鲜为人知的中日水交流

——访北京工业大学教授、博士生导师、东京大学访问学者李军

●随着城市化、工业化、现代化的加深，环境污染问题愈来愈成为危及人类健康的杀手和阻碍社会发展的羁绊。尤其是，日益加重的水污染问题令人谈“水”色变。作为人与地球共有的“血液”，水污染带来的心悸与恐慌，使人们无法预知人类社会的未来将如何延续。

●中日两国一衣带水，日本的先进环保理念为中国环保事业带来了积极影响。近年来，中国在向发达国家迈进的快速经济发展中，由于思想意识等因素致使破坏现象日趋严重。对此，国家相关部门在注重环保人才培养的同时，也加大了与日、德、美、荷、法等环保技术发达国家间的技术交流。特别是，在“污水治理与资源化”方面与日本交流受益颇深。北京工业大学教授、博士生导师、日本东京大学访问学者李军，便是中日“水交流”中富有卓著贡献的“水将军”。

十八载专注“水”研究

在我国恢复高考制度的改革开放初期，理工科颇为社会看中。高校理工科的学生，被视为社会建设的重要科技力量。与大部分考生一样，受“学好数理化，走遍天下都不怕”这一当时的流行语影响，1981年，年仅十六岁的李军以优异的成绩考上了哈尔滨工业大学给水排水专业。

“给水排水”概念来源于前苏联。之后，中国高校又从美国引进了“环境工程”新概念。哈尔滨工业大学给水排水专业至今在全国高校相关专业中排名第一，此专业中王宝贞等教授都是从前苏联相关科技部门培养出来的世界著名“水”专家。1985年，李军毕业并取得工学学士学位，毕业论文为“超滤膜处理印染废水技术研究”。受老师和本专业研究生影响，李军本科毕业后同年考入本校市政环境学院环境工程专业研究生。攻读研究生期间，李军的研究课题及毕业论文是“用数学模型控制滹沱河流的污染”，此论文在芬兰赫尔辛基由国际水污染控制协会（IAWPRC）主办的“第5届江河流域管理会议”上发表，并获奖。

1988年，李军硕士研究生毕业后留校任教，之后改派到山东建筑大学相关专业任助教。1991年，李军考入母校环境工程博士研究生，师从国际水科学院院士、国际水协会理事、著名水处理专家王宝贞教授。期间，李军还兼任本校附属深圳义和水工业技术公司环境工程部经理一职，以理论与实践相结合的方式将自己的研究推向更高端。1995年，李军以优异的成绩毕业并取得博士学位，其研究成果“淹没式生物膜法脱氮除磷技术”，获建设部科技进步二等奖。期间，李军还参与国家“八五”攻关课题“生活垃圾渗滤液处理技术”研究。

自1981至1995年，李军通过14年院校学习和实践研究，对中国“给水排水”、“环境工程”领域知识有了近乎全盘掌握后，于1996年奔赴日本作千叶大学物质工学科博士后研究员, 从师物质工学科教授、千叶大学环境安全部长立本英机先生，着手“污水治理及资源化”研究。期间，李军的研究成果在《Water Reserch》、《European Water Pollution Control》及第1回日本水環境学会シンポジウム、第34回日本工业用水協会研究会上发表。学习期间，李军多次与立本英机教授一道来到中国，参与中日“水交流”。

1999年，在完成千叶大学博士后学业和对日本“污水治理及资源化”研究有了一定掌握后，李军应邀到北京工业大学任职教授、博士生导师，并兼任中国环境科学学会环境工程分会副秘书长，中国土木工程学会给水排水学会理事、排水委员会委员，《环境工程》杂志编委，《亚洲给水排水》杂志编委，中国化学工业出版社环境出版中心编委，中国水网咨询专家，国际水协会（IWA）和日本水环境学会（JSWE）、日本土木工程学会（JSCE）会员等职。2006年12月，李军在北京工业大学工作的同时，应日本东京大学邀请再次踏上日本求知、中日“水”交流之旅，任东京大学都市环境工学科水环境中心研究员。

鲜为人知中日“水”交流

早在上世纪九十年代，中国便有了“中水”技术应用于深圳等地两万平方米以上的大型城市建筑，后来将标准定在应用于五万平方米大型建筑中。“中水”是对建筑用户生活废水进行技术处理，再用于建筑本身冲刷厕所、市政杂用水、营造人造水景观等方面。“中水”概念来源于日本。日本商业、居住等大型建筑中都设有上水道、中水道、下水道。下水道收集的废水进行再生处理后再利用的供水管道，便是“中水”道。

据李军教授介绍，由于日本水资源较为丰富，他们对“中水”的利用率还不及中国，主要是将“中水”作为冲厕用水、市政杂用水和江河补水。另外，日本对城市污水的治理与资源化技术、江河治理及污泥减量化与资源化技术居世界前列。李军在日留学、作访问学者期间所学知识，为中国“污水、污泥治理及资源化”研究带来了积极影响，并弥补了个别学术领域研究空白。尤其是，李军在国内最早进行两性高分子絮凝剂及螺旋压榨式脱水工艺技术研究，并与日本石垣株式会社、日本大野绿水株式会社合作在北京高碑店污水处理厂建立第一个螺旋压榨式污泥脱水工艺技术示范工程，使“螺旋压榨式”污泥脱水处理技术应用于北京排水集团，弥补了中国该项领域的空白。

记者：中国经济发展世人瞩目，但随之日益严重的环境污染成为阻碍中国经济健康发展的一大羁绊，您如何看待这一问题？

李军：中国对大型江河污染的治理还不得力。国家有法律规定，但在执行上有时存在执法不严、有法不依的现象，致使企业建厂前的环境评价流于形式，或者是一些环境评价制定不规范，导致一些不该上的、对环境有恶劣影响的项目有时钻空子上了。有的地区甚至无视环保法律法规，为了片面提升GDP而放松环境评价指标，部分企业乘虚而入受利益驱动“偷排”、“重排”，造成江河污染。为保护江河水质，不仅要建设大量的污水处理厂，同时要注重源头治理和清洁生产、加强河道及流域污染治理，还要有针对性地设立一些严格的环境评价标准。例如，目前“农田灌溉水质标准”用的还是92年的标准，“农用污泥中污染物控制标准”（GB4284-84）用的则是84年的标准。当然，这里有一个思想认识的问题。比如，有些地区长期以来对垃圾分类做得不好，尤其是对生活用水、工业废水处理不妥，致使工业用水中的一些重金属灌溉到农作物中。这些重金属会不断地迁移、转化、富集，而且是成倍地富集到动物、鱼类。人是最终的富集者，也是最大的受害者。我觉得中国环保方面要做的事情和需要解决的问题还很多，首先要对一些企业进行减排处理，提倡清洁生产和友好生产，使之在生产过程中减少污染。

记者：您在中日两国从事“水”研究近二十年，您认为日本在水资源保护和“污水处理与资源化”方面，有哪些经验我们可以借鉴呢？

李军：在水污染控制、污泥处理与处置等领域日本有很多优势，通过学习和交流可以弥补我们的不足。在水污染控制方面，主要是“再生水”与流域污染控制技术。围绕城市污水再生处理的生物脱氮除磷技术、膜生物反应器技术及臭氧氧化等深度处理技术；河道及流域污染控制技术方面，日本是比较先进的。日本是通过污水处理与河堤植被种植等生态治理技术、雨水收集利用等方式相结合，来治理河道与湖泊。同时，还可以通过“再生水”技术来补充河水、营造景观河流。我们国家下一步可能要加大河道、湖泊及流域污染的治理，日本这些技术都是我们应该借鉴的。在污泥处理与处置方面，利用生物捕食、臭氧氧化等措施使污泥减量，尤其是臭氧应用于污泥处理技术是值得我们借鉴的，我们国家目前还没有这样的工程实用技术，而日本已取得很好的工程实用经验；日本的污泥资源化技术也是非常先进的，可以利用污泥制作渗透砖等建筑材料，通过堆肥制作肥料；污泥处置方面，日本主要是采用焚烧技术，这也是值得我国引进和学习的。

记者：能否谈一下日本在污水、污泥处理及资源化方面的具体措施，以及您在该领域的研究内容？

李军：污水资源化是缓解水资源短缺的主要对策，水危机及其所衍生的水质和生态问题将束缚和制约我国经济发展第三步战略目标，节水和治污是水资源可持续利用的核心部分。国外的经验表明，城市污水的再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市用水的有效途径。我国污水再生进程缓慢的原因是多样的，尚缺乏保证率高、可靠性强的高效低耗污水处理与回收技术。为此，研究开发高效、经济、新型的城市污水和工业废水深度处理及回收技术和工艺系统，具有重要的环保、经济和社会效益。下面就简单介绍一下我在该领域的研究内容。

污水深度处理与有效利用技术。水体的富营养化现象在世界各地日趋严重，已成为人类所面临的严重的水环境问题之一。引起水体富营养化的主要因子是氮和磷，所以控制污染源、降低污水中的氮尤其是磷含量，是防止水体富营养化的主要任务。在这一领域，我将在原有研究基础上，重点研究新的脱氮除磷机理极其新技术、新工艺；重点研究变通量膜分离与生物处理联用技术，提高产水量、降低能量消耗和运行成本、提高运行稳定性，达到实用化水平，服务我国污水深度处理及有效利用。

垃圾渗滤液及高浓度有机废水处理技术。渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。垃圾卫生填埋是一种广泛应用的垃圾处置方法，而其产生的渗滤液因其毒性，被列为疑难废水，会严重危及地表水和地下水的水质、导致二次污染。日本等发达国家的城市垃圾多分类管理，筛选后采用垃圾焚烧法，很少采用卫生填埋处理，因此发达国家垃圾卫生填埋场的渗滤液处理也缺少经验。我国城市垃圾构成与发达国家不同，因为经济技术水平较低和受城市垃圾成分的制约，生活垃圾多采用卫生填埋而采用焚烧处理的很少。目前，国内已建成的近100多座垃圾填埋场，渗滤液浓度极高，有机负荷远远超过设计负荷，出水不能达标排放。填埋场渗滤液的处理成功技术几乎是空白。对此，我的主要研究内容为：确定适合于不同时期垃圾渗滤液的处理工艺流程及其适合的设计和运行工艺参数；研究工艺流程中各处理单元的各影响因素及克服干扰的对策。

污泥减量处理处置及资源化技术。城市污水处理厂在净化污水的同时也产生了大量剩余污泥，而且不稳定、易腐败、有恶臭，且有年年上升的趋势。污泥处理费用高涨，污泥投放地越来越有限。随着我国城市污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量将有较大的增长。因此必须有效的减量、处理处置与利用污泥，而研究开发先进的剩余污泥减量化的污水生物处理新技术和污泥处理处置及资源化技术，是解决当前及今后我国污泥处理与处置问题的有效和根本的途径之一。对此，我的研究课题是：研究开发高效节能的螺旋压榨式脱水工艺技术；根据物质循环的环境多样性和微生物多样性原理，开发将剩余污泥原位分解的污泥减量化高效污    水处理技术；建立污泥处理处置工艺→污泥特性→环境释放生态安全性三者的关系，以建立适合于污泥处理处置及资源化的优化方案和生态安全保障体系。

近二十年来，李军痴迷“水”研究、致力中日“水”交流的精神毫不亚于当年高考时“考就要考全国第一‘水’专业”的热情。截至目前，李军在中外著名“水”相关刊物上发表学术论文百余篇；获得中国建设部科技进步奖、黑龙江省科技进步奖等部级奖5项；获得中外相关部门颁发的优秀论文奖十余项；撰写出版《微生物与水处理工程》等专着五部。李军在中日“水”研究领域已经有了同行们难以企及的名望，也有很多大型“水”相关企业伸出橄榄枝高薪聘请，而注定终生致力“水”研究事业的他，不为并无自身价值的金钱所诱惑。李军相信，执着于污水、污泥研究不仅可以使环境更清洁、江河更秀美，这一“治污”理念还会惠及到对社会上腐败现象的防与治，通过双重的“环保”理念，还海川予清澈，还人类予高尚和自然。

本报记者：邓春