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柴立元院士向記者介紹重金屬污染治理情況。林洛頫 攝

 “國家有需要、行業(yè)有需求，我只有帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做好科研，才能實(shí)現(xiàn)自己的一點(diǎn)人生價(jià)值。”樸實(shí)的言語、簡單樸素的穿著，是見到中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院院長柴立元院士的第一感受。

學(xué)生們口中一輩子與有色金屬打交道的柴老師，在2019年中國工程院開展第14次院士增選和第13次外籍院士增選中——當(dāng)選中國工程院院士，但他的生活沒有因此改變，依然在不斷探索解決重金屬污染防治的新方式。

技術(shù)突破：實(shí)現(xiàn)重金屬廢水深度凈化

“沒有想到污染會(huì)這么嚴(yán)重，周圍幾乎寸草不生。”1999年，從日本求學(xué)歸來的柴立元，受命組建冶金特色環(huán)境工程學(xué)科。在實(shí)地調(diào)研走訪中，柴立元發(fā)現(xiàn)很多企業(yè)排放、遺留的污染超出了他的預(yù)期。

如何用自己掌握的技術(shù)改變這一現(xiàn)狀，讓中國大地重現(xiàn)綠水青山，成為了柴立元和團(tuán)隊(duì)思考最多的問題。

在柴立元眼里，沒有純粹意義上的廢棄物：“科學(xué)研究的價(jià)值在于服務(wù)社會(huì)，我們團(tuán)隊(duì)的研究就是要讓水更清、天更藍(lán)，環(huán)境更美好；把污染物變成資源，實(shí)現(xiàn)再次利用，讓資源價(jià)值發(fā)揮到最大?！?/p>

位于湘江邊的原長沙鉻鹽廠關(guān)停后，大量的鉻渣被堆放在湘江邊，由于鉻渣中的主要有害成分六價(jià)鉻是一種致癌物質(zhì)，使得湘江沿岸居民飲水安全受到嚴(yán)重威脅。

大部分人想到對鉻渣進(jìn)行拖走隔絕掩埋的方式，但柴立元卻認(rèn)為這是“治標(biāo)不治本”，是否有一種更合適的方法呢？

柴立元和自己的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過8年時(shí)間探索與反復(fù)實(shí)驗(yàn)，研發(fā)出一種微生物治理方法，可將鉻渣中大部分六價(jià)鉻淋洗出來，從根本上消除六價(jià)鉻對環(huán)境的污染。這項(xiàng)關(guān)鍵性研究成果給了團(tuán)隊(duì)打入一只強(qiáng)心劑，帶來了信心與啟示。

同樣受到困擾的還有株洲冶煉廠，作為我國最大鉛鋅冶煉企業(yè)，在環(huán)保達(dá)標(biāo)排放面前走到生死攸關(guān)“路口”。抱著最后一絲希望，株洲冶煉廠負(fù)責(zé)人將冶煉煙氣洗滌廢水帶到柴立元面前，充滿期待地說：廢水處理了，株冶廠就有救了。

擴(kuò)大、改造、成本考量……柴立元和他的團(tuán)隊(duì)駐扎在企業(yè)生產(chǎn)廠房，沒有實(shí)驗(yàn)室，他們就在廠房邊上用彩條布搭建，為了爭取早一點(diǎn)找到方法，團(tuán)隊(duì)人員日夜排班、反復(fù)實(shí)驗(yàn)。

“調(diào)節(jié)藥劑流量時(shí)二氧化硫常會(huì)逸散，弄得人眼睛睜不開、鼻涕直流、咽喉難受，大家都是先吸一口氣然后屏住呼吸做事，做完趕緊反身吸氣?！敝心洗髮W(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院副教授王慶偉作為團(tuán)隊(duì)一員，回憶起當(dāng)時(shí)的場景依然記憶猶新。

經(jīng)過長期艱苦卓絕的攻關(guān)后，“重金屬廢水生物制劑法深度處理技術(shù)”成功應(yīng)用于株洲冶煉集團(tuán)。企業(yè)救活了！冶煉化工工業(yè)廢水治理取得革命性突破，行業(yè)也迎來技術(shù)革新。

柴立元院士正在實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生一起做實(shí)驗(yàn)。林洛頫 攝

變廢為寶：實(shí)現(xiàn)金屬回收無害化處理

“我們所做的工作就是為國家分憂解難，國家需要什么，我們就要研究什么。”秉承著這樣的科研理念，柴立元圍繞礦山、冶金、化工等行業(yè)亟需解決的環(huán)境污染嚴(yán)重、資源浪費(fèi)問題展開研究，形成重金屬清潔冶煉源頭減污、重金屬“三廢”污染控制與資源化、重金屬污染場地治理三個(gè)研究方向。

由于冶煉過程中，不可避免地產(chǎn)生大量廢渣，而廢渣常伴有金、銀等金屬，傳統(tǒng)治理方法片面追求金銀高價(jià)金屬回收，忽視廢渣中的類金屬砷污染防控，容易造成砷污染。

此時(shí)，湖南郴州金貴銀業(yè)主動(dòng)找到中南大學(xué)，尋求柴立元教授的幫助，解決企業(yè)砷排放的難題。“堅(jiān)持源頭控污，將砷污染扼殺在搖籃里。”團(tuán)隊(duì)成員們駐扎企業(yè)，穿上工作服直面危險(xiǎn)。根據(jù)柴立元的安排，團(tuán)隊(duì)兵分幾路對有色冶煉過程中砷的流向進(jìn)行全面掌握，進(jìn)行過程治理，希望達(dá)到變廢為寶。

團(tuán)隊(duì)首先結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際開發(fā)砷流向?qū)徲?jì)與診斷系統(tǒng)軟件，接著發(fā)明選擇性脫砷解毒新技術(shù)；同時(shí)研發(fā)高效固砷新工藝，為未來砷資源安全儲(chǔ)存提供穩(wěn)定性；再配套開發(fā)清潔回收金屬新裝備，既保證金銀金屬回收，又防止砷污染。

一條“控砷-脫砷-固砷-無砷”的含砷固廢無害化與資源化技術(shù)體系打造形成，這項(xiàng)技術(shù)成果解決砷分散污染與安全處置的難題，在金貴銀業(yè)、大冶有色金屬集團(tuán)、錫礦山閃星銻業(yè)等鉛、銅、銻冶煉龍頭企業(yè)推廣應(yīng)用。

于此同時(shí)，柴立元代領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對世界性難題“污酸”展開科研攻關(guān)，冒著酷暑嚴(yán)寒，深入污染一線，通過科研實(shí)現(xiàn)一系列創(chuàng)新，研發(fā)成功“冶煉多金屬廢酸資源化治理關(guān)鍵技術(shù)”。

該技術(shù)在紫金礦業(yè)集團(tuán)、五礦有色控股等國內(nèi)大型銅、鋅冶煉企業(yè)工業(yè)化應(yīng)用，國際上首次探索出冶煉廢酸大規(guī)模資源化新途徑，實(shí)現(xiàn)廢酸的低成本高效治理，引領(lǐng)冶金環(huán)境工程的技術(shù)進(jìn)步，大幅提升國內(nèi)外影響力。

該團(tuán)隊(duì)又相繼研發(fā)選-冶聯(lián)合清潔煉鋅技術(shù)、含重金屬低濃度二氧化硫煙塵凈化回收技術(shù)等30多項(xiàng)先進(jìn)適用工程化技術(shù)，形成了有色冶煉行業(yè)的重金屬污染防治技術(shù)體系，推廣至全國26個(gè)省份200余家大中型企業(yè)。

柴立元院士正在實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生一起做實(shí)驗(yàn)。林洛頫 攝

團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)：實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀人才的階梯培養(yǎng)

“我個(gè)人實(shí)在是微不足道，榮譽(yù)是屬于我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)?！辈窳⒃勂鸫舜潍@批院士，認(rèn)為優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)才能培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的個(gè)人，團(tuán)隊(duì)的發(fā)展壯大才能確保個(gè)人的持續(xù)發(fā)展。

中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院教授閔小波一直把柴立元作為團(tuán)隊(duì)的標(biāo)桿。“柴教授身上有一種拼命精神，不達(dá)目的誓不罷休，在他身上我們看到了執(zhí)著與堅(jiān)守，平時(shí)實(shí)驗(yàn)室、教室、項(xiàng)目點(diǎn)、家就是柴教授的生活全部?！?/p>

2013年，閔小波和柴立元在衡陽水口山、郴州項(xiàng)目點(diǎn)連軸轉(zhuǎn)，和團(tuán)隊(duì)一起駐守在點(diǎn)上進(jìn)行監(jiān)測實(shí)驗(yàn)，學(xué)校到水口山再去郴州，來回一趟開車就要一整天，往往一個(gè)星期要跑上兩、三趟。

日子雖然過得辛苦，但閔小波卻在奔波中和柴立元教授學(xué)到了很多東西。“我們一起實(shí)驗(yàn)、科研攻關(guān)，在團(tuán)隊(duì)奮斗努力中收獲了喜悅。”閔小波說起當(dāng)時(shí)的場景仍然很激動(dòng)。

正是依靠團(tuán)隊(duì)精神和拼搏干勁，柴立元教授團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，足跡遍布祖國大江南北，這讓團(tuán)隊(duì)里學(xué)生和老師們動(dòng)手能力、科研水平都有了很大提升，實(shí)驗(yàn)室的科研成果也得到及時(shí)推廣、轉(zhuǎn)化。

“我們團(tuán)隊(duì)每去一個(gè)地方，就在地圖上插一面小紅旗，現(xiàn)在包括新疆、西藏等29個(gè)省份（自治區(qū)）都有我們服務(wù)的項(xiàng)目?！辈窳⒃勂疬@些年完成的項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)自己幾乎走遍了全國各地。

歷經(jīng)20多年發(fā)展，柴立元帶領(lǐng)的“重金屬污染防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”已擁有核心成員41人，其中教授25人，80%的科研人員具有海外研究經(jīng)歷，團(tuán)隊(duì)年齡結(jié)構(gòu)從“50后”跨度到“90后”。

“團(tuán)隊(duì)年輕人正在逐步成長，階梯培養(yǎng)人才實(shí)現(xiàn)了1+1 >2的效果?！辈窳⒃獔?jiān)守著一份初心，時(shí)刻不忘自己的目標(biāo)：“我寧可少活十年，也不辜負(fù)國家重托，將重金屬污染防治工作做好?！?/p>

參考資料

[1] 人民網(wǎng)-湖南頻道，新晉院士柴立元：扎根重金屬污染治理 帶給行業(yè)革命性突破