6位院士专家全面解析环保技术前沿

四、刘文清：环境监测技术设备发展方向有哪些？

中国工程院院士、实验室学术委员会委员、中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研究员 刘文清

“所有的环境管理都是建立在准确的测量基础上，大气环境监测技术是认识、理解和最终解决大气污染问题的关键。”刘文清在发言中表示，我国在监测技术领域实现进行了长足的发展，但还存在非常大的提升空间。

他认为，可靠性应该是国产仪器竞争的核心所在。“谈性能指标，我们跟国外差距并不是很大，问题就是可靠性，就是平均故障发生间隔时间。如果我们能够解决可靠性问题，就可以在仪器水平上缩小差距。”与此同时，硬件具备、数据拿到以后，怎么样分析也是挑战。分析的方法和软件，是发达国际监测行业的核心内容。

刘文清认为，监测技术领域下一个方向是“互联网+”，推动互联网加智慧环保。另一个方向是更高的精度，更大的范围，更加实用小型化等方面。对于影响国家环境安全、涉及重大国际环境问题和履约环境战略的领域，国家急需用监测数据支撑；另外生态环境改善、人体健康、可持续发展涉及的环境监测技术和系统开发，还有基载、机载、环载和星载平台的环境监测技术与系统研发，都是未来发展的重点。

刘文清说，实际上至今没有一个单一的技术满足衡量污染物监测的多种需求，每种技术都有特点和限制，不同的监测平台，实际上都有各自的优缺点。要发展更高的精度，更多成分，更大范围，更实用的多平台环境监测技术，才能满足变化的环境需求。

五、李广贺：场地修复产业如何应对面向未来的全面提升？

清华大学分室教授 李广贺

李广贺在演讲中表示，场地污染修复已经是发展最快的环保产业板块，不过和国外先进成熟产业形态，还有不少差距：技术装备研发能力和自主核心技术与发达国家有非常大的差距，修复市场核心技术装备材料基本上以进口为主；国外处于技术应用阶段，我们处于技术研发阶段；我们仍然是粗放联合的技术为主，发达国家进入到原位和联合修复为主的方式。

针对整个场地修复科技和产业发展方向，他表示有一些发展方向值得关注，包括生态环境和健康安全、风险管理、系统监管、大数据监控网络构建、资源化安全利用等方面，为我们科技发展提供了相应思路。

在核心技术和装备层面，设备化是未来的重要发展方向，尤其是成套重大装备工程化应用要有非常大的提升。包括原位勘探、高精度监测、快速探测和智能化修复，物联网、大数据将在土壤污染防治和监管方面发挥重大作用。

李广贺说，土壤修复产业未来发展一定是全产业链，不是小而全的过程，要形成工程咨询、材料生产、装备加工、工程修复、工程监理完整的产业结构和产业链，要有前瞻性、原创性和战略性装备研发。

总体上来讲，场地修复行业应该逐渐进入到中期发展阶段，标志性指标应该包括：完整的技术和理论体系，完善的技术标准，技术设备和材料的工程化应用，规范化实施；研发技术的转化率要达到50%到60%，现在只有10%到20%左右；有一批污染防治标志性工程，推动和促进科技研发和产业发展。

六、彭永臻：新型生物脱氮除磷能否解决污水处理瓶颈？

中国工程院院士、实验室学术委员会委员、北京工业大学教授 彭永臻

现在城市污水处理有两大难题。第一污水脱氮除磷难。第二污水处理厂的优化和节能降耗。因为城市污水运营费用非常高，节能降耗是永恒的主题。另外随着中国污水处理率的提高，黑臭水体的解决，氮磷超标排放日益严重，导致风险化日益普遍。风险化成为全球性的水污染问题。可以说脱氮除磷成为当今污水处理领域的重大问题，特别是城市污水。

我们国家水污染中脱氮除磷存在的问题。我国大多数的污水处理厂都没有达到一级A的排放标准，其中瓶颈问题是总氮没有达标。我国的污水处理标准过严了，不是这样，达到一级A的标准，仍然遏制不了富营养化的蔓延。我国应该针对敏感水环境区域制定更加严格的标准。太湖、环渤海周边等要制定严于国家一级A标准的排放。

还有另外一种情况，有些地区流域真没有必要到一级A的标准。台湾不用搞脱氮除磷，台湾周边是公海，排点氮磷往海里一放，给海里增加到富营养化物质。黑龙江往往没有必要脱氮除磷。还有一些区域实际上也没有富营养化，从来没有听说特别大的河流有富营养化的问题。富营养化有几个条件，氮磷、温度、阳光、扰动，因此标准该严的严，该松的松。

下面是比较具体，第二个问题传统污水生物处理工艺和问题。从全世界来看，在两个世纪有固体沉淀，处理城市污水的悬浮物，上世纪20年代初，我记得上学到上海参加污水处理厂特别惊讶，20年代在上海建立一个活性污泥法污水处理厂。上世纪70、80年代，全世界脱氮除磷，富营养化在全世界爆发了。随着BOD、脱氮除磷，使污水处理工艺越来越复杂，带来很多技术问题，处理工程，包括机械仪表处理问题。脱氮除磷的问题纳入处理流程之外，提出了非常多的科学问题。

再看看脱氮除磷的大问题，污水除磷可以通过生物除磷和化学除磷。污水脱氮，只有生物脱氮才是最经济有效的，而且对于城市污水来讲是唯一的，不仅是经济有效而且是唯一的方法，到现在还没有听说哪个城市污水处理厂不用生物脱氮。原因是什么？混凝沉淀不能去除微滤、纳滤口径，区别不了水分子大小，只有反渗透才能区别水分子大小。反渗透处理是中水，对于城市污水处理来讲生物脱氮是唯一选择的。

城市污水总氮代表是关键难点。

生物脱氮反两步，第一个硝化，第二个反硝化。一个电子供体，一个是电子受体，水中氨氮和有机氮从污水处理分离出来完成脱氮的问题，一个需要氧气，一个需要有机碳源，这是关键点。

生物除磷，有除磷微生物和菌，没有氧的条件下，把磷从细胞中释放出来，可以使水中磷从3每升毫克达到几十毫克，在耗氧和曝气过程中，把水中磷聚集在细胞中，摄取磷，而且是过量的，把含有磷的污泥排除污水处理系统就完成了处理，就是这样简单。

这是我们用的工艺AN/O除磷工艺，释放出磷，然后曝气、好氧，然后沉淀池，然后处理水。还有反硝化反应器缺氧然后到硝化反应器好氧，然后到沉淀池，到处理水。这个两个结合起来既除磷又脱氮，厌氧、缺氧和好氧。对小型的污水处理厂应用广泛的是序批式活性污泥法，小于5万吨的经常用这样一种工艺。

我们看到什么问题，无论对A/O都存在这样的问题。缺氧，有机物进来这个是氨氮，缺氧池没有变化，在好氧池，此消彼涨形成硝态氮，用有机物还原硝态氮。回流中的硝阶氮和出水的硝阶氮相同，因为他们都来源于这个地方，就是说出水和回流污泥和剩余污泥中硝阶氮、氨氮、总氨是一样的，这种工艺很难彻底深度的脱氮。