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【新湖南】柴立元：降服重金屬污染“妖魔”

檔案

柴立元，男，1966年9月生于江西萬(wàn)年，中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)家重金屬污染防治工程技術(shù)研究中心主任，國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、教育部長(zhǎng)江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)及“全國(guó)黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”帶頭人。

長(zhǎng)期從事有色冶金環(huán)境工程領(lǐng)域的研究。近年來(lái)，負(fù)責(zé)主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等科研課題50余項(xiàng)。發(fā)表SCI收錄論文300余篇，出版著作11部，獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利100余項(xiàng)；編制國(guó)家與地方技術(shù)政策、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)等30余項(xiàng)。作為第一完成人獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技一等獎(jiǎng)8項(xiàng)。

故事

地球億萬(wàn)年的演化中，產(chǎn)生了多種金屬。在對(duì)人類(lèi)工業(yè)饋贈(zèng)的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的污染問(wèn)題。想方設(shè)法“抓住”作惡的重金屬，柴立元已經(jīng)堅(jiān)守了20多年。

從中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院往西走約50米，一幢老式實(shí)驗(yàn)樓后，可見(jiàn)一片約200平方米的半露天場(chǎng)地。紅磚墻上掛著塊牌子，寫(xiě)著“重金屬?gòu)U水處理站”。

這個(gè)被人戲稱(chēng)為“鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的簡(jiǎn)易工棚”，就是陪伴柴立元教授團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室，也是2013年習(xí)近平總書(shū)記來(lái)中南大學(xué)考察時(shí)的首站。

1999年，從日本學(xué)成的柴立元回到母校中南大學(xué)，受命領(lǐng)銜組建冶金特色環(huán)境工程學(xué)科。原長(zhǎng)沙鉻鹽廠(chǎng)的42萬(wàn)噸鉻渣被堆放在湘江邊，周?chē)鷽](méi)有任何植物生長(zhǎng)，柴立元聞?dòng)嵹s去，那一幕深深刺痛了他。向重金屬污染宣戰(zhàn)，柴立元選擇了一條充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的道路。

株洲冶煉廠(chǎng)是我國(guó)最大的鉛鋅冶煉企業(yè)，卻曾被一桶水難住了。企業(yè)的一位負(fù)責(zé)人將一桶冶煉煙氣洗滌廢水放到柴立元面前，懇切地說(shuō)：這桶廢水處理了，株冶廠(chǎng)就有救了。

這是多么揪心的求救啊！柴立元帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用彩條布搭工棚，駐扎在生產(chǎn)廠(chǎng)房，冒著酷暑嚴(yán)寒，終于研發(fā)成功“重金屬?gòu)U水生物制劑法深度處理技術(shù)”。他們另辟蹊徑請(qǐng)來(lái)幫忙的微生物，通過(guò)生物技術(shù)和化學(xué)方法融合而成生物藥劑。柴立元形容，就像“多只手同時(shí)‘抓住’眾多重金屬離子”，讓廢水變得可以養(yǎng)花養(yǎng)草。

據(jù)當(dāng)時(shí)駐株洲冶煉廠(chǎng)的王云燕教授回憶，“在觀(guān)察和調(diào)節(jié)藥劑流量時(shí)，污酸中的二氧化硫常會(huì)逸散出來(lái)，弄得眼睛睜不開(kāi)，鼻涕直流，咽喉難受。只能吸半口氣然后屏住呼吸，或者深呼一口氣做事，趕快反身吸氣。”

柴立元始終給大伙鼓勁。“只要我們大家團(tuán)結(jié)一心、不畏艱險(xiǎn)，總能為國(guó)家做出點(diǎn)事來(lái)。再說(shuō)，科研工作，沒(méi)有不辛苦的！”于是，一次不行，來(lái)兩次，兩次不行，接著來(lái)，直至成功。

株冶應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)后，年減排廢水500萬(wàn)噸，廢水回用率由傳統(tǒng)的50%提高到90%。如今，這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)鉛鋅銅龍頭企業(yè)等200余家企業(yè)得到推廣應(yīng)用，年處理廢水過(guò)億噸。

初戰(zhàn)告捷，柴立元又瞄準(zhǔn)了更多的重金屬污染源。

含砷的廢渣中，常伴有金、銀等金屬。如何改變傳統(tǒng)做法，既保證金銀金屬回收，又防止砷污染？柴立元帶著團(tuán)隊(duì)再次上陣。

從選擇性脫砷劑到砷分離新工藝再到高效脫砷裝置，“有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術(shù)”取得的系列成果，使得選擇性脫砷率達(dá)97.42%，在湘江流域乃至全國(guó)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模推廣應(yīng)用。

組分極為復(fù)雜的廢酸資源化治理一直是國(guó)際技術(shù)難題。我國(guó)是世界冶煉第一大國(guó)，行業(yè)廢酸排放量高。

“我們正實(shí)施冶煉多金屬?gòu)U酸資源化治理及危廢大幅削減技術(shù)的工程推廣，開(kāi)發(fā)砷的合金化應(yīng)用技術(shù)。”柴立元告訴記者，獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)廢酸中多金屬高效分離，銅鋅鉍錸等回收率大于96%，危廢削減90%以上。這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)十多家冶煉龍頭企業(yè)應(yīng)用，并將在剛果（金）推廣。

技術(shù)層面的研究，也上升到了科學(xué)層面。“重金屬有很多元素，我們分類(lèi)研究機(jī)理，并提出針對(duì)性的治理方案，就像對(duì)癌癥采用靶向治療一樣。”柴立元舉例說(shuō)，三價(jià)砷毒性是五價(jià)砷的60倍，就先把三價(jià)砷變成五價(jià)砷，再把五價(jià)砷吸附出來(lái)，六價(jià)鉻毒性是三價(jià)鉻的100倍，也用同類(lèi)方法徹底清除。

剛開(kāi)始和重金屬污染宣戰(zhàn)時(shí)，柴立元團(tuán)隊(duì)只有2人，現(xiàn)在發(fā)展到了幾十人。陪伴團(tuán)隊(duì)的“簡(jiǎn)易工棚”，正計(jì)劃升級(jí)改造。一路跋涉走到今天，靠的是什么？柴立元說(shuō)，“靠的是信念、堅(jiān)持以及國(guó)家與企業(yè)的支持。”

30多年前，曾經(jīng)的農(nóng)家孩子柴立元，在青山綠水下背著米走著路去求學(xué)。如今，他用自己的心血和智慧，為大地留住青山綠水。

【三湘都市報(bào)】新晉院士柴立元：與重金屬污染長(zhǎng)期斗爭(zhēng)，心愿是為國(guó)家做點(diǎn)事

三湘都市報(bào)記者 楊斯涵 黃京

“綠水青山就是金山銀山，對(duì)于我們來(lái)講冶金就是金山銀山，我們要從資源中去提取黃金、白銀等金屬，但是我們又要在開(kāi)發(fā)金山銀山的同時(shí)去保障我們的綠水青山。”11月24日，記者在中南大學(xué)冶金館201室見(jiàn)到了新晉院士柴立元。在他的辦公室，記者看到了一張中國(guó)地圖，上面插滿(mǎn)了小旗，“我們每去一個(gè)地方都會(huì)插一面小旗，希望我們的腳步能遍布祖國(guó)各地。”

對(duì)科研：“能為國(guó)家做點(diǎn)事是我們的心愿”

“當(dāng)我和我的團(tuán)隊(duì)看到污染的時(shí)候，就會(huì)感覺(jué)到身上的擔(dān)子很重，壓力很大，只有將壓力轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，我們需要將技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)，解決行業(yè)污染的問(wèn)題。”1999年，柴立元受命領(lǐng)銜組建冶金特色環(huán)境工程學(xué)科。原長(zhǎng)沙鉻鹽廠(chǎng)的42萬(wàn)噸鉻渣被堆放在湘江邊，周?chē)鷽](méi)有任何植物生長(zhǎng)，柴立元聞?dòng)嵹s去，那一幕深深刺痛了他。從那時(shí)起，柴立元決定向重金屬污染宣戰(zhàn)。

（11月24日，中南大學(xué)冶金館，柴立元院士正在和學(xué)生們做實(shí)驗(yàn)。 楊斯涵 攝）

中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院副教授王慶偉告訴記者，自己跟著柴立元去原長(zhǎng)沙鉻鹽廠(chǎng)時(shí)是在2005年，他讀大四的時(shí)候，當(dāng)時(shí)一起去的共有7名學(xué)生，“當(dāng)時(shí)廠(chǎng)區(qū)已經(jīng)關(guān)停，職工都被撤走了，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境非常臟亂，我們?cè)谶@個(gè)廠(chǎng)房里面搭建了一個(gè)100多平方米的平臺(tái)做實(shí)驗(yàn)。為了加快研究的速度，柴老師和我們不分晝夜地在這里，因?yàn)槭窃谙奶欤⑸锱囵B(yǎng)產(chǎn)生的氣味加上燈光吸引過(guò)來(lái)的蚊子，那種滋味相當(dāng)不好受。”王慶偉表示當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景到現(xiàn)在還歷歷在目。最終在大家的努力下，成功地將六價(jià)鉻分離出來(lái)，從根本上消除六價(jià)鉻對(duì)環(huán)境的污染，保障了湘江沿岸居民飲水安全，也就是這項(xiàng)關(guān)鍵性研究成果給了團(tuán)隊(duì)極大的信心和啟示——重金屬污染治理找到了新方法。

株洲冶煉廠(chǎng)是我國(guó)最大的鉛鋅冶煉企業(yè)，卻曾被一桶水難住了。企業(yè)的一名負(fù)責(zé)人將一桶冶煉煙氣洗滌廢水放到柴立元面前，懇切地說(shuō)：這桶廢水處理了，株冶廠(chǎng)就有救了。

面對(duì)這么懇切的求救，柴立元決定帶著團(tuán)隊(duì)打這場(chǎng)“硬仗”。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，他們就在樓梯間用彩條布搭；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)間長(zhǎng)，他們就長(zhǎng)期駐扎在生產(chǎn)廠(chǎng)房……在這樣的條件下，柴立元和他的團(tuán)隊(duì)冒著酷暑嚴(yán)寒，終于研發(fā)成功“重金屬?gòu)U水生物制劑法深度處理技術(shù)”。這場(chǎng)硬仗打贏了，企業(yè)救活了，冶煉化工工業(yè)廢水治理取得了突破，行業(yè)也迎來(lái)了技術(shù)革新。

當(dāng)記者問(wèn)及，在這樣艱苦的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是什么讓他堅(jiān)持下來(lái)時(shí)，柴立元笑了笑說(shuō)：“科研工作，沒(méi)有不辛苦的！能為國(guó)家做點(diǎn)事是我們所有科研工作者的心愿。”

對(duì)學(xué)生：“他就像我的父親一般”

“我2001年入讀中南大學(xué)，從2003年進(jìn)實(shí)驗(yàn)室一直到2011年博士研究生畢業(yè)，就一直跟著柴老師學(xué)習(xí)。”王慶偉告訴記者，他算是跟著柴立元學(xué)習(xí)最久的學(xué)生了，在科研上，柴立元要求團(tuán)隊(duì)要細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)，多看文獻(xiàn)、多探索；在生活上，他也很關(guān)心團(tuán)隊(duì)成員。

王慶偉和愛(ài)人都是柴立元的學(xué)生，2010年，王慶偉想要買(mǎi)房，但是奈何資金有限，遲遲不敢下手，柴立元得知情況后，立馬拿出5萬(wàn)元幫他湊齊了首付，“在當(dāng)時(shí)5萬(wàn)元可是個(gè)不小的數(shù)目，沒(méi)想到柴老師想都沒(méi)想就拿錢(qián)幫我，真的很感謝他。在我結(jié)婚的時(shí)候，我還特地邀請(qǐng)了他，感覺(jué)他就像我的‘父親’一樣。”

此外，在和柴立元的學(xué)生們聊天中，“和藹”、“ 善良”是在大家說(shuō)起柴立元時(shí)，記者聽(tīng)得最多的詞。學(xué)生生病了，柴立元會(huì)自掏腰包帶他們看病；學(xué)生太累了，柴立元會(huì)在周末的時(shí)候租下幾個(gè)球場(chǎng)，帶學(xué)生們打球鍛煉身體，“我有幾名來(lái)自巴基斯坦、孟加拉國(guó)等國(guó)家的外國(guó)留學(xué)生，他們開(kāi)始連球拍都不會(huì)拿，等到博士畢業(yè)的時(shí)候，球技已經(jīng)很好了。”柴立元告訴記者，他覺(jué)得身體是最重要的，只要身體好了，對(duì)社會(huì)就一定會(huì)有貢獻(xiàn)的。