我國砷污染防治技術成功應用
今年7月份以來，河南省民權縣一家化工廠未經審批，擅自進行技術改造，在生產過程中，由于購進的礦石原料含有較高濃度的砷，直接導致生產廢水砷含量嚴重超標，而這些廢水未經有效處理排放又造成貫穿河南、安徽兩省100多公里的大沙河嚴重砷污染，河水中砷濃度超過地表水標準數十倍，對沿岸地區的生產生活特別是城市飲用水構成重大安全隱患。
大沙河砷污染事件發生后，環保部立即組織協調，并于11月4日組建技術專家組趕赴現場指導治污。中國科學院生態環境研究中心積極應對，以中心主任曲久輝為首的水質凈化研究組在已有飲用水除砷專利技術的基礎上，針對大沙河流域特征和砷污染狀況，在最短的時間內，提出了砷污染治理總體工藝及實施方案的初步設計，得到了專家認可，并被當地政府采納。
事故考驗技術
砷（As），對這個原子量為74.9的化學元素，人們談之色變。這主要是因為當人體暴露于砷時，可能引起腹痛、嘔吐、腹瀉等一系列中毒癥狀，嚴重時可使神經系統、心、肝、腎等多種器官受損，甚至危及生命。飲用含砷的水是人體暴露于砷的主要途徑之一。一般而言，巖層溶解和礦區砷滲透會導致地下水砷污染，進而引起飲用水質惡化。水體砷污染治理一直是國內外研究的熱點與難點問題。對于河流水體砷污染治理，國內外更是沒有可供借鑒的成功案例，河流砷污染治理的難度可想而知。
“從實驗室研究到流域治理，不確定因素很多，環境條件非常復雜，這給污染治理提出了新的更大的挑戰，除了考慮三價砷和五價砷的比值，還得考慮COD（化學需氧量）、BOD（生化需氧量）、腐殖質、懸浮物等諸多因素。”曲久輝說。
一般來講，水中砷以三價砷和五價砷兩種形態存在。其中，五價砷容易被去除且毒性較小，而三價砷不僅難去除且毒性劇烈，砷的毒性主要來源于三價砷。“三價砷和五價砷的同時去除是世界性的技術難題。”曲久輝說。
已有的技術一般通過氧化和吸附“兩步走”而達到去除砷的目的，但這種處理技術不僅工藝復雜，而且實際效果也不是很理想。
為了解決這一問題，曲久輝及其研究團隊在砷污染治理技術原理與工程應用領域進行了近10年的研發工作。從學術原理探索到技術創新，從小試、中試到工程應用，在砷污染治理與飲用水砷去除方面取得重要突破，獲得了一系列具有自主知識產權的技術成果。
新型除砷技術的核心是一種高效的除砷吸附劑，這種除砷吸附劑可以在將三價砷氧化為五價砷的同時，吸附五價砷。這種除砷吸附劑的發明不僅大大簡化了操作過程，而且有效提高了砷污染的治理效率。
正是基于這一先進的除砷吸附技術，當大沙河事故發生后，以曲久輝為首的中國科學院生態環境研究中心技術專家組，承擔了大沙河砷污染治理任務。這項工程的有效實施不僅依賴于來自實驗室的可靠吸附劑，更依賴于如何將這種吸附劑應用于復雜的實際環境。
“相比于飲用水的可控性，河流水質和水量都不是很清楚，同時也沒有先驗借鑒，這給現場治理大沙河砷污染增加了難度。”曲久輝坦言。
面對挑戰，研究人員日夜奮戰，盡快完善工程方案，確定各種關鍵參數，及時根據河流水質水量和水中三價砷和五價砷的濃度，在線調整復合吸附劑的配比。12月7日14時，距離專家組進駐現場僅一個月，河南省商丘市大沙河砷污染水體順利實現連續達標排放。至此，大沙河砷污染處置工作取得了突破性進展并獲得階段性勝利。
技術引領發展
此次具有自主知識產權的砷污染治理技術在大沙河的成功應用，在國內外河流污染尤其是砷污染治理上尚屬首次，成為我國乃至世界河流污染治理領域的成功典范之一。
我國大陸地區在很早以前就已發現了飲水型砷中毒的存在。按照世界衛生組織（WHO）的推薦標準，中國砷中毒危害病區的暴露人口高達1500萬之多，已確診患者超過數萬人。這些砷污染多數發生在貧窮和落后地區，如山西、內蒙古、新疆、吉林等省區。
在大沙河污染事件之前，曲久輝就曾主持完成過一系列飲用水除砷工程，該技術已在北京、山西、內蒙古等地成功應用，為當地居民特別是貧困和致病人群提供了優質的安全飲用水。
科技是第一生產力，科研的最終目的是解決實際問題。曲久輝等開發的河流砷污染處置技術很好地詮釋了科技引領發展的戰略方針，該技術有利于產學研相結合的技術創新體系建設，為全面提升科技自主創新能力增添了濃濃一筆。“現在，我們正與世界教育基金會合作，在內蒙古、山西等地區開展飲用水中砷污染治理的扶貧工程項目，為解決我國欠發達地區的飲用水安全問題作出努力。”曲久輝表示。
回首這幾年，以曲久輝為首的水質凈化研究組，在飲用水安全保障的科學原理研究、技術創新和工程應用等方面碩果累累。展望未來，曲久輝豪情滿懷，“我們希望以此為契機，能夠將這項技術推向市場，走向國際，為世界貧窮和落后地區飲用水砷污染治理作出貢獻，推動技術在工程中的應用，為提高人類生活質量和促進社會經濟發展作出貢獻。”
目前，曲久輝研究組正積極組織參加云南陽宗海砷污染處理項目的申請工作。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
