张晓健其人:
张晓健,我国自己培养的第一名环境工程博士,现为清华大学环境系教授。
近年来,他成功开展了多次水源突发性污染事故中的应急供水工作,包括:松花江硝基苯水污染事件、广东北江镉污染事件、无锡饮用水事件、秦皇岛饮用水事件等。被人们称为“清华制造的治水大师”。
这是近年来城市水源突发性污染事故的“恢复供水”时间:
——松花江水体严重污染,黑龙江省哈尔滨市300多万城区人口停水,4天后实现供水;
——太湖蓝藻暴发,17个小时后自来水异味消失;
——广东省北江流域发生镉污染,3个小时后形成治理方案;
是谁“点污水为清澈、化腐朽为神奇”?
随着媒体的报道,清华大学环境系教授张晓健走进了公众的视野。作为专家组技术负责人,他凭着渊博的知识和丰富的经验,多次沉着应对水源突发性污染事故。无论情况多么紧急、污染多么复杂,张晓健和专家组成员们总能在第一时间做出准确判断,拿出解决方案。
人们称他是“艺高人胆大,清华制造的治水大师”。
今天,让我们走近他——
1
张晓健说,在治理水的问题上,没有捷径可走,只有本着科学的精神,一丝不苟地做到污染不进湖,才能真正达到治水的目的。
作为我国自己培养出来的第一名环境工程博士,张晓健已成功解决了3次非常严重的城市供水危机,成为国内水源地污染事故城市应急供水领域的领军人。
2007年6月2日,《无锡日报》头版刊登了《感谢你,除嗅专家》的文章,让无锡人记住了这样一位“功臣”,也向张晓健教授表达了无限的敬意和谢意。
太湖美,美就美在太湖水。但在2007年5月,一场大规模的蓝藻暴发使得太湖水质严重恶化,当地技术部门采取的一系列应急措施都未能有效去除异味,200万无锡人的饮水危机瞬时牵动了全国人民的心。
5月30日夜里10点,张晓健接到了江苏省无锡市的求助电话,第二天一大早便登上了飞机。
在无锡,张晓健很自然地拧开水龙头洗手,扑鼻而来的一股恶臭让他感觉到了问题的严重性。
经过分析发现,此次无锡自来水嗅味问题的产生原因极为特殊,当时有人认为是太湖蓝藻水华造成的。但是根据水源水质和味道,以及应急除藻措施除嗅效果欠佳等情况,张晓健初步判断出,产生嗅味的物质,是一种致嗅的含硫化合物,它很可能是大量的藻渣在厌氧条件下产生的分解物。而导致这一问题的“污染团”东西长1000米,南北宽800米,具有游动性,且污染团所到之处,臭不可闻。由此确定应急处理技术的目标,主要是“除嗅”,而不是传统的“除藻”。
救急如救火!张晓健和当地自来水公司的工作人员一起,开始了长达12个小时、共分5个批次的通宵试验。6月1日零点前,第一、二批试验结束,方向已经明确;零点开始第三、四批试验,确定了具体工艺参数;4点开始第五批重复验证,以确保实验成功后能顺利推广到日供水量达几十万吨级的水厂,并且其他各项水质指标也都要达标。
6月1日清晨5点,无锡市的水厂就开始根据刚刚制定的新方案进行调整。下午,无色无味的清水从水厂汩汩流出!
与此同时,为了应对水源水质波动,张晓健还建议紧急加装在线检测仪表,实施水厂运行动态调控;对出厂水的106项水质指标进行全面监测。
张晓健将自己的“秘诀”尽心传授,他说,当时的办法主要是使用高锰酸钾氧化剂和粉末活性炭的有效组合,先在取水口投下高锰酸钾氧化剂,利用取水口到水厂十几公里的管道,把大部分致嗅物质氧化掉;然后在水厂里加入粉末活性炭,把剩余的致嗅物质去除掉,并且吸收残留的氧化剂。该应急技术通过单项处理技术的合理综合利用,强化了对嗅味物质和有毒污染物的去除,并避免了因应急处理而产生新的污染问题,工艺合理,实施迅速,效果良好。采用应急除嗅处理技术后,嗅味问题立刻得到解决,自来水已经恢复到“水危机”暴发前常有气味的种类和强度。
经过一系列紧张有序的工作,无锡市政府于6月4日正式发布了恢复供水的公告。
6月5日中午,无锡市委书记杨卫泽、市长毛小平专程看望了在这场水质“保卫战”中起到关键作用的专家组。在建设部城建司副司长张悦的建议下,为庆贺胜利,他们一同举杯,喝了现烧的自来水。直到此刻,6天下来只睡了10个小时的张晓健,才短暂地舒了一口气。回到北京后,体重已然减轻3公斤的他又立即召集研究生,全力投入到致嗅污染物的分析、处理技术的研究工作中。
张晓健不尽担任“临床医生”,还坚持“预防为主”。他告诉记者,在随后的半年里,他一直关注着无锡市治理水环境的一举一动,也非常赞同由市领导挂帅的“河长制”等一系列举措,这种以科学治理为前提、动员全民参与的环保行动,一定会让无锡的水更快变清。
他透露,几个月前他没有惊动任何地方官员,悄悄去了一趟无锡,发现无锡对太湖的治理已有了一定成效。曾与他在无锡并肩“作战”的学生刘尧,如今在无锡市水务集团挂职继续从事饮用水的安全处理工作,师生间也常常对无锡饮用水处理技术进行探讨。张晓健深有感触地说:“无锡的饮用水处理无论是技术水平还是政府重视程度,都是非常高的,如今,水源地的各项实时监测设备都已齐备,完全可以放心了。”
举目清华园,暮色下还有许多个实验室在紧张地工作着。这似乎暗合了张晓健屡屡提及的那句话:“只要相信科学,就一定能找到光明。”张晓健说,应急是治水的被动措施,要化被动为主动,就一定要从源头上控制污染,防止氮磷进入湖体,这是最根本的办法。在治理水的问题上,没有捷径可走,只有本着科学的精神,一丝不苟地做到污染不进湖,才能真正达到治水的目的。
当听说无锡正在太湖及入湖河道沿岸掀起工业企业和村庄的大搬迁、农业的大撤退时,张晓健用“无悔行为”对此作了评价。这是一个环境科学上的专业术语,意思是说,当出现环境危机时,一切措施和办法都要遵循“安全”的原则,宁可偏严偏重,也不能让危机有再度发生的可能,确保万无一失,不发生决策后悔。
而张晓健一生不言放弃的,也正是这样一种“无悔”精神。
2
张晓健说,“严谨”是做研究的基本素质,“勤奋”才能在人员短缺的情况下出更多成绩,“求实”必须将科学研究与工程实际相结合,“创新”则是一个科学工作者的治学之路。
人们钦佩张晓健水平的高超,把鲜花和赞美送给他。可熟悉他的人知道,在这些“药到病除”的案例背后,是张晓健20多年来潜心研究和艰辛付出的结果。尤其是10多年前进入饮用水水质安全保障研究领域后,他深感安全供水作为城市“生命线”的重要性。一份份填补空白的项目书,一场场身负重任的攻坚战,一批批德才兼备的毕业生……当你了解到这一切,再来面对眼前这位动过两次大手术、为人沉静温和的优秀教师时,心中怎能不充满深深的敬佩之情?
张晓健是我国自己培养的第一名环境工程博士,1986年毕业于清华大学环境工程系。当记者问他为什么会投身于环境工程领域时,张晓健说那是个偶然的结果。
作为68届的北京初中毕业生,张晓健被分配到北京焦化厂做了一名管道工,他在实际工作中对给水排水工程产生了深厚的感情,5年的管道工工作还使张晓健有了丰富的实践经验。接着,他被推荐到清华大学给水排水工程专业深造,由于意识和技术的超前性,他的关于生物活性炭机理研究的博士论文,至今还是许多学生学习和参考的文献。
清华“严谨、勤奋、求实、创新”的学风,在张晓健看来,也是做科研的基本要求。他常说,“严谨”是做研究的基本素质,“勤奋”才能在人员短缺的情况下出更多成绩,“求实”必须将科学研究与工程实际相结合,“创新”则是一个科学工作者的治学之路。
他是这样说的,也是这样做的。
张晓健立足于国内供水行业的实际情况,同时瞄准国际水处理的研究前沿,重点开展了满足我国供水行业发展重大需求的应用性和前瞻性研究。早在20世纪90年代初,在王占生、刘文君等两代清华学者的带头推动及全国水处理专家的共同努力下,大量新的水质指标被列入了相关标准,包括2001年卫生部颁布的《生活饮用水卫生规范》、2005年建设部颁布的《城市供水水质标准》和2007年开始实施的《国家生活饮用水卫生标准》。新标准的实施大大提高了对饮用水水质的要求,更好地保障了人民的生活健康。
张晓健潜心钻研,理论基础扎实,学术思想活跃,参加了多项国家级课题的组织与研究工作。主要科研方向为饮用水水质安全保障理论与技术、水环境规划与水资源利用等,曾承担国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技攻关和国家自然科学基金等多项课题,取得了多项国际先进、国内领先水平的研究成果,发表学术论文100多篇,出版专著9本,获得发明专利两项,申请软件著作权1项,并有多个项目获国家级和省部级奖励。
多年来,张晓健组织全国多家单位开展系统研究,形成了应对水源突发性污染事故的城市供水应急处理技术体系。在近期我国发生的多次水源突发性污染事故中,作为建设部专家组技术负责人,他成功开展了多次水污染事件中的应急供水工作,包括:2005年11月松花江硝基苯水污染事件、2005年12月广东北江镉污染事件、2007年5月无锡饮用水事件、2007年6月秦皇岛饮用水事件等。
与此同时,张晓健一直承担着《高等水处理工程》等研究生课程的教学工作。
他在课程中引入了项目训练(projecttraining)和交流讨论(seminar),还特别强调在创新试验设计、深化数据分析、发展原创理论和树立科学态度4个方面对学生进行训练。他的课生动活泼,富有启发性,很多学生毕业多年后还会饶有兴致地回忆起张晓健的课堂细节,并深感所学知识对此后工作实践的指导作用。张晓健说,从前辈手中接过教鞭后,他也希望能够帮助学生从研究生阶段的第一门课程起,顺利地完成由学习、掌握知识到研究、发展理论的过渡,把握水处理从定性科学到定量科学发展的特点,用系统理论将离散的点串联起来,不断提高创新能力。
张晓健还特别注意培养学生的实践能力。除了平时的课题试验,在无锡和秦皇岛的两次水危机事件中,他都把研究生带到了现场,无锡之行更引发了一段佳话:研究生刘尧因为在无锡的出色表现得到当地领导的好评和青睐,毕业后到无锡市水务集团挂职担任总经理助理,成为一名工作在城市供水一线的清华毕业生。
“做事情非常执著”,是学生们对张晓健的一致评价。
的确如此。张晓健因为生病,动过两次大手术。但他总是尽量坚持上课,在病情好转的第一时间就回到他所在的校园。从他获得的清华大学“良师益友”奖项,便足以看出他在学生们心中的地位。
张晓健的一些学生回忆说,那时候常常看着张教授带着脖子上长长的手术后的伤口,坚持讲课;怕声音太小影响教学效果,他就带着扩音器上讲台;即使说话困难也要坚持参加组会,一开就是一整天;他和学生们讨论课题,常常是夫人打过好几次电话,仍不见他回家;他对学生既严格又慈爱,宁愿放弃自己单独的办公室,而和研究生挤在一间屋子里工作。提起这个温馨的“小家庭”时,张晓健的脸上充满了笑意。
3
张晓健说,其实城市供水应急处理能力的建设包括多个方面,比如技术的改进、预警机制的建立等。不过,这些努力所对应的,还只是“安全的水”。要想达到“健康的水”标准,需要付出更多的努力。
仅用10多个小时就一举解除无锡供水危机中的关键性难题,这让张晓健与治水有了不解之缘。
无锡之行是张晓健第三次面对严重的供水危机。在2005年11月松花江水污染事件后,他便成了城市应急供水的“救火队员”了。
2005年11月,松花江水污染事件导致哈尔滨全市停水4天,造成极大的社会震动,张晓健作为建设部专家组技术负责人,紧急赶赴哈尔滨参加紧急供水的工作。
“松花江污染事件时,他喉咙刚做了手术就赶过去了。”张晓健的学生告诉记者。
在松花江这场涉及人口多、停水时间长、国内外影响巨大的供水危机面前,张晓健深感身上的责任重大。根据多年科研和实践经验,经过现场考察和试验研究,他果断地提出把安全屏障向前移,在取水口处投加粉末活性炭,利用从取水口到水厂的输水管道充分吸收水中的硝基苯,并将水厂的炭砂滤池改造从而形成多重屏障,这一措施成为了解决危机的关键。在水源地硝基苯浓度尚超标2.61倍的情况下,采用这一措施后,成功地解决了哈尔滨市人民的喝水问题。
党和国家领导人对此次应急供水工作给予了高度评价,前国务院副总理曾培炎说:“在这次松花江污染事件中,建设部专家会同有关方面深入第一线,科学论证,方案合理,处置得当,为哈尔滨市安全供水发挥了重要作用。”
松花江水污染事件后不久,2005年12月,广东北江出现了镉污染,张晓健被指派为专家组组长,赶赴现场。他根据多年的经验积累,在赶往机场的途中就打电话给清华的青年教师和学生先行开展处理试验,当飞机经过3个小时飞行在广州降落后,张晓健就立刻从清华环境系实验室得到了最新的试验数据。当他赶到现场指挥部之后,说的第一句话就是:“不要紧,有办法了。”
经过现场试验研究,张晓健制定了以弱碱性条件混凝沉淀为主的应急除镉净水工艺,指导广东省各相关城市的应急供水,并率先在广东省英德市南华水厂实施。张晓健指挥应急工艺改造和水厂运行,以最快的速度解决了当地人民的喝水问题。
几次重大的水源地污染事故造成的城市供水危机,对社会都产生了很大影响,也引起了国家有关部门的高度重视。从社会效应考虑,张晓健认为,已经不可能选择其他方式来治水,紧急恢复供水成为必须承担的任务。
“到现在,如果松花江遇到上次那样的硝基苯污染,哈尔滨已经可以不用停水了。”张晓健在无锡时这样介绍,因为现在他们开展的研究已经能够成功地应对这些突发性事件了。
早在2005年“松花江事件”后,在建设部的领导下,清华大学连同全国6家自来水公司,共同开展了一项研究——“应对水源突发性污染事故的城市供水应急技术”。主要研究在水源地被污染的情况下,如何能够尽早恢复供水。在松花江水污染事件和广东北江污染事件之后,张晓健等科研工作者便对此开展了更加深入细致的研究。
这是一项在国际上尚无先例、对国计民生有着重大意义的研究。经过两年多的艰苦努力,他们在2006年完成了65种污染物的研究,2007年又为53种污染物预先确定了去除办法。全国的水质标准有100多项,试验的最终目的要对100多项污染逐一进行研究,确定它们相应的技术和对应的技术参数。如今,无锡市自来水监测站也承担了20多项农药超标的研究,张晓健说:“现在即使农药超标100倍也能去除了。”
张晓健说,其实城市供水应急处理能力的建设包括多个方面,比如技术的改进、设施的完善、水源水质的优化、预警机制的建立、组织机构和人员的保证、物资储备等等。这些工作现在都在进行,国家也将水专项列入了“十一五”期间的重大课题。不过,这些努力所对应的,还只是“安全的水”。要想达到“健康的水”的标准,需要付出的努力就更多了。
水是无色无味的,而生活却是多姿多彩的。从松花江到北江,从无锡到秦皇岛,在他身上,我们看到了一位科研工作的崇高品德。
采访札记
呼唤“崇高品德”
张黎
将军“一战成名”,因素有两个:智勇加机遇。
历史也把这种机遇给了和平时期的学者张晓健,他凭着知识和本领解决问题,更凭着对祖国与人民的赤胆忠心战胜困难。
他具有高度的社会责任感,崇尚科学、热爱真理,正如爱因斯坦所说,对于一个纯粹的科学家来说,对人类自身命运的关注,才是一切基础工作的目的。只有这样,才能最大限度地挖掘自身的创新潜能,最大程度地激发追求真理、献身科学的持久热情。
他具有关注现实、关注前沿的学术品格。作为一名清华大学的教授,他时刻要求自己站在科学的前沿,体验实践的呼唤,感知时代的脉搏,利用科学精神与人文素养在丰富多彩的社会实践中发现问题,寻找有价值、有意义的课题与项目。
他具有强烈的求知欲和坚韧不拔的毅力。一个人的成功往往不是因为他有高于常人的天分,而是他具有坚强的意志,具有果断性、自制力和独立性。张晓健正是这种勇于创新、不怕挫折、不惧失败,即使在最困难的时候也能够坚持探索的人。
走近张晓健,我不仅为其在学术和应用领域达到的高超水平所折服,更为其身在“宝塔”心系百姓的赤子情怀所感动。