錢易:怎樣讓廢物再利用?我們要向以色列、德國學習發展循環經濟

來源:上觀新聞 2022-08-19 10:04 瀏覽量:1040

清華大學環境學院的錢易教授是環境工程專家、中國工程院首批女院士之一。在“人文清華講壇”的播客節目中,清華大學新聞與傳播學院教授張小琴與錢易教授展開對話,為我們講述了中國環境工程、循環經濟以及生態文明建設的發展歷程。

廢水處理新技術舉世矚目

張小琴:您是從什么時候開始研究廢水處理的?

錢易:我1959年研究生畢業后,留在清華大學環境科學與工程系任教,就開始研究廢水處理,包括城市廢水和工業廢水。城市廢水中最主要的污染是有機污染,過去采用較多的是生物處理的辦法。因為微生物需要營養,我們就利用微生物來處理污水,也就是讓微生物把有機物當成食物分解掉,然后再對微生物進行處理。

世界上采用生物處理的辦法來進行廢水處理已經有近200年的歷史。主要有兩類處理方法:一類叫作耗氧生物處理,就是用喜歡氧氣的微生物來處理污水,這需要提供氧氣,消耗能量,排放二氧化碳;另一類叫作厭氧生物處理,就是利用討厭氧氣的微生物來進行處理。這種方法不需要氧氣,厭氧微生物會把有機物處理成甲烷,也就是沼氣,甲烷本身也是一種能源。這兩類生物處理的方法、消耗的能源不一樣,處理的速度也不一樣。耗氧生物處理快,厭氧生物處理慢。

過去,我們國家在處理廢水的時候,大多數都采用耗氧生物處理。厭氧生物處理一般用在處理污泥上,在中國用得很少。而我們團隊的研究方向重點是厭氧生物處理。我們把厭氧生物處理用在不同的方面,包括城市廢水和工業廢水的處理。特別有一類有毒有害的工業廢水,其有機物的結構非常牢固,耗氧生物處理沒法分解,我們就創新性地采用厭氧生物和耗氧生物相結合的處理方法,解決了這個問題。

張小琴:當時厭氧生物處理這種方法很少有人關注,您為什么會把它作為研究方向呢?

錢易:因為我覺得這種方法比較環保,過去農村的沼氣池就是運用這種原理。我現在一直呼吁農村仍要繼續發展沼氣,很多畜禽養殖業的廢料都可以變廢為寶,在沼氣池里變成能源。

中國水資源面臨三大危機

張小琴:您后來為什么會越來越關注中國的宏觀水問題?

錢易:本來我是搞廢水處理技術的,后來有機會出國,了解了國外的情況,對我影響很大。

我1994年當選中國工程院院士后,非常幸運地參加了中國工程院一個有關中國水問題的咨詢項目。水利部原部長錢正英是這個項目的總負責人,團隊中各行各業的專家都有。

經過調研,我們得出結論:中國的水資源面臨三大危機。第一,水太少。雖然中國水資源的總量不少,但人均水量偏低,只達到世界人均水資源擁有量的1/4。第二,洪澇災害多。第三,水太臟,環境污染嚴重。

針對這些危機,我們對中國不同的地區提出了不同的建議,歸納下來主要有三個方面。第一,強調節水優先。要多用非傳統的水資源,比如雨水、再生水等。第二,要變抗洪為與洪水和諧相處,讓洪水有地方儲存、有地方利用。第三,要在源頭上控制污染,減少污水排放。我們這個咨詢報告中的很多觀點和建議后來都被水利部采納了。

張小琴:北京的水資源也非常短缺,有什么應對方法嗎?

錢易:中國水資源的三大危機,北京都有,最嚴重的是水太少。我認為,北京節約用水的潛力是很大的。我曾經看到一份資料,其中調查了一個人在不同地方的用水狀況。照理說,一個人一天用多少水是差不多的,但調查下來差別很大。一個人用水量最少的是在家里,用水量排在前三位的分別是旅館、機關單位、學校。這說明在不同的地方,一個人用水的態度和習慣是不一樣的,所以說,節約用水的潛力很大。

張小琴:您曾在一篇文章中提到,以色列的城市廢水再利用率達到了90%以上。我們在這方面做得遠遠不夠。

錢易:是的。以色列人用水非常節約,處理后的水都再次循環利用。美國也是這樣,他們用廢水灌溉農業、沖洗城市的馬路或者洗車。在他們看來,廢水是個寶貝,一來廢水處理干凈后可以用在很多地方,二來廢水里的有機污染經過厭氧處理后可以變成甲烷氣體,變成能源。此外,廢水中的氮、磷、鉀、鎂等都是資源,可以做成肥料或是化工產品。所以,廢水一定要想辦法循環利用。

要消費,不要浪費

張小琴:您很早就開始關注消費的問題。您曾在一篇文章中講到,10克金戒指,其生態包袱為3500千克。這具體是指什么?

錢易:消費有兩個效應。一個效應叫作下游效應。即消費活動處于整個社會使用資源的最下游,工廠是生產產品的,處于上游。生態包袱指的就是資源消耗,它包括開采、排污等隱性的消耗,形象地揭示了產品對自然資源的消耗和對生態環境的沖擊。

有人對消費品所需要的資源量做過計算,比如,生產一個金戒指,上游的生產需要消耗多少資源。結果顯示,至少要3500千克的生態包袱才能生產出一枚10克重的金戒指。

消費還有一個效應叫作彈性效應,即增加一定的消費,會抵消生產產品所提高的生產效率。打個比方:改進汽車的生產工藝,可以提高汽油的使用效率,減少污染的排放;但是,如果一座城市原來有3000輛車,后來變成了30000輛,那么汽車消費數量的增加就會抵消生產效率的提高帶來的節約效應。我們一定要推廣綠色消費,要勤儉節約。

張小琴:那就是提倡不戴金戒指嗎?

錢易:不是。我們有一個口號:“要舒適,不要奢侈。要消費,不要浪費?!蔽覀儾皇翘栒俅蠹也幌M,合理的消費可以讓大家過上舒適的生活,還可以拉動經濟發展。我們是號召大家不要過分消費、不要浪費。

萊斯特·r·布朗是美國著名的生態學家,他曾經來到清華大學演講。他說,中國現在經濟發展很快,中國的GDP很快要達到美國的水平了,但是一定要注意,你們不能像美國人一樣消費。他舉了一個例子,美國人的汽車消費量很大,每4個人就有3輛車,如果中國人也按照這個比例,那么中國的汽車總量將達到11億輛。這是什么概念?現在全世界的汽車總量也不過8億輛。如果中國的汽車總量達到11億輛,那需要修新的道路、新的停車場,所需要的土地將達到2900萬公頃,這相當于中國現在的水稻田的總面積。還有,那么多汽車需要汽油,中國的汽油用量將達到目前全世界汽油產量的1.3倍。這些數字都是匪夷所思的。

提倡大力發展循環經濟

張小琴:要提高資源利用率,關鍵問題在哪里?

錢易:關鍵是政府、企業、社會都來重視這個問題,科學技術要發展,政策、法律要支持。

比如,有一個很好的制度叫作信息公開制度,每個工廠、企業都必須公開資源使用和排污情況的信息。一家造紙企業生產一噸紙用了多少水、用了多少木材,每個月都要公布。公布的目的是讓老百姓和政府來評判,監督企業是不是做到了節約資源。如果你使用的資源過多,排放的污染過多,就會受到罰款等處理。

所以,要提高資源利用率,既要技術創新,又要制訂政策,還要加強教育,讓大家心甘情愿地去做這件事。

張小琴:所謂循環經濟、生態經濟,就是模擬自然生態系統之間物質循環和能量流動的規律,也就是一種向自然學習的經濟模式。循環經濟具體是指什么?

錢易:循環經濟的主要做法是“三化”:一、減量化,就是減少資源的消耗;二、資源化,就是把廢物當作資源來利用;三、無害化,把有害的東西變成無害的。

簡單來說,循環經濟就是不要把東西全部扔到垃圾堆里去。西方以前描述工業產品的生命周期,有一句話叫作“從搖籃到墳墓”,后來改了一個詞,叫“從搖籃到搖籃”。這個詞的改變,就是把直線型的經濟模式轉變成循環經濟了。最后的廢品不是扔到垃圾堆里去,而是回收利用,回到搖籃里做成資源,這個做法非??茖W。

怎么使扔進“墳墓”的廢品重新回到“搖籃”?我總結了幾條路:第一條路是把廢棄的工業產品全部拆解,變成原材料,回歸成金銀銅鐵錫等,全部再回收。第二條路叫作再制造,就是把舊的工業產品拆開,把一部分可以利用的零部件再次用于新產品的制造,這樣可以節省很多原材料,同時減少污染。曾經有位美國教授對我說,他的手機是摩托羅拉最新款的,但其中有70%的零部件是再制造的,更新換代的只有30%。第三條路就是搞二手品市場,這方面西方已經比較成熟,因為他們有這個傳統。

中國的循環經濟從20世紀90年代開始推廣,也已經有一些成功的個案,但還有很長的路要走。

中國環境保護任重道遠

張小琴:萊斯特·r·布朗先生在清華大學演講的題目是《拯救地球,延續文明》。情況真的有那么嚴重嗎?地球真的到了需要拯救的地步嗎?

錢易:人類必須要有這種危機感。當前全世界面臨三大問題:生態問題、資源問題、污染問題。如果全球氣候變暖不能得到控制,人類將面臨極大的危難。有科學家已經預言,到2030年,很多島國將被海水淹沒。如果資源浪費不能得到改善,我們的子孫后代將沒有資源可用。污染問題也很嚴重,像霧霾天氣、水污染等都非常嚴重。所以,說“拯救地球”一點也不過分。

張小琴:那么我們應該怎么做?

錢易:現在,我們已經看到了生態文明建設、可持續發展的正確方向,如果全球共同努力,完全可以挽救地球的生命和文明。

一位聯合國環境規劃署的高級官員曾經給我看過一份資料,他們把世界上一些國家GDP的增長與資源消耗數據進行比較,結果發現,歐洲15個國家在1980—2000年,GDP增長了56%,但是資源消耗量只增加了2.5%。這個數據非常有說服力,它告訴我們,完全可以少消耗資源,同時實現GDP的增長。

我們中國也應該走這樣的道路。但目前的情況是,中國人均GDP增加了,人均資源消耗也增加得很快。

這一點上我們可以向德國學習,德國的人均GDP很高,人均資源消耗也很高,但是人均資源消耗的趨勢在快速下降。因為它現在大力發展循環經濟、廢物利用。此外,日本的人均GDP很高,但人均資源消耗量很低。日本認識到自己是個島國,資源不多,所以很重視節約資源,比如在日本很少有大吃大喝現象。這些都是值得我們學習的。

張小琴:對于中國的環境保護,您最憂心的是什么?

錢易:過去,中國經濟發展的速度遠遠超過了對環境保護的重視程度。我在不同的階段曾經憂心過很多事,比如,有一段時間污水排放問題非常嚴重。清潔生產的關鍵在于源頭上控制污染,如果在生產過程中沒有控制好污水排放,那么環境保護就是一句空話。所以,我的核心觀點是,無論是搞工業還是搞農業,抑或是搞城市建設,都要把環境保護放在心上,不能眼中只盯著經濟利益。

黨的十八大提出,“把生態文明建設放在突出地位,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程”。這句話說得太好了。什么是“融入”?就是說,工業要搞生態工業,農業要搞生態農業,城市要建設生態城市。既要搞好經濟建設,又要保護好生態環境。

我們這些搞環境保護的人,原來看到問題很多,心里很著急。但現在我們都很興奮,覺得到了一個好時代。未來,中國的生態環境一定會有根本好轉。


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