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

微生物可實現(xiàn) 水體的原位修復(fù)

胡勇有教授在本次峰會上做了《河道水質(zhì)改善技術(shù)》的主題演講，發(fā)表了其對污染河道的看法，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，人類活動對河道自然形態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的干擾破壞，以及過量的納污導(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、補水和管理。其中治水的環(huán)節(jié)尤為重要，也是最大的難點之一。因為河道的水體長期受污染，水體乃至整個河道的微生態(tài)和宏觀生態(tài)系統(tǒng)均已被嚴(yán)重破壞，在截污和補水后，恢復(fù)其自然凈化功能，可能需要六十年的時間。

“英國泰晤士河在工業(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，為此英國政府前后總共治理了將近一百年的時間，才使其恢復(fù)至正常。”胡勇有教授說，想要縮短河道治理的周期，必須采用多種技術(shù)針對不同污染形態(tài)的河道進(jìn)行系統(tǒng)治理。其中，強化河道微生態(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)的要點在于，在激活河道水體中“土著”微生物的同時，投入高效降解菌和調(diào)理菌劑，短期內(nèi)實現(xiàn)水質(zhì)改善，并通過建設(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，見效快，成本較低。

因此，在胡勇有教授看來，利用微生物對水體進(jìn)行原位水質(zhì)改善和修復(fù)將是河道治理的趨勢，類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)強教授則與本次峰會的嘉賓和企業(yè)家們分享了納米材料對環(huán)境修復(fù)方面的應(yīng)用成果，特別是制成納米材料的“零價鐵”，能針對河流和土壤中的“六價鉻”污染起到很好的修復(fù)作用。

“河道水污染的治理，在對水體進(jìn)行基本的去黑除臭后，最后還要對水體當(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)強教授說，在國內(nèi)大部分河道，尤其是珠三角的河道中，最常見的重金屬污染是鉻，這是電鍍工藝帶來的常見污染物。目前對鉻污染的處理，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，無法在河道中實現(xiàn)水體的原位修復(fù)。因此，他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊將可與鉻發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)的“零價鐵”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)，“零價鐵”即可將水體或土壤中的鉻還原并固定下來，然后使用磁鐵將還原固定在“零價鐵”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。

此項技術(shù)不但可以運用在河道水體修復(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)強教授舉例說，比如某個飲用水的取水口上游發(fā)生重金屬泄漏事件，可在下游某個斷面投入“零價鐵”對受污染的水體進(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，確保種出來的農(nóng)作物重金屬含量沒有超標(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，但作為一門新興的治污技術(shù)，在其發(fā)展過程也面臨著不少技術(shù)瓶頸。與會的專家表示，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用至今不到一百年的時間，目前發(fā)現(xiàn)的微生物也只有1000種左右，其中已運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物之后如何對其有毒物質(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)強教授認(rèn)為，目前對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，創(chuàng)造性的發(fā)明獨特的酶處理技術(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，菌和酶會迅速繁殖，各取所需，分別將污水中的各種大分子團(tuán)有機物質(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)。