她長期致力於我國城市水環境綜合整治,躬身耕耘於工程一線,帶領團隊,研發了我國乃至發展中國家城市河流污染治理核心技術,參與了我國多個城市的水環境治理工作,在我國水污染防治攻堅戰中發揮了重要作用。她還編著聯合國人居署專題技術報告,介紹中國河流治理模式和成功經驗,獲聯合國副祕書長肯定,提升了中國治水模式的國際影響力。

她,就是新當選中國工程院院士、同濟大學環境科學與工程學院教授徐祖信。

爲蘇州河水變清發揮重要作用

今天,如果您徜徉蘇州河畔,會看到清粼粼的河面上不時有鳥兒掠波飛翔。但是時間回溯到上世紀末,“黑、臭”是這條河流的真實寫照。

蘇州河流經上海境內9個行政區,在上海境內長50餘公里,其水環境狀況直接影響着兩岸人民的生活質量和上海國際化大都市的城市形象。上世紀末,上海市政府向蘇州河黑臭宣戰:到2000年底基本消除蘇州河干流黑臭。

蘇州河綜合整治工程緊緊圍繞截污和治水兩大主題開展綜合整治,1998年至2002年,基本消除蘇州河干流黑臭。2002年後蘇州河水質進一步改善,市區河段中發現有魚。此後,蘇州河水環境日益得到改善,水系環境生態功能逐步恢復,成爲沿岸居民生活休憩的重要親水場所。“蘇州河治理成功歸因於上海市委市政府高度重視、政府職能部門有序協調、依靠專家科學決策、創新科技成果的應用以及公衆廣泛參與。”徐祖信說。

上世紀九十年代初,徐祖信由教育部公派赴意大利做訪問學者,參加了意大利國家項目“配水系統可靠性研究”和羅馬大學研究項目“運河水流的自動控制”,提出基於可靠性的管網系統線性優化模式,突破了國外研究成果只能應用於小型管網的侷限。1995年,時任同濟大學校長的高廷耀赴歐洲引進人才,徐祖信懷抱着報效祖國的赤子之心,毅然回國進入同濟大學,投身於我國環境保護科研事業,參與上海市蘇州河水環境綜合整治一期工程的科技攻關工作,漸漸明晰了水利工程、環境工程和市政工程學科交互發展的新方向。

隨着蘇州河水環境綜合整治工作全面深入推進,時任同濟大學校長助理的徐祖信獲市政府任命,挑起蘇州河環境綜合治理技術小組組長的擔子。她後來又調任上海市環境保護局工作,在技術和管理上爲蘇州河水環境綜合整治保駕護航。作爲技術組長,徐祖信長期堅持工作在重大工程項目第一線,負責並參與蘇州河水環境綜合整治相關關鍵技術的研發,這些技術支撐了上海市政府實現消除蘇州河黑臭的莊嚴承諾。

蘇州河水環境綜合整治項目包括污染源調查、污染源截污處理、雨天溢流污染控制、兩岸垃圾糞便碼頭整治以及農村污水治理等重點項目。蘇州河水系衆多,閘站林立,受潮汐頂託影響,污染團往復迴盪,不利於污染物離散降解,針對這一關鍵瓶頸問題,徐祖信借鑑國際經驗,利用蘇州河潮汐動能改善水體流動特性,提高水體溶解氧和自淨能力,利用閘門啓閉調控,使蘇州河由潮汐往復流改變成單向流動,流量從調控前的平均淨泄流量10 m3/s增加至20-40 m3/s,溶解氧濃度提高了17.5%至53.4%。蘇州河水系活躍流動起來,慢慢由污變灰青、變清,兩岸的百姓終於可以想開窗就開窗了。徐祖信作爲第一完成人的“蘇州河水環境治理關鍵技術研究與應用”獲得2003年度國家科學技術進步二等獎。

今年7月,徐祖信團隊獲選進駐安徽省馬鞍山市,按照長江生態環境保護修復攻堅戰要求,深入勘察馬鞍山市突出生態環境問題,就黑臭水體整治、排水系統提質增效、重點河道水環境與生態持續改善、飲用水源地保護等進行科技諮詢和攻堅克難。目前,馬鞍山黑臭整治初見成效,成爲國家首批黑臭水體治理示範城市。

潛心鑽研農村水環境的生態治理

2015年1月,徐祖信主持完成的“農村污水生態處理技術體系與集成示範”項目,獲2014年度國家科技進步二等獎。項目凝聚了團隊2002年以來潛心研究農村生活污水處理的多項成果,其中包括人工溼地除磷脫氮技術和防堵塞技術、生態曝氣穩定塘技術、農村污水污泥生態化處理技術等。

全面建成小康社會,關鍵在農村;農村面貌的根本改善,關鍵在水環境。但自上世紀90年代以來,很多農村地區的水環境越來越差,農村地區技術經濟水平極爲落後,九十年代末期低成本高效的農村污水處理技術和工藝基本空白。

如何解決這一難題?徐祖信團隊自2003年起便針對上海及江南水鄉農村環境特性開展了農村污水處理技術研究,在國家863項目、上海市重大科技攻關項目資助下,歷經近十年,研發了人工溼地農村污水生態化治理技術。

圍繞人工溼地污水處理技術水力負荷低、脫氮難的世界性難題,團隊創新性提出控制溼地基質內污水高程及停留時間,創建好氧區和厭氧區完成好氧硝化和缺氧脫氮功能,通過虹吸調控實現單級人工溼地高效脫氮。

人工溼地無動力供氧是制約農村污水低成本高效處理的關鍵技術難題。徐祖信創新性提出大氣復氧思路,通過科學分析供氧速率和供氧量,優化水平大氣復氧廊道和垂直復氧導管設置,解決了人工溼地下部供氧難題,溼地淨化效率大爲改善。

人工溼地作爲近年來重要的污水生態處理技術,往往運行兩三年後就出現堵塞,導致最終癱瘓,如何解決這一難題?研究發現,投放蚯蚓可加速蛋白質和多糖類有機物等堵塞物的消解,蚯蚓的生活習性和行爲能更好地疏鬆基質,有利於解決溼地堵塞難題。

如今,人工溼地污水處理技術和工藝已在上海崇明、浦東新區以及華東地區等近百項農村污水治理工程中推廣應用。

編著技術報告向國際介紹中國治水經驗

今年3月,新華社一篇題爲《聯合國人居署稱讚中國城市河流污染治理成功經驗》的消息廣爲傳播,報道的是第四屆聯合國環境大會召開期間,同濟大學與聯合國人居署於12日聯合發佈了《加強河流污染治理,實現城市可持續發展:中國和其他發展中國家的經驗》報告,這份報告的責任作者就是徐祖信。

該報告分析了發展中國家在污染河道治理方面面臨的挑戰,系統性地總結了河道治理的技術方法和管理體系,並介紹了中國以及其他發展中國家水環境治理的相關案例。

聯合國副祕書長、聯合國人居署執行主任邁穆娜·穆赫德·謝里夫表示,中國在治理污染河道中的成功經驗爲其他發展中國家提供了範例。她高度讚揚爲發展中國家河流污染治理提供了中國模式和成功經驗,親自向發展中國家推介,提升了中國治水模式的國際影響力。

20餘年來,徐祖信領銜並參與多個國家和省部級重大科技項目,長期致力於城市水環境綜合整治,針對高效治污,研發直排和混接污水特徵流量溯源追蹤技術,攻克輸入型污染簡便經濟檢測和高效淨化技術,這是發展中國家河流污染治理面臨的難題。針對生態自淨,突破河流氧化性調控技術瓶頸,建立流量與容量協同調控模型,攻克無需額外能量提高複雜河網自淨容量的國際性難題。針對系統治理,發明城市管網溢流污染晴天和雨天耦合控制裝置,突破農村污水單級人工溼地脫氮技術瓶頸,攻克雨天黑臭治理核心技術,這是發展中國家河道水質穩定改善的關鍵。

隨着國家水污染防治攻堅戰戰略和黑臭水體治理行動在全國範圍內全面深入展開,徐祖信更忙碌了,近兩年來她帶領團隊,參與了多個城市水環境治理工作。在我國城市河流污染綜合治理研究中,徐祖信既解決了國際性難題,也研發了我國乃至發展中國家城市河流污染治理核心技術,推動了河流污染治理理論發展和技術進步,技術成果和工程範例,得到國際和國內,政府和企業的認可,推動了行業發展和技術進步,在我國水污染防治攻堅戰中發揮了重要作用,也帶動了一批水環境綜合治理領域的高水平人才培養。 (圖文:安思齊 程國政)

責編:張陽

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