王文东——西安建筑科技大学环境与市政工程学院教授

扎根西北犹未悔 瞄准饮水心所向
 

——记西安建筑科技大学环境与市政工程学院副教授王文东

 2015-01-13

人们常说：你可以七天不吃饭，但不喝水三天就活不成。水是保障人类生存和维系人体健康的重要元素，也是任何发达的现代科技所终究无法取代的宝贵生存资源。

2000年，在21世纪水安全海牙部长级宣言上，“饮水安全”的概念被第一次提出。作为一个新的理念，“饮水安全”并非属于传统安全的范畴。各界比较认可的诠释为：在一定流域或区域内，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，采取合理的技术或管理措施, 确保人人都能够得到并有能力支付足够的优质用水，以过上健康和幸福的生活。而饮用水源的质量更是关系着百姓的饮水安全。西安建筑科技大学副教授、研究生导师王文东博士兢兢业业，不辱使命，奋战在这条保障生命健康战线上。他是水安全卫士队伍中的一员。对他来说，维护居民的饮水安全不仅仅是自己的专业，更是一名共产党员的职责——这种对专业的执著和热爱，也正在为他赢来越来越多的认可与尊重。

伴水成长，环境领域崭露头角

2005年11月13日，吉林石化公司发生爆炸。爆炸发生后，约100吨苯类物质流入松花江，造成了江水严重污染，沿岸数百万居民的生活用水受到影响。随之大规模的治理行动紧急展开，正在攻读博士学位的王文东也参与其中。2008年，王文东顺利从清华大学毕业。4年的学习让他迅速成长，在此期间，他又参加了广东北江镉污染等饮水安全事故的应急处理，并积累了丰富的经验。

带着为中国水安全事业贡献力量的想法。2009年，王文东应邀来到西安建筑科技大学环境学院工作，主要从事“高腐殖酸水源水的优化混凝理论与技术”“输配水过程中污染物的迁移转化及水质二次污染控制”以及“污水的深度净化处理与回用”等问题的研究。王文东博士的独立科研道路自此展开，并且如鱼得水般，以惊人的速度向前迈进。

2010年，王文东博士入选国家自然科学基金委员会青年基金研究计划；2011年，又被聘为清华大学长三角研究院副教授、水质科学与技术重点实验室学术带头人，负责从事水源水污染控制和强化混凝技术开发方面的研究；2012年，王文东博士受邀到美国宾州州立大学首府学院进行为期1年的访问交流，从事正渗透—反渗透联用技术净化劣质地下水性能评价研究。

辛勤的工作换来了累累硕果，王文东博士在非常规饮用水水源的开发利用、微污染水源水的强化净化处理，以及污染物在净化和输配过程中的迁移转化等方面开始崭露头角。

2012年，王文东博士成为我国勘察设计专业注册环境保护工程师，2013年被聘为“陕西省中小企业首席工程师”，次年又获得“陕西省青年科技新星”称号，并成立了“饮用水强化净化处理与水质安全保障”创新团队。

除了专业资质上的认可，雄厚的科研实力也让他们承担了更多的科研项目，目前，由他带领的团队参与和承担完成国家自然科学基金项目3项:“腐殖酸分子结构的光辐射转化特性及化学凝聚性变化规律研究”、“城市污水生态回用及水环境质量保障”以及“含锰复合氧化物同步吸附砷、磷的界面调控机制与强化除砷原理”。作为课题组副组长，王文东博士承担科技部重大水专项子课题1项——《水资源紧缺城市水环境景观系统修复与构建技术集成研究》，参与科技部重大水专项1项——《城市内湖氮磷去除及富营养化控制技术研究》，并承担教育部博士点基金1项以及陕西省自然科学计划项目3项。其中，《供水管网中含铝沉积物的形成机理及结构稳定性研究》被陕西省科技厅评为优秀项目。

扎根西北，心系农村饮水安全

在开展的诸多研究中，王文东博士最为看重的是农村地区的饮水安全问题。

目前，我国绝大部分农村地区尤其是西北地区水资源极度匮乏，水处理设施很不完善。在有限的可被利用的水资源中，高氟水、高砷水、苦咸水、有机污染水及铁锰超标水等劣质地下水还占有相当大的比重。同时，由于地下水的过度开采，很多地区还受到地面沉降等地址问题的困扰。更加令人焦虑的是，目前，我国绝大部分农村地区水处理工艺不完善，消毒不规范，农村饮水安全，已成为群众最关心的问题之一。

从北京到大西北，王文东跟随国家发展的脚步，扎根西部地区，开始了针对解决饮水问题的研究。

鉴于我国缺水性地区在饮水安全方面存在的问题，王文东博士带领下的团队开发出了基于正渗透技术的小型饮水装置。该技术通过正渗透和超滤二级净化处理，实现了对劣质地下水、雨水和深度处理水的同步净化处理。采用该技术后，地下水的采用量下降、成本也很低，有着良好的应用前景。由于在保障我国缺水地区饮水安全方面的贡献，该技术于2014年获得了陕西省科技进步奖三等奖。

氮磷等营养元素的大量排放，使得饮用水水源的污染问题变得愈发棘手。在西北地区，原本就十分短缺的水资源又受到了藻类的富营养化破坏。将人工湿地与局部净化场技术相结合，进行富营养化水体修复——经过长期的调研和实验，王文东博士开发出的这套工艺，先后在西安皂河和雁鸣湖4号湖建设了水环境质量修复工程，收效显著。

除了对受污染水源进行生态修复，在自来水的强化净化处理方面，王文东博士也做了大量研究工作。基于紫外辐射预处理技术，提出了新的优化混凝工艺。他介绍说: “为满足居民的饮水安全，往往需要向水体中过量投加絮凝剂，使制水成本大大提高；而他们所提出的紫外辐射预处理技术可有效地解决藻类和腐殖酸类污染物存在条件下胶体难以脱稳沉淀、制水成本高、以及消毒副产物生成量大等诸多技术难题，有着良好的经济效益和社会效益。”采用该工艺不仅可以有效控制出厂水中的浊度以及有机物含量，混凝后铝盐的残留量也将明显降低。

随着饮用水水质标准的日益严格，目前绝大多数自来水厂均能生产出满足居民健康要求的饮用水。然而，水厂的出厂水在送至用户前需要经过庞大、复杂的输配水管网系统，其平均停留时间往往在1天以上，供水边界带上的停留时间有时长达7～10天，容易引起水质的二次污染。对此，王文东团队对污染物在给水管网中的迁移转化规律进行了系统考察，研究、整理出了一整套策略，着手于出厂水水质稳定化调节，从而保障用水安全。

值得一提的是，为了保证对自来水出水铝的评价，王文东团队率先提出了残铝量优化控制体系。他们利用人工神经网络技术，经过大量理论和试验研究，实现了对不同形态铝的实时预测，为评价自来水中铝的生物毒性、过滤处理的有效性，以及通过调节原水的水质条件控制出厂水中的铝含量提供理论依据。

“面对日益复杂水污染形势，唯有保持理念创新和技术创新方能满足居民对饮水安全的需要，方能解决供水行业不断出现的新问题。”这是王文东博士所带领的“饮用水强化净化处理与水质安全保障”团队的建设理念。由于这些创新性工作的开展，他在国内外核心学术期刊发表论文60余篇，其中SCI检索论文20余篇；出版学术著作4部，申报国家发明和使用新型专利授权10余项，获得国家发明和使用新型专利授权6项……成果之突出，让人不由赞叹。

当前中国已进入一个水污染集中爆发期，国土资源部发布的一份报告显示，从全国203个地级市收集的地下水样本中有近六成的质量为“较差”或“极差”。环保部发布的一项污染暴露研究，全国近2.8亿人在喝着不安全的饮用水。污染是个瞬间过程，而治理却是个漫长过程。无论为农村人口提供安全的饮水，还是改善城市居民的自来水质量，王文东正和无数水安全卫士一起守护，不仅为科技发展的明天，更是为了肩头的责任。

 来源：科学中国人 2015年第1期