清華大學環(huán)境學院的錢易教授是環(huán)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(jié)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(huán)境工程、循環(huán)經(jīng)濟以及生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展歷程。
廢水處理新技術(shù)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(yè)后,留在清華大學環(huán)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(yè)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(yǎng),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(jīng)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(shù)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(yè)廢水的處理。特別有一類有毒有害的工業(yè)廢水,其有機物的結(jié)構(gòu)非常牢固,耗氧生物處理沒法分解,我們就創(chuàng)新性地采用厭氧生物和耗氧生物相結(jié)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(guān)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(huán)保,過去農(nóng)村的沼氣池就是運用這種原理。我現(xiàn)在一直呼吁農(nóng)村仍要繼續(xù)發(fā)展沼氣,很多畜禽養(yǎng)殖業(yè)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(guān)注中國的宏觀水問題?
錢易:本來我是搞廢水處理技術(shù)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(guān)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(yè)的專家都有。
經(jīng)過調(diào)研,我們得出結(jié)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(zāi)害多。第三,水太臟,環(huán)境污染嚴重。
針對這些危機,我們對中國不同的地區(qū)提出了不同的建議,歸納下來主要有三個方面。第一,強調(diào)節(jié)水優(yōu)先。要多用非傳統(tǒng)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(yīng)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(jié)約用水的潛力是很大的。我曾經(jīng)看到一份資料,其中調(diào)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(diào)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(guān)單位、學校。這說明在不同的地方,一個人用水的態(tài)度和習慣是不一樣的,所以說,節(jié)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(jié)約,處理后的水都再次循環(huán)利用。美國也是這樣,他們用廢水灌溉農(nóng)業(yè)、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(jīng)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(chǎn)品。所以,廢水一定要想辦法循環(huán)利用。
要消費,不要浪費
張小琴:您很早就開始關(guān)注消費的問題。您曾在一篇文章中講到,10克金戒指,其生態(tài)包袱為3500千克。這具體是指什么?
錢易:消費有兩個效應(yīng)。一個效應(yīng)叫作下游效應(yīng)。即消費活動處于整個社會使用資源的最下游,工廠是生產(chǎn)產(chǎn)品的,處于上游。生態(tài)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(chǎn)品對自然資源的消耗和對生態(tài)環(huán)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(chǎn)一個金戒指,上游的生產(chǎn)需要消耗多少資源。結(jié)果顯示,至少要3500千克的生態(tài)包袱才能生產(chǎn)出一枚10克重的金戒指。
消費還有一個效應(yīng)叫作彈性效應(yīng),即增加一定的消費,會抵消生產(chǎn)產(chǎn)品所提高的生產(chǎn)效率。打個比方:改進汽車的生產(chǎn)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(shù)量的增加就會抵消生產(chǎn)效率的提高帶來的節(jié)約效應(yīng)。我們一定要推廣綠色消費,要勤儉節(jié)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(jīng)濟發(fā)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(tài)學家,他曾經(jīng)來到清華大學演講。他說,中國現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)量的1.3倍。這些數(shù)字都是匪夷所思的。
提倡大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟
張小琴:要提高資源利用率,關(guān)鍵問題在哪里?
錢易:關(guān)鍵是政府、企業(yè)、社會都來重視這個問題,科學技術(shù)要發(fā)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(yè)都必須公開資源使用和排污情況的信息。一家造紙企業(yè)生產(chǎn)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(jiān)督企業(yè)是不是做到了節(jié)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(shù)創(chuàng)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(huán)經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟,就是模擬自然生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)循環(huán)和能量流動的規(guī)律,也就是一種向自然學習的經(jīng)濟模式。循環(huán)經(jīng)濟具體是指什么?
錢易:循環(huán)經(jīng)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(huán)經(jīng)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(yè)產(chǎn)品的生命周期,有一句話叫作“從搖籃到墳?zāi)埂?,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(jīng)濟模式轉(zhuǎn)變成循環(huán)經(jīng)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?zāi)埂钡膹U品重新回到“搖籃”?我總結(jié)了幾條路:第一條路是把廢棄的工業(yè)產(chǎn)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(yè)產(chǎn)品拆開,把一部分可以利用的零部件再次用于新產(chǎn)品的制造,這樣可以節(jié)省很多原材料,同時減少污染。曾經(jīng)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?lián)Q代的只有30%。第三條路就是搞二手品市場,這方面西方已經(jīng)比較成熟,因為他們有這個傳統(tǒng)。
中國的循環(huán)經(jīng)濟從20世紀90年代開始推廣,也已經(jīng)有一些成功的個案,但還有很長的路要走。
中國環(huán)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(xù)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(tài)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(jīng)預(yù)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(yīng)該怎么做?
錢易:現(xiàn)在,我們已經(jīng)看到了生態(tài)文明建設(shè)、可持續(xù)發(fā)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(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的高級官員曾經(jīng)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(shù)據(jù)進行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn),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(shù)據(jù)非常有說服力,它告訴我們,完全可以少消耗資源,同時實現(xiàn)GDP的增長。
我們中國也應(yīng)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(xiàn)在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)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(jié)約資源,比如在日本很少有大吃大喝現(xiàn)象。這些都是值得我們學習的。
張小琴:對于中國的環(huán)境保護,您最憂心的是什么?
錢易:過去,中國經(jīng)濟發(fā)展的速度遠遠超過了對環(huán)境保護的重視程度。我在不同的階段曾經(jīng)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(chǎn)的關(guān)鍵在于源頭上控制污染,如果在生產(chǎn)過程中沒有控制好污水排放,那么環(huán)境保護就是一句空話。所以,我的核心觀點是,無論是搞工業(yè)還是搞農(nóng)業(yè),抑或是搞城市建設(shè),都要把環(huán)境保護放在心上,不能眼中只盯著經(jīng)濟利益。
黨的十八大提出,“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位,融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)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(yè)要搞生態(tài)工業(yè),農(nóng)業(yè)要搞生態(tài)農(nóng)業(yè),城市要建設(shè)生態(tài)城市。既要搞好經(jīng)濟建設(shè),又要保護好生態(tài)環(huán)境。
我們這些搞環(huán)境保護的人,原來看到問題很多,心里很著急。但現(xiàn)在我們都很興奮,覺得到了一個好時代。未來,中國的生態(tài)環(huán)境一定會有根本好轉(zhuǎn)。