钱易:怎样让废物再利用?我们要向以色列、德国学习发展循环经济

来源:上观新闻 2022-08-19 10:04 浏览量:2015

清华大学环境学院的钱易教授是环境工程专家、中国工程院首批女院士之一。在“人文清华讲坛”的播客节目中,清华大学新闻与传播学院教授张小琴与钱易教授展开对话,为我们讲述了中国环境工程、循环经济以及生态文明建设的发展历程。

废水处理新技术举世瞩目

张小琴:您是从什么时候开始研究废水处理的?

钱易:我1959年研究生毕业后,留在清华大学环境科学与工程系任教,就开始研究废水处理,包括城市废水和工业废水。城市废水中最主要的污染是有机污染,过去采用较多的是生物处理的办法。因为微生物需要营养,我们就利用微生物来处理污水,也就是让微生物把有机物当成食物分解掉,然后再对微生物进行处理。

世界上采用生物处理的办法来进行废水处理已经有近200年的历史。主要有两类处理方法:一类叫作耗氧生物处理,就是用喜欢氧气的微生物来处理污水,这需要提供氧气,消耗能量,排放二氧化碳;另一类叫作厌氧生物处理,就是利用讨厌氧气的微生物来进行处理。这种方法不需要氧气,厌氧微生物会把有机物处理成甲烷,也就是沼气,甲烷本身也是一种能源。这两类生物处理的方法、消耗的能源不一样,处理的速度也不一样。耗氧生物处理快,厌氧生物处理慢。

过去,我们国家在处理废水的时候,大多数都采用耗氧生物处理。厌氧生物处理一般用在处理污泥上,在中国用得很少。而我们团队的研究方向重点是厌氧生物处理。我们把厌氧生物处理用在不同的方面,包括城市废水和工业废水的处理。特别有一类有毒有害的工业废水,其有机物的结构非常牢固,耗氧生物处理没法分解,我们就创新性地采用厌氧生物和耗氧生物相结合的处理方法,解决了这个问题。

张小琴:当时厌氧生物处理这种方法很少有人关注,您为什么会把它作为研究方向呢?

钱易:因为我觉得这种方法比较环保,过去农村的沼气池就是运用这种原理。我现在一直呼吁农村仍要继续发展沼气,很多畜禽养殖业的废料都可以变废为宝,在沼气池里变成能源。

中国水资源面临三大危机

张小琴:您后来为什么会越来越关注中国的宏观水问题?

钱易:本来我是搞废水处理技术的,后来有机会出国,了解了国外的情况,对我影响很大。

我1994年当选中国工程院院士后,非常幸运地参加了中国工程院一个有关中国水问题的咨询项目。水利部原部长钱正英是这个项目的总负责人,团队中各行各业的专家都有。

经过调研,我们得出结论:中国的水资源面临三大危机。第一,水太少。虽然中国水资源的总量不少,但人均水量偏低,只达到世界人均水资源拥有量的1/4。第二,洪涝灾害多。第三,水太脏,环境污染严重。

针对这些危机,我们对中国不同的地区提出了不同的建议,归纳下来主要有三个方面。第一,强调节水优先。要多用非传统的水资源,比如雨水、再生水等。第二,要变抗洪为与洪水和谐相处,让洪水有地方储存、有地方利用。第三,要在源头上控制污染,减少污水排放。我们这个咨询报告中的很多观点和建议后来都被水利部采纳了。

张小琴:北京的水资源也非常短缺,有什么应对方法吗?

钱易:中国水资源的三大危机,北京都有,最严重的是水太少。我认为,北京节约用水的潜力是很大的。我曾经看到一份资料,其中调查了一个人在不同地方的用水状况。照理说,一个人一天用多少水是差不多的,但调查下来差别很大。一个人用水量最少的是在家里,用水量排在前三位的分别是旅馆、机关单位、学校。这说明在不同的地方,一个人用水的态度和习惯是不一样的,所以说,节约用水的潜力很大。

张小琴:您曾在一篇文章中提到,以色列的城市废水再利用率达到了90%以上。我们在这方面做得远远不够。

钱易:是的。以色列人用水非常节约,处理后的水都再次循环利用。美国也是这样,他们用废水灌溉农业、冲洗城市的马路或者洗车。在他们看来,废水是个宝贝,一来废水处理干净后可以用在很多地方,二来废水里的有机污染经过厌氧处理后可以变成甲烷气体,变成能源。此外,废水中的氮、磷、钾、镁等都是资源,可以做成肥料或是化工产品。所以,废水一定要想办法循环利用。

要消费,不要浪费

张小琴:您很早就开始关注消费的问题。您曾在一篇文章中讲到,10克金戒指,其生态包袱为3500千克。这具体是指什么?

钱易:消费有两个效应。一个效应叫作下游效应。即消费活动处于整个社会使用资源的最下游,工厂是生产产品的,处于上游。生态包袱指的就是资源消耗,它包括开采、排污等隐性的消耗,形象地揭示了产品对自然资源的消耗和对生态环境的冲击。

有人对消费品所需要的资源量做过计算,比如,生产一个金戒指,上游的生产需要消耗多少资源。结果显示,至少要3500千克的生态包袱才能生产出一枚10克重的金戒指。

消费还有一个效应叫作弹性效应,即增加一定的消费,会抵消生产产品所提高的生产效率。打个比方:改进汽车的生产工艺,可以提高汽油的使用效率,减少污染的排放;但是,如果一座城市原来有3000辆车,后来变成了30000辆,那么汽车消费数量的增加就会抵消生产效率的提高带来的节约效应。我们一定要推广绿色消费,要勤俭节约。

张小琴:那就是提倡不戴金戒指吗?

钱易:不是。我们有一个口号:“要舒适,不要奢侈。要消费,不要浪费。”我们不是号召大家不消费,合理的消费可以让大家过上舒适的生活,还可以拉动经济发展。我们是号召大家不要过分消费、不要浪费。

莱斯特·r·布朗是美国著名的生态学家,他曾经来到清华大学演讲。他说,中国现在经济发展很快,中国的GDP很快要达到美国的水平了,但是一定要注意,你们不能像美国人一样消费。他举了一个例子,美国人的汽车消费量很大,每4个人就有3辆车,如果中国人也按照这个比例,那么中国的汽车总量将达到11亿辆。这是什么概念?现在全世界的汽车总量也不过8亿辆。如果中国的汽车总量达到11亿辆,那需要修新的道路、新的停车场,所需要的土地将达到2900万公顷,这相当于中国现在的水稻田的总面积。还有,那么多汽车需要汽油,中国的汽油用量将达到目前全世界汽油产量的1.3倍。这些数字都是匪夷所思的。

提倡大力发展循环经济

张小琴:要提高资源利用率,关键问题在哪里?

钱易:关键是政府、企业、社会都来重视这个问题,科学技术要发展,政策、法律要支持。

比如,有一个很好的制度叫作信息公开制度,每个工厂、企业都必须公开资源使用和排污情况的信息。一家造纸企业生产一吨纸用了多少水、用了多少木材,每个月都要公布。公布的目的是让老百姓和政府来评判,监督企业是不是做到了节约资源。如果你使用的资源过多,排放的污染过多,就会受到罚款等处理。

所以,要提高资源利用率,既要技术创新,又要制订政策,还要加强教育,让大家心甘情愿地去做这件事。

张小琴:所谓循环经济、生态经济,就是模拟自然生态系统之间物质循环和能量流动的规律,也就是一种向自然学习的经济模式。循环经济具体是指什么?

钱易:循环经济的主要做法是“三化”:一、减量化,就是减少资源的消耗;二、资源化,就是把废物当作资源来利用;三、无害化,把有害的东西变成无害的。

简单来说,循环经济就是不要把东西全部扔到垃圾堆里去。西方以前描述工业产品的生命周期,有一句话叫作“从摇篮到坟墓”,后来改了一个词,叫“从摇篮到摇篮”。这个词的改变,就是把直线型的经济模式转变成循环经济了。最后的废品不是扔到垃圾堆里去,而是回收利用,回到摇篮里做成资源,这个做法非常科学。

怎么使扔进“坟墓”的废品重新回到“摇篮”?我总结了几条路:第一条路是把废弃的工业产品全部拆解,变成原材料,回归成金银铜铁锡等,全部再回收。第二条路叫作再制造,就是把旧的工业产品拆开,把一部分可以利用的零部件再次用于新产品的制造,这样可以节省很多原材料,同时减少污染。曾经有位美国教授对我说,他的手机是摩托罗拉最新款的,但其中有70%的零部件是再制造的,更新换代的只有30%。第三条路就是搞二手品市场,这方面西方已经比较成熟,因为他们有这个传统。

中国的循环经济从20世纪90年代开始推广,也已经有一些成功的个案,但还有很长的路要走。

中国环境保护任重道远

张小琴:莱斯特·r·布朗先生在清华大学演讲的题目是《拯救地球,延续文明》。情况真的有那么严重吗?地球真的到了需要拯救的地步吗?

钱易:人类必须要有这种危机感。当前全世界面临三大问题:生态问题、资源问题、污染问题。如果全球气候变暖不能得到控制,人类将面临极大的危难。有科学家已经预言,到2030年,很多岛国将被海水淹没。如果资源浪费不能得到改善,我们的子孙后代将没有资源可用。污染问题也很严重,像雾霾天气、水污染等都非常严重。所以,说“拯救地球”一点也不过分。

张小琴:那么我们应该怎么做?

钱易:现在,我们已经看到了生态文明建设、可持续发展的正确方向,如果全球共同努力,完全可以挽救地球的生命和文明。

一位联合国环境规划署的高级官员曾经给我看过一份资料,他们把世界上一些国家GDP的增长与资源消耗数据进行比较,结果发现,欧洲15个国家在1980—2000年,GDP增长了56%,但是资源消耗量只增加了2.5%。这个数据非常有说服力,它告诉我们,完全可以少消耗资源,同时实现GDP的增长。

我们中国也应该走这样的道路。但目前的情况是,中国人均GDP增加了,人均资源消耗也增加得很快。

这一点上我们可以向德国学习,德国的人均GDP很高,人均资源消耗也很高,但是人均资源消耗的趋势在快速下降。因为它现在大力发展循环经济、废物利用。此外,日本的人均GDP很高,但人均资源消耗量很低。日本认识到自己是个岛国,资源不多,所以很重视节约资源,比如在日本很少有大吃大喝现象。这些都是值得我们学习的。

张小琴:对于中国的环境保护,您最忧心的是什么?

钱易:过去,中国经济发展的速度远远超过了对环境保护的重视程度。我在不同的阶段曾经忧心过很多事,比如,有一段时间污水排放问题非常严重。清洁生产的关键在于源头上控制污染,如果在生产过程中没有控制好污水排放,那么环境保护就是一句空话。所以,我的核心观点是,无论是搞工业还是搞农业,抑或是搞城市建设,都要把环境保护放在心上,不能眼中只盯着经济利益。

党的十八大提出,“把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。这句话说得太好了。什么是“融入”?就是说,工业要搞生态工业,农业要搞生态农业,城市要建设生态城市。既要搞好经济建设,又要保护好生态环境。

我们这些搞环境保护的人,原来看到问题很多,心里很着急。但现在我们都很兴奋,觉得到了一个好时代。未来,中国的生态环境一定会有根本好转。


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