【闳议】杨敏：用科技力量护航中国饮用水安全
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编者按：《闳议》访谈节目由《中国科学院院刊》与中国互联网新闻中心联合出品，通过采访两院院士及专家学者，深度探讨迈入“十四五”的中国社会在各领域的发展前路。以客观、精准的解读，科学、前瞻的思考，为站在“两个一百年”历史交汇点上的中国发展破题解惑，为迈向第二个百年目标贡献智慧力量。
崇论闳议，寻策问道。
饮用水安全直接影响人体健康，一直以来都是社会关注的重大民生问题。构建我国饮用水安全保障工程和管理支撑体系具有重要意义。科技力量如何化解我国目前较为突出的农村饮用水安全问题？我国的科技工作者们又研发出了哪些成果助力“三水共治”？中国的饮用水安全保障技术怎样为“一带一路”共建国家提供帮助？针对这些问题，《闳议》节目专访了中国科学院生态环境研究中心副主任杨敏研究员。
中国网：水利部12314监督举报平台转办核查的问题线索中，去年79.6%是农村饮水安全问题，构建饮用水安全保障科技创新体系是否有助于解决该领域缺漏大、空白较多的问题？
杨敏：农村饮水的问题其实也是我们团队一直关注的问题，相对来说，这一块我们国家前些年在科技投入上不是太多。当然这些年国家非常重视，也做了很多的工作。我们团队做的工作主要是突破了地下水除砷和除氟这两个世界难题。地下水砷和氟的含量高，会影响人体健康。这两种物质在我们国家地下水作水源的地区，长期是健康的隐患。这些年我们围绕除砷除氟两个难题，进行了攻关。经过多年的努力，我们团队在砷、氟去除方面有了突破，在几十个村庄的改水工程中应用，在内蒙古等地的脱贫攻坚战上也发挥了很好的作用。同时这些技术也在向“一带一路”共建国家推广。
农村饮水规模小，消毒效果往往不稳定。缺乏一个非常适合在小规模供水系统应用的消毒技术，目前这块团队也在努力开发，包括紫外线在内的消毒技术，从而使我们农村供水能够在生物风险控制上有一个更好的保障。
另外，农村饮用水除了技术方面的问题，还有供水模式问题。我们围绕这些问题也在和政府、企业合作，比如通过第三方，或者是通过一些规模化的、市场化的机制，从供水范围和规模的角度上提升应对农村饮用水安全保障问题（的能力）。
中国网：三水共治“水污染治理、水生态修复、水资源保护”的每一环节都离不开监测。这一系统化解决方案的提出对监测技术和质量的提升有哪些作用？
杨敏：其实饮用水的水源就是我们环境里的水，（来自）河、湖、地下水。“三水共治”要做污染防治和水资源的保障。水源要保护好，首先要防治水污染。这些年我们长期开展针对饮用水的监测和调查。从“十一五”到“十三五”，我们一直在开展全国重点城市水源的调查。这种调查和常规监测不一样的地方是，我们不限于饮用水标准指标的监测，而是把这个范围扩展到更广，比如说《生活饮用水卫生标准》的水质指标有106项，我们检测的指标多达700多项，我们把各种可能的污染物都进行监测。我们通过调查发现了一些新的污染物，像高氯酸盐、硫醚类物质、全氟化合物等污染物，通过大量的、全国范围的调查，发现这些污染物在我国污染面比较大，对水质影响比较严重。我们在这次《生活饮用水卫生标准》修订的时候都纳入了。有些是在强制标准里面，有些是在参考的指标里面。所以通过我们团队的研究，也提升了我们国家对饮用水风险的控制水平。
中国网：团队在研究过程中，实现核心关键技术突破的最大难点是什么？
杨敏：饮用水是和千家万户直接关联的系统，同时饮用水厂因为规模非常大，要求技术既要安全，不能随便使用各种化学药剂，同时又要求成本很低，这就大大限制了技术的选择面。我们在做饮用水技术开发的时候，首先想到的必须是绿色的，尽量少用化学药剂，用一些近自然的，或者是物理的方法，来实现水质的净化。比如说在水源修复方面，我们不是洒药，像国外为了控制藻类，采用投加硫酸铜的方法，我们就不能用，因为这种方法对生态有危害。所以我们就采用一些近自然的手段，来解决藻类产生嗅味的问题。
在水厂里，我们也尽量地让技术更加简单，不要做得太复杂。能够在一个可接受的成本下实施，这方面我们觉得挑战比较大，同时也给我们带来了很多的乐趣。通过迎接这些挑战，我们能够找到很多新的想法和新的技术。
中国网：您刚才提到，研发的一些饮用水安全保障技术也在向“一带一路”共建国家推广，能否具体谈一下？
杨敏：应该说饮用水安全问题是“一带一路”共建国家一个非常大的挑战，很多国家在水源方面受到很大的限制，同时经济比较落后，很难发展出一些好的水处理技术和保障技术，来提升饮用水安全保障水平。所以我们重点围绕发展中国家饮水面临的挑战来开发一些技术，并进行应用。比如说像斯里兰卡，在北部一些干旱的地方，主要依靠地下水作为饮用水水源。后来发现饮用地下水的地区，肾病流行。世界卫生组织组织专家团队开展了为期两年的调查，最后也没有发现真正的原因。斯里兰卡政府邀请中科院派专家团队参与了他们的一些调查和研究。因为环境致病原因肯定是很复杂的，我们组织了一个多学科交叉的团队，包括北京大学医院，北京CDC（北京市疾病预防控制中心），还有北京大学、复旦大学等等，就是研究公共卫生的、研究医疗的专家一起探讨诱因。发现很可能是地下水的一些因子，像硬度、氟离子、钠离子。可能单独的某一项因子浓度高都不是问题，但是当这些离子都高的时候，可能会导致肾脏发生病变。我们通过动物学实验，也确认了这个现象。当地政府也比较认可我们实验的结果，邀请我们对当地的饮用水系统进行改造。我们提出了电渗析这样可以把一些有害的离子选择性去除的技术，在当地进行了应用。这个技术相对成本比较低，而且效果也比较好，所以当地政府也比较认可。现在他们提出来能不能通过合作的方式，让这种电渗析技术造福当地的老百姓，一起推广这个技术。
当然还有其他的一些技术，比如我们饮用水源地生态保护的技术。在中国驻缅甸大使馆的支持下，向缅甸一些村庄推广。现在工程实施方案已经做好了，今年马上就要进入现场进行施工。
中国网：本次的研究成果获得中科院2021年度杰出科技成就奖，对于学科发展方面将会产生哪些积极影响？
杨敏：我们的研究总体上，跟传统的饮用水研究有很大的不一样。传统上我们叫给水工程，主要关注的是水厂和管网输配这样的环节。我们团队扩展了研究的领域，让研究延伸到水源，包括水源地的保护、水源的修复和调控。同时我们也把管理的工作作为一个重要的内容开展研究。针对中国的饮用水开展研究，来看中国的饮用水有什么样的风险特征，然后来制定中国的饮用水标准，保障饮用水安全。所以我们是涵盖从水源到水厂到管网这样一个供水的全过程。同时我们也覆盖了从工程技术到管理技术，是多方位的，这应该是我们对饮用水学科的贡献。
中国网：作为饮用水水质风险评价与控制领域的领军科技工作者，下一步您和您的团队还将进行哪些方面的研究布局？
杨敏：饮用水安全其实不仅仅是技术问题。饮用水的安全主要取决于水源的安全。环境里面任何人类的活动，都会影响饮用水安全。我们国家现在是世界上产业链最完整的国家，而从另外一个角度，我们国家各种各样的化学品的生产使用活动都是最强的。这样一来，这些化学品的生产、流通、消费都会最终影响到（饮用水安全），因为它多多少少都会排到水源里面来。所以针对人类活动中导致的化学品对水源的污染，我们需要构建一道屏障。首先我们要知道水源里面到底有什么样的物质会进来。现在《生活饮用水卫生标准》大概有100多项指标，但实际上人类使用的化学品是成千上万的。下一步我们也承担了重点研发计划的一个项目，主要针对的是长江、黄河这两大流域，也是我们国家最重要的两大水源地，沿岸有大量的工业布局。到底有什么样的健康风险物质排放到水里，怎么去把这些物质找出来，找出来以后要提出什么样的防控措施，这是我们下一步会集中力量去做的大事。
当然还有其他的很多，比如说进入这些水体的化学污染物，怎么有效去除，我们还要研发一些新的污染物去除技术。现在饮水从水厂进入到每家每户，还要通过一个巨大的地下管网。地下输配期间，很难对水质进行控制，那么水质的变化和外面水源的条件和水厂工艺的条件有什么样的关系？通过研究这些关系，提出一个防止饮用水进入管网后变质的控制措施，这些都是我们下一步要加大研究的方向。
（本期策划：杨柳春、王振红；编审：杨柳春、王振红、王虔；编辑：王虔、武一男；摄像/后期：朱法帅。出品：《中国科学院院刊》、中国互联网新闻中心；制作：中国网、中国发展门户网）