在本次環(huán)境保護(hù)暨綠色發(fā)展峰會(huì)上，胡勇有教授和來(lái)自華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院的方戰(zhàn)強(qiáng)教授，分別就微生物和納米材料在環(huán)境修復(fù)中的運(yùn)用做了精彩演講，并對(duì)這些環(huán)保創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展前景做出展望。

微生物可實(shí)現(xiàn) 水體的原位修復(fù)

胡勇有教授在本次峰會(huì)上做了《河道水質(zhì)改善技術(shù)》的主題演講，發(fā)表了其對(duì)污染河道的看法，并提出污染河道修復(fù)的總體目標(biāo)和可行性方案。

胡勇有教授說(shuō)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)河道自然形態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的干擾破壞，以及過(guò)量的納污導(dǎo)致河道水體供氧和耗氧失衡。在水體缺氧乃至厭氧條件下，污染物不斷的轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)以及鐵、錳硫化物等黑色物質(zhì)，導(dǎo)致受污染的河道水體出現(xiàn)黑臭。改善河道水質(zhì)的基本思路是截污、治水、清淤、補(bǔ)水和管理。其中治水的環(huán)節(jié)尤為重要，也是最大的難點(diǎn)之一。因?yàn)楹拥赖乃w長(zhǎng)期受污染，水體乃至整個(gè)河道的微生態(tài)和宏觀生態(tài)系統(tǒng)均已被嚴(yán)重破壞，在截污和補(bǔ)水后，恢復(fù)其自然凈化功能，可能需要六十年的時(shí)間。

“英國(guó)泰晤士河在工業(yè)革命后，受城市生活污水和工業(yè)廢水的雙重污染，曾經(jīng)臭氣熏天，喪失了水體和生態(tài)功能，為此英國(guó)政府前后總共治理了將近一百年的時(shí)間，才使其恢復(fù)至正常。”胡勇有教授說(shuō)，想要縮短河道治理的周期，必須采用多種技術(shù)針對(duì)不同污染形態(tài)的河道進(jìn)行系統(tǒng)治理。其中，強(qiáng)化河道微生態(tài)系統(tǒng)的重建和平衡是重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。該技術(shù)的要點(diǎn)在于，在激活河道水體中“土著”微生物的同時(shí)，投入高效降解菌和調(diào)理菌劑，短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)改善，并通過(guò)建設(shè)生態(tài)河床和堤岸和生物操控技術(shù)，在河道中重新構(gòu)建一個(gè)健康的微生態(tài)和宏觀生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)水體恢復(fù)自凈功能和生態(tài)功能。該技術(shù)應(yīng)用方便，見(jiàn)效快，成本較低。

因此，在胡勇有教授看來(lái)，利用微生物對(duì)水體進(jìn)行原位水質(zhì)改善和修復(fù)將是河道治理的趨勢(shì)，類(lèi)似碧沃豐這種專注從事環(huán)境微生物技術(shù)的環(huán)保公司，在河道水質(zhì)治理方面將大展身手。

納米材料可快速吸走 污染物中的重金屬

方戰(zhàn)強(qiáng)教授則與本次峰會(huì)的嘉賓和企業(yè)家們分享了納米材料對(duì)環(huán)境修復(fù)方面的應(yīng)用成果，特別是制成納米材料的“零價(jià)鐵”，能針對(duì)河流和土壤中的“六價(jià)鉻”污染起到很好的修復(fù)作用。

“河道水污染的治理，在對(duì)水體進(jìn)行基本的去黑除臭后，最后還要對(duì)水體當(dāng)中的重金屬等有毒物質(zhì)進(jìn)行消除，才能保證水體的健康。”方戰(zhàn)強(qiáng)教授說(shuō)，在國(guó)內(nèi)大部分河道，尤其是珠三角的河道中，最常見(jiàn)的重金屬污染是鉻，這是電鍍工藝帶來(lái)的常見(jiàn)污染物。目前對(duì)鉻污染的處理，主要的技術(shù)是吸附法，但傳統(tǒng)的吸附法需要用到沉淀池等污水處理設(shè)備，無(wú)法在河道中實(shí)現(xiàn)水體的原位修復(fù)。因此，他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)將可與鉻發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)的“零價(jià)鐵”制作成20—40納米的納米材料，大大增加了材料的比表面積。然后將材料撒到受污染的水體或土壤中，在10到20分鐘以內(nèi)，“零價(jià)鐵”即可將水體或土壤中的鉻還原并固定下來(lái)，然后使用磁鐵將還原固定在“零價(jià)鐵”顆粒上的鉻進(jìn)行快速分離，避免遺留在水體和土壤中產(chǎn)生二次污染。

此項(xiàng)技術(shù)不但可以運(yùn)用在河道水體修復(fù)方面，還可以在環(huán)保應(yīng)急處置和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮積極作用。方戰(zhàn)強(qiáng)教授舉例說(shuō)，比如某個(gè)飲用水的取水口上游發(fā)生重金屬泄漏事件，可在下游某個(gè)斷面投入“零價(jià)鐵”對(duì)受污染的水體進(jìn)行修復(fù)，確保取水口的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，主要做法是在受污染土壤中撒下納米“零價(jià)鐵”，將土壤中的鉻固定，不讓鉻遷移到農(nóng)作物的體內(nèi)去，確保種出來(lái)的農(nóng)作物重金屬含量沒(méi)有超標(biāo)。

微生物技術(shù)將成為 治水的主流技術(shù)

雖然微生物在治水過(guò)程中起到水體原位處理和減少二次污染的重要作用，但作為一門(mén)新興的治污技術(shù)，在其發(fā)展過(guò)程也面臨著不少技術(shù)瓶頸。與會(huì)的專家表示，隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)和高新分子材料學(xué)快速發(fā)展，微生物治污技術(shù)在結(jié)合了分子生物學(xué)和納米材料等新技術(shù)之后，其發(fā)展前景十分廣闊，將成為一個(gè)新興的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。

據(jù)胡勇有教授介紹，微生物技術(shù)在污水處理方面的運(yùn)用至今不到一百年的時(shí)間，目前發(fā)現(xiàn)的微生物也只有1000種左右，其中已運(yùn)用于水處理的微生物只有幾十種。而且如何固定微生物使其不在水體中流失，微生物在分解水體中的有機(jī)物之后如何對(duì)其有毒物質(zhì)進(jìn)行深度處理，都是微生物治水中出現(xiàn)的新課題和新挑戰(zhàn)。因此，利用微生物治水，需要結(jié)合分子生物學(xué)，不斷地去開(kāi)發(fā)和利用新的微生物，使其在治污水和恢復(fù)環(huán)境微生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要的作用。

方戰(zhàn)強(qiáng)教授認(rèn)為，目前對(duì)污水的處理有物理法、化學(xué)法和生物法等三種方式，其中生物處理將成為污水處理的主流技術(shù)。他建議，結(jié)合分子生物學(xué)和納米材料等高新技術(shù)，比如利用DNA修改技術(shù)，培養(yǎng)一些可快速分解污染物的優(yōu)勢(shì)菌種，并利用納米技術(shù)將微生物固定和封存，從而提高微生物治污的效率。

據(jù)碧沃豐總經(jīng)理范德朋介紹，在微生物固定方面，碧沃豐已經(jīng)投入大量的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，創(chuàng)造性的發(fā)明獨(dú)特的酶處理技術(shù)和微膠囊封裝工藝。在投入水中之前，封存在15微米大小的微膠囊內(nèi)的菌和酶就像被“冷凍”一樣，進(jìn)入休眠狀態(tài)，停止自然生長(zhǎng)和繁殖。這樣不同的菌和酶不但能共存，而且還仍能保持各自的活性。一旦微膠囊入水溶化后，菌和酶會(huì)迅速繁殖，各取所需，分別將污水中的各種大分子團(tuán)有機(jī)物質(zhì)分解成小分子團(tuán)，將其變成水和二氧化碳，有效降解工業(yè)廢水的污染物，使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。