全康環(huán)保:“2021首屆環(huán)境與生態(tài)系統工程發(fā)展論壇”于9月3―5日在內蒙古包頭市順利舉行。論壇由《環(huán)境工程》編審委員會(huì )策劃組織，旨在更好地應對當前生態(tài)環(huán)境保護的新機遇和新挑戰，推動(dòng)我國生態(tài)文明建設行穩致遠。

此次論壇依托工業(yè)建筑雜志社打造的“知播?云上星光”知識服務(wù)項目，邀請了行業(yè)內多名院士專(zhuān)家做客直播間，幫助讀者更多地了解國內外環(huán)境科學(xué)類(lèi)領(lǐng)域的最新研究前沿和應用進(jìn)展。

本期的“知播?云上星光：科學(xué)家訪(fǎng)談”邀請哈爾濱工業(yè)大學(xué)王愛(ài)杰教授，暢談“污水處理系統碳中和：行動(dòng)與思考”主題，寄語(yǔ)期刊發(fā)展。訪(fǎng)談?dòng)烧搲M委會(huì )委員、中國人民大學(xué)副教授穆云松主持。

王愛(ài)杰

《環(huán)境工程》編委

王愛(ài)杰，女，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授，國家杰青，長(cháng)江學(xué)者，國家萬(wàn)人計劃領(lǐng)軍人才，國際水協(xié)會(huì )會(huì )士，國際水協(xié)會(huì )厭氧專(zhuān)委會(huì )主席，中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟智慧環(huán)境與水務(wù)專(zhuān)委會(huì )理事長(cháng)，Environmental Research主編，Environmental Science & Ecotechnology執行主編。長(cháng)期從事污水深度處理與資源化研究，以第一或通訊作者發(fā)表SCI收錄論文230余篇，入選ESI高被引學(xué)者，申請和授權專(zhuān)利81件；以第一完成人獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項和國家科技進(jìn)步二等獎1項。

主持人：

尊敬的王教授您好，首先非常感謝您參加“2021首屆環(huán)境與生態(tài)系統工程發(fā)展論壇”，在此次論壇上您給我們帶來(lái)了關(guān)于“雙碳”話(huà)題的精彩報告“水處理系統碳中和：行動(dòng)與思考”，能否借助“知播”的平臺進(jìn)一步分享一下呢？

王愛(ài)杰教授：

這個(gè)報告主要是從水處理系統的角度，談目前降碳的潛力和路徑，我認為大家面臨了共同的瓶頸問(wèn)題，比如本底問(wèn)題，應該如何量化？降碳到底要怎么降？什么路徑降？能降多少？這個(gè)可量化的數據還不完善。數據統計的口徑差異很大，尤其是像有邊界的體系，比如污水處理廠(chǎng)、給水處理廠(chǎng)、工業(yè)園區和廢水的處理體系等，統計起來(lái)很難，再開(kāi)放一點(diǎn)的體系，比如說(shuō)江河湖庫統計起來(lái)就更難，所以我認為這件事情確實(shí)是很重要的。

我們不能盲目地追求碳中和，而應該以碳中和為目標導向。面向“雙碳”這樣的目標，那么我們水行業(yè)應該在什么角度進(jìn)一步地思考發(fā)展出路，需要理性地設計。在頂層設計上，咱們國家可能還是需要有一批專(zhuān)家真正站出來(lái)去思考，包括我提的碳流設計和一些智慧手段，怎么能夠真正支撐這個(gè)過(guò)程，如何面向減碳的目標去做事情，這些都需要認真地思考。

從新技術(shù)的角度，可能會(huì )出現一些比較顛覆性的技術(shù)，我們應該允許存在一段探索時(shí)間。一方面我們要理性地發(fā)展我們的行業(yè)，但同時(shí)顛覆性的技術(shù)，包括學(xué)科不斷融合可能會(huì )派生出來(lái)的一些創(chuàng )新理念和引領(lǐng)性策略、技術(shù)方法、裝備等，還是需要我們積極鼓勵，使得大家真的有百花齊放的思想，能夠在這樣的關(guān)鍵時(shí)期能夠迸發(fā)出來(lái)。

主持人：

在“十四五”期間減污降碳協(xié)同增效是生態(tài)文明建設的重點(diǎn)戰略方向，同時(shí)也可能是我們生態(tài)環(huán)境保護科技創(chuàng )新的一個(gè)新動(dòng)能，那么請您談一談“十四五”在水環(huán)境治理方面還存在哪些瓶頸性的問(wèn)題，或者我們還需要重點(diǎn)關(guān)注那些研究方向？

王愛(ài)杰教授：

目前大家已經(jīng)意識到了智慧化的重要性，其實(shí)智慧化本身也像碳中和一樣，給我們提供了一個(gè)思考角度和方法支撐，如何從更為智能、更為智慧的一個(gè)角度上滿(mǎn)足水系統在我們真正發(fā)展過(guò)程中可能所需的技術(shù)和方法，實(shí)際上差異度是非常大的。

但無(wú)論如何，我們共同的認知是從工業(yè)化時(shí)代向智能化時(shí)代的邁進(jìn)，一定是向著(zhù)大數據、人工智能和更智慧的角度發(fā)展，所以像水的系統如何更加智慧化就存在很多需要探索的問(wèn)題。我認為最為重要的就是大數據，水系統相比于能源系統和交通系統來(lái)說(shuō)，其實(shí)遠遠談不上大數據，但是如果真正地發(fā)展智慧化，就必然需要大數據，那么大數據如何獲得？肯定要從傳感的原理、方法、裝備入手，進(jìn)一步地推動(dòng)。因為我們所說(shuō)的大數據，是指不能通過(guò)常規的方法獲得、管理或者處理的數據，它需要新的方法，然后我們才能有更強的決策力，才有可能有更好的流程優(yōu)化能力。所以從這個(gè)角度上，我認為大數據就是水系統現在面臨的瓶頸，可能也恰恰是我們共同去追求突破的一個(gè)突破口。

主持人：

是的，您說(shuō)的非常關(guān)鍵，其實(shí)從我們數據的智慧采集、數據的分析再到最后的決策，包括對未來(lái)規律的預測，這些其實(shí)都得依賴(lài)于大數據的支持。在剛剛結束的中央深化改革的第 11次會(huì )議上，減污降碳協(xié)同增效是被重點(diǎn)提及的，這也是我們本次會(huì )議的一個(gè)非常重要的議題。我了解到您在生物的定向轉化方面做了大量工作，想請您分享一下，在生物的定向轉化方面，目前存在著(zhù)哪些優(yōu)勢？您的團隊取得了哪些重要進(jìn)展？

王愛(ài)杰教授：

我覺(jué)得定向轉化只是一種思路，也可以說(shuō)是一種發(fā)展的策略或者路徑。對于水處理系統，全球有5萬(wàn)多座污水處理廠(chǎng)甚至更多，其中90%以上采用的是生物法；我國有5千多座污水處理廠(chǎng)，如果從脫氮除磷的角度來(lái)說(shuō)，99%采用的都是生物法。生物過(guò)程的優(yōu)勢是特別明顯的，但是我國歷經(jīng)了工業(yè)文明這么長(cháng)時(shí)間的發(fā)展，最大的問(wèn)題就是我國市政污水并非嚴格意義的市政污水，它實(shí)際上接納了不同程度的工業(yè)園尾水，這個(gè)與其他國家的差異度是非常大的，尤其是一些工業(yè)集聚區，很多集中水處理廠(chǎng)接納工業(yè)園的來(lái)水占30%甚至更高，有的工業(yè)尾水占到50%以上，60%以上甚至90%，這樣的體系采用生物法，生物處理系統又面臨著(zhù)受沖擊的最大風(fēng)險，所以強化生物處理的這個(gè)路徑一定是需要的。

生物強化包括內源強化和外源強化。內源強化單純地依靠生物本身，比如生物制劑、生物菌劑都有一定的作用。外源強化可能是需要我們去不斷努力的方向，我們發(fā)現了一些通過(guò)外源的（電、光）強化方法都很有效，包括大家最熟悉的載體，這些都是外源強化的措施。外源強化無(wú)非就是有了這個(gè)路徑，讓系統中的生物定向馴化，使得生物量和生物活性更高。我個(gè)人還是非常建議在外源強化方面應該有大力的推動(dòng)。因為目前水系統，不管是從節能降碳的角度，還是從多快好省的角度，這些技術(shù)都是我們完全可以去追求的，這里面也存在了很多科學(xué)問(wèn)題和顛覆性問(wèn)題。我們去年跟曲久輝院士組織的專(zhuān)家組在做“十四五”的一些規劃，考慮了很多由生物過(guò)程引發(fā)的顛覆性技術(shù)，包括我去年在水大會(huì )上講生物岸信息，毫無(wú)疑問(wèn)我們的水系統生物信息就是嚴重缺失的，如果能夠將一些增強增效的措施引入進(jìn)來(lái)，我認為還是會(huì )有很大改觀(guān)的。

主持人：

我們也非常期待在“十四五”您能帶來(lái)更多的引領(lǐng)性成果。本次發(fā)展論壇得到了您的大力支持，因為這次論壇是首屆，對于未來(lái)論壇的發(fā)展，您有什么建議或者希冀呢？

王愛(ài)杰教授：

昨天編委會(huì )大家還聊了這個(gè)話(huà)題，我覺(jué)得首屆論壇搞得這么好，真的是令人很振奮。主辦單位工業(yè)建筑雜志社有三本期刊《環(huán)境工程》《工業(yè)建筑》《鋼結構》，我認為是一個(gè)特別好的平臺，可以發(fā)起一些跨學(xué)科的主題?，F在學(xué)科交叉是必須的，如果能夠通過(guò)這樣的平臺，把更多的學(xué)科思想通過(guò)頭腦風(fēng)暴融合，對于我們本學(xué)科的發(fā)展是有很大助力的。比如另外兩本《工業(yè)建筑》《鋼結構》中涉及的智慧城市、建筑材料和城市規劃等，對于水系統來(lái)說(shuō)，實(shí)際上都是Urban Water中很重要的層面。如果與更大的平臺上進(jìn)行一些交叉互動(dòng)，那么不同領(lǐng)域的專(zhuān)家給水領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域所帶來(lái)的思想，會(huì )有進(jìn)一步融會(huì )貫通的可能性，我們也特別期待。另一方面我覺(jué)得青年力量是非常重要的，昨天我也提到了青年編委的事情，此次會(huì )議的舉辦非常不容易。青年學(xué)者，例如博后的隊伍、甚至博士生的隊伍，將來(lái)都是這個(gè)領(lǐng)域青年才俊的重要來(lái)源。如何讓青年學(xué)者在這個(gè)平臺上發(fā)揮重要作用，可以通過(guò)設置一些獎項，選拔一些優(yōu)秀的報告等，可能會(huì )讓人耳目一新。

主持人：

謝謝您非常好的建議?！董h(huán)境工程》是一本具有40年歷史的期刊，對于期刊的未來(lái)，您有什么樣的建議或期待嗎？

王愛(ài)杰教授：

昨天楊穎芳社長(cháng)講得特別好，我覺(jué)得不忘初心是最重要的，一個(gè)期刊在創(chuàng )刊之初一定有很高的定位，同時(shí)，與時(shí)俱進(jìn)也是非常必要的。創(chuàng )刊之初的目標可能隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展在不斷發(fā)生變化，希望期刊能夠打開(kāi)環(huán)境工程之門(mén)，把環(huán)境工程更開(kāi)放地面向生態(tài)系統和環(huán)境系統。與時(shí)俱進(jìn)就是不斷地探索和創(chuàng )新，不僅僅是期刊，對所有從事這個(gè)專(zhuān)業(yè)的人來(lái)說(shuō)這都是一個(gè)奮斗目標。

主持人：

好的，感謝您不忘初心、與時(shí)俱進(jìn)的激勵。今天的專(zhuān)訪(fǎng)就到這里，謝謝。