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钱易院士:环境保护不是坐而论道,而是从我做起
钱易(图片由“人文清华讲坛”提供)
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清华大学环境学院的钱易教授是环境工程专家、中国工程院首批女院士之一。在“人文清华讲坛”的播客节目中,清华大学新闻与传播学院教授张小琴与钱易教授展开对话,为我们讲述了中国环境工程、循环经济以及生态文明建设的发展历程。
——钱易
1、废水处理新技术举世瞩目
张小琴:您是从什么时候开始研究废水处理的?
世界上采用生物处理的办法来进行废水处理已经有近200年的历史。主要有两类处理方法:一类叫作好氧生物处理,就是用喜欢氧气的微生物来处理污水,这需要提供氧气,消耗能量,排放二氧化碳;另一类叫作厌氧生物处理,就是利用讨厌氧气的微生物来进行处理。这种方法不需要氧气,厌氧微生物会把有机物处理成甲烷,也就是沼气,甲烷本身也是一种能源。这两类生物处理的方法、消耗的能源不一样,处理的速度也不一样。好氧生物处理快,厌氧生物处理慢。
过去,我们国家在处理废水的时候,大多数都采用好氧生物处理。厌氧生物处理一般用在处理污泥上,在中国用得很少。而我们团队的研究方向重点是厌氧生物处理。我们把厌氧生物处理用在不同的方面,包括城市废水和工业废水的处理。特别有一类有毒有害的工业废水,其有机物的结构非常牢固,好氧生物处理没法分解,我们就创新性地采用厌氧生物和好氧生物相结合的处理方法,解决了这个问题。
张小琴:当时厌氧生物处理这种方法很少有人关注,您为什么会把它作为研究方向呢?
2、中国水资源面临三大危机
张小琴:您后来为什么会越来越关注中国的宏观水问题?
我1994年当选中国工程院院士后,非常幸运地参加了中国工程院一个有关中国水问题的咨询项目。水利部原部长钱正英是这个项目的总负责人,团队中各行各业的专家都有。
经过调研,我们得出结论:中国的水资源面临三大危机。第一,水太少。虽然中国水资源的总量不少,但人均水量偏低,只达到世界人均水资源拥有量的1/4。第二,洪涝灾害多。第三,水太脏,环境污染严重。
针对这些危机,我们对中国不同的地区提出了不同的建议,归纳下来主要有三个方面。第一,强调节水优先。要多用非传统的水资源,比如雨水、再生水等。第二,要变抗洪为与洪水和谐相处,让洪水有地方储存、有地方利用。第三,要在源头上控制污染,减少污水排放。我们这个咨询报告中的很多观点和建议后来都被水利部采纳了。
张小琴:北京的水资源也非常短缺,有什么应对方法吗?
张小琴:您曾在一篇文章中提到,以色列的城市废水再利用率达到了90%以上。我们在这方面做得远远不够。
3、要消费,不要浪费
张小琴:您很早就开始关注消费的问题。您曾在一篇文章中讲到,10克金戒指,其生态包袱为3500千克。这具体是指什么?
有人对消费品所需要的资源量做过计算,比如,生产一个金戒指,上游的生产需要消耗多少资源。结果显示,至少要3500千克的生态包袱才能生产出一枚10克重的金戒指。
消费还有一个效应叫作弹性效应,即增加一定的消费,会抵消生产产品所提高的生产效率。打个比方:改进汽车的生产工艺,可以提高汽油的使用效率,减少污染的排放;但是,如果一座城市原来有3000辆车,后来变成了30000辆,那么汽车消费数量的增加就会抵消生产效率的提高带来的节约效应。我们一定要推广绿色消费,要勤俭节约。
张小琴:那就是提倡不戴金戒指吗?
莱斯特·R·布朗是美国著名的生态学家,他曾经来到清华大学演讲。他说,中国现在经济发展很快,中国的GDP很快要达到美国的水平了,但是一定要注意,你们不能像美国人一样消费。他举了一个例子,美国人的汽车消费量很大,每4个人就有3辆车,如果中国人也按照这个比例,那么中国的汽车总量将达到11亿辆。这是什么概念?现在全世界的汽车总量也不过8亿辆。如果中国的汽车总量达到11亿辆,那需要修新的道路、新的停车场,所需要的土地将达到2900万公顷,这相当于中国现在的水稻田的总面积。还有,那么多汽车需要汽油,中国的汽油用量将达到目前全世界汽油产量的1.3倍。这些数字都是匪夷所思的。
4、提倡大力发展循环经济
张小琴:要提高资源利用率,关键问题在哪里?
比如,有一个很好的制度叫作信息公开制度,每个工厂、企业都必须公开资源使用和排污情况的信息。一家造纸企业生产一吨纸用了多少水、用了多少木材,每个月都要公布。公布的目的是让老百姓和政府来评判,监督企业是不是做到了节约资源。如果你使用的资源过多,排放的污染过多,就会受到罚款等处理。
所以,要提高资源利用率,既要技术创新,又要制订政策,还要加强教育,让大家心甘情愿地去做这件事。
张小琴:所谓循环经济、生态经济,就是模拟自然生态系统之间物质循环和能量流动的规律,也就是一种向自然学习的经济模式。循环经济具体是指什么?
简单来说,循环经济就是不要把东西全部扔到垃圾堆里去。西方以前描述工业产品的生命周期,有一句话叫作“从摇篮到坟墓”,后来改了一个词,叫“从摇篮到摇篮”。这个词的改变,就是把直线型的经济模式转变成循环经济了。最后的废品不是扔到垃圾堆里去,而是回收利用,回到摇篮里做成资源,这个做法非常科学。
怎么使扔进“坟墓”的废品重新回到“摇篮”?我总结了几条路:第一条路是把废弃的工业产品全部拆解,变成原材料,回归成金银铜铁锡等,全部再回收。第二条路叫作再制造,就是把旧的工业产品拆开,把一部分可以利用的零部件再次用于新产品的制造,这样可以节省很多原材料,同时减少污染。曾经有位美国教授对我说,他的手机是摩托罗拉最新款的,但其中有70%的零部件是再制造的,更新换代的只有30%。第三条路就是搞二手品市场,这方面西方已经比较成熟,因为他们有这个传统。
中国的循环经济从20世纪90年代开始推广,也已经有一些成功的个案,但还有很长的路要走。
5、中国环境保护任重道远
张小琴:莱斯特·R·布朗先生在清华大学演讲的题目是《拯救地球,延续文明》。情况真的有那么严重吗?地球真的到了需要拯救的地步吗?
钱易:人类必须要有这种危机感。当前全世界面临三大问题:生态问题、资源问题、污染问题。如果全球气候变暖不能得到控制,人类将面临极大的危难。有科学家已经预言,到2030年,很多岛国将被海水淹没。如果资源浪费不能得到改善,我们的子孙后代将没有资源可用。污染问题也很严重,像雾霾天气、水污染等都非常严重。所以,说“拯救地球”一点也不过分。
张小琴:那么我们应该怎么做?
一位联合国环境规划署的高级官员曾经给我看过一份资料,他们把世界上一些国家GDP的增长与资源消耗数据进行比较,结果发现,欧洲15个国家在1980年至2000年,GDP增长了56%,但是资源消耗量只增加了2.5%。这个数据非常有说服力,它告诉我们,完全可以少消耗资源,同时实现GDP的增长。
我们中国也应该走这样的道路。但目前的情况是,中国人均GDP增加了,人均资源消耗也增加得很快。
这一点上我们可以向德国学习,德国的人均GDP很高,人均资源消耗也很高,但是人均资源消耗的趋势在快速下降。因为它现在大力发展循环经济、废物利用。此外,日本的人均GDP很高,但人均资源消耗量很低。日本认识到自己是个岛国,资源不多,所以很重视节约资源,比如在日本很少有大吃大喝现象。这些都是值得我们学习的。
张小琴:对于中国的环境保护,您最忧心的是什么?
党的十八大提出,“把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。这句话说得太好了。什么是“融入”?就是说,工业要搞生态工业,农业要搞生态农业,城市要建设生态城市。既要搞好经济建设,又要保护好生态环境。
我们这些搞环境保护的人,原来看到问题很多,心里很着急。但现在我们都很兴奋,觉得到了一个好时代。未来,中国的生态环境一定会有根本好转。
来源 | 解放日报2022-08-19,作者 | 徐蓓