程院院士、環境工程專家曲久輝溫厚地笑著，儒雅的面孔帶著濃濃的書卷氣。

　　“知水”是曲久輝的微信昵稱。人如其名，他與水已經打了30多年的交道。“知水”不僅了解水更會處理水。從飲用水安全保障到電化學水處理再到水質複合污染控制，曲久輝一直致力於解決水質凈化的實際問題，按他的話説就是“要還人們一片碧水”。

　　但是，對水質問題的認知永無止境。“曾經，我以為已經爬過了幾座小山，現在才發現前面的山一座高過一座。”曲久輝如是説。顯然，曲久輝還將在水質科學與技術的探尋之路上求精索道、不斷攀登。

　　從技術本身看，治理水污染是一個系統工程。因為很多情況下，環境污染是多介質的交互作用，水、氣、土壤之間相互影響，各種環境要素之間的關係要綜合考慮。 

　　與水結緣

　　1975年，曲久輝高中畢業，那時高考已停考數年，但曲久輝並未放棄上大學的夢想，一邊工作一邊學習。機遇總是垂青有準備的人，兩年後，普通高等學校招生考試製度恢復了。曲久輝毫不猶豫地報了名，並順利通過了考試，成為了我國恢復高考制度後的第一批大學生。

　　報考什麼專業？這讓當時的曲久輝糾結了許久。“我差點就選擇了新聞，和你做了同行。”曲久輝向記者回憶説。

　　曲久輝的父親希望他學文科，父親認為文科意味著文化，文化就是文字和文學。而高中化學老師卻力勸曲久輝選擇理科，認為學理才能學到科學。就在曲久輝為專業選擇而猶豫不決的時候，他在報紙上看到一篇關於吉林大學唐敖慶教授在研究分子軌道理論方面獲得重大進展的報道。曲久輝深受觸動，於是將吉林大學化學系作為了自己高考的第一志願。

　　1978年2月8日，曲久輝從父親激動到有些顫抖的手中接過了吉林大學的錄取通知書，專業是分析化學。曲久輝的第一次專業選擇，為他後來從事環境科學與技術研究奠定了學科基礎。

　　1982年，曲久輝大學畢業後被分配到哈爾濱建築工程學院（後合併入哈爾濱工業大學）化學教研室任教。任教期間，他對給水排水專業及其與化學的關係有了初步了解。通過閱讀環境科學方面的書籍，曲久輝意識到利用化學知識從事水處理專業的優勢，並逐漸喜歡上了水處理這一領域。

　　在哈爾濱建築工程學院，曲久輝認識了我國著名的水處理專家李圭白教授，並選修了李教授主講的“給水處理”專業課。越是深入接觸和了解，曲久輝越是被水質變化的奇妙和複雜所吸引。任教4年後，他報考了本校給水排水專業的研究生，成為了李圭白教授的學生。此後，他又繼續完成了博士和博士後的學習。

　　1992年，曲久輝博士後出站後，來到中國科學院生態環境研究中心環境水質學國家重點實驗室工作。這是曲久輝的第二次專業選擇，這次選擇成為了他的終身職業，也成就了他傾力投入的事業。

　　堅信實踐出真知

　　在重視甚至攀比發表文章的學術界，曲久輝更強調把自己的研究與實踐應用密切結合。早在20多年前，曲久輝就為自己制定了一個至今仍在踐行的學術發展規劃。“我一直堅信實踐出真知，堅持問題導向，要從實踐中發現新現象和新規律，不斷獲得理論或原理的認知和創新。然後再將其反饋到解決問題的實踐中去，文章只是這一過程中的副産物。”談到這些，曲久輝的眼中射出堅定而又質樸的光芒。

　　基於此，曲久輝發表的大多數文章都具有很強的實踐背景和應用潛力。與其他學習吸收國外先進技術再創新的路徑不同，曲久輝的理論研究成果往往是從問題中來，最終又回到解決問題當中去。

　　飲用水的砷、氟污染會導致多種相關疾病暴發，是世界範圍內亟待解決的大問題。據不完全統計，我國目前至少有8000萬人飲用砷、氟超標的水。砷在水中有三價和五價兩種離子形態，已有的方法只能一步去除五價砷，而三價砷必須先被氧化為五價再去除。因而國內外都缺乏適用的解決方法。此外，傳統的除氟吸附材料，其表面吸附氟的活性位點在處理過程中會迅速消失。

　　經過長期研究和實踐，曲久輝發現，在氧化錳和羥基鐵等複合金屬氧化物表面，水中的三價砷能被迅速氧化成五價，從而和原有的五價砷一起去除。於是他研製出了以鐵錳氧化物為主體的複合除砷吸附劑，發明瞭依據砷形態調控組分配比、吸附劑原位包覆再生、活性位點在線組裝等關鍵技術，取得了水中三價砷和五價砷一步法去除的技術突破。在此基礎上，他又提出了以鋁聚合物與氟絡合為核心過程的除氟新原理，進一步將鐵、錳、鋁等複合氧化物進行結構功能優化和技術開發，建立了飲用水砷、氟同時去除的新工藝。

　　此後，曲久輝進一步將飲用水除砷方法應用到砷污染水體和高含砷污水的治理上，發明瞭在線製備和利用新生態複合氧化物除砷的新技術，解決了複雜水環境中三價砷轉化、共存污染物影響和兩種價態砷協同轉移轉化等技術難題。他還主持創建了河流、湖庫等水體砷污染治理及高含砷污水處理的技術系統，並成功應用在河南大沙河水系高濃度砷污染治理工程中，開創了高濃度砷污染河流大規模應急治理的工程化先例。

　　飲用水除砷的例子印證了曲久輝長期以來的學術理念，即從實際需求出發，發現科學問題，認知並突破關鍵技術，再將所獲得的科學原理和技術發明運用於工程實踐中去，實現了基礎研究、技術創新、工程應用三位一體的完美結合。

　　飲用水除砷技術的成功應用，受到國內外同行高度關注。“在飲用水除砷技術領域，美國等發達國家一直投入很多。但現在，我們的技術效果更好，已經是全球最先進的技術，並通過‘一帶一路’建設向孟加拉國等國家推廣。”曲久輝自信滿滿地説。

　　把“負資産”變為“正資産”

　　曲久輝的辦公室沒有放飲水機或礦泉水。曲久輝介紹説：“我就喝自來水。我們環境技術樓的高品質飲水凈化系統是我們自己研製的，這也是2001年北京成功申辦奧運會後的專項課題。”

　　2002年，曲久輝受科技部委託承擔了“奧運村及示範小區優質飲用水凈化示範研究”項目。他帶領研究團隊，有針對性地開發出高效産生羥基自由基的催化氧化、功能性吸附和安全消毒等核心技術，創建了具有凈化-消毒-送配三級水質安全保障功能的飲用水末端風險控制技術和設備系統，解決了低濃度污染物去除和轉化、水質循環穩定、産水率低等關鍵問題。曲久輝團隊的研究成果在2008年北京奧運會飲用水水質安全保障中發揮了重要作用。他還因此獲得了“科技奧運先進個人”稱號。基於水質末端風險控制的原理和方法，曲久輝團隊開發出系列凈水技術和批量生産出的設備與裝置，徹底解決了我國駐外艱苦地區63個使領館的飲用水水質問題。

　　“從技術本身看，治理水污染是一個系統工程。因為很多情況下，環境污染是多介質的交互作用，水、氣、土壤之間相互影響，各種環境要素之間的關係要綜合考慮。”曲久輝舉例説，比如氨從畜禽養殖場排放到土壤和水體，也會揮發到空氣中促進霧霾形成，具有典型的污染物多介質傳輸特徵。那麼治理的過程也應該從水污染的複合性和非線性特徵出發，構建並實施系統和綜合治理、污染物資源化和能源化的新模式。

　　秉持著這一理念，2014年1月，曲久輝與其他5位專家共同提出建設面向未來的中國污水處理概念廠。中國專家的大膽創新在全球引起了熱烈的反響。“目前，全球的污水處理廠每年都消耗著巨大的電力，如果我們的污水處理廠能夠將污染物轉化為能源，那這將意味著污染物這種‘負資産’將轉變為‘正資産’”，曲久輝向記者描述了污水處理概念廠的4個目標：水質持續：構建面向實際回用和排放目標的指標體系；能量自給：把水中的有機質轉化為可以自利用的能源；物質循環：讓有用物質循化利用，比如回收利用污水中的磷；環境友好：使污水處理廠變成一個生態綜合體，不降低土地的使用價值。

　　目前第一座污水處理概念廠已在緊鑼密鼓地籌建之中。“污水處理概念廠代表了未來污染水治理的方向和模式，也將帶動行業理念和技術的深刻變革。”曲久輝興奮地説。

　　這些年，曲久輝在水質科學與技術方面取得的豐碩成果有目共睹：國家科技進步二等獎2項、國家技術發明獎1項、何梁何利科技獎1項、國際創新項目獎2項……2009年，曲久輝當選為中國工程院院士。面對各種榮譽，曲久輝並沒有居功自傲，他想得更深更遠：“對待水污染，技術治理的只能是過程和末端的污染，根本的出路還在於産業結構的調整、在於發展模式的創新、在於全社會價值觀的轉變。”（經濟日報·中國經濟網記者 黃鑫）