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城市绘新颜,科研共筑环保梦

来源:  发布时间:2024-12-10

——记北京化工大学教授刘研萍

   李白薇  张利霞  

  

  炎炎夏日,堆积如山的垃圾将迅速发酵,恶臭弥漫,你愿意生活在这样的环境中吗?答案当然是否定的。但生活垃圾是生活不可避免的产物,其高效管理与资源化利用,直接关系到城市的洁净与发展。生活垃圾分类的核心目标正是推动生活垃圾向高质量资源化转变。生活污水经过市政污水处理厂处理后虽达标排放,但污染物并未消失,而是以不同形态浓缩于污泥之中。同样,市政污泥作为生活污水处理过程中的必然产物,其减量化、资源化与无害化同样不容忽视。这些问题该如何解决呢?

  北京化工大学教授刘研萍及其团队一直致力于直面这一系列现实问题,改善环境。“我们的工作就是通过科技的力量,守护城市的清新与美好。”刘研萍和团队深知,每一项技术的突破,每一次难题的攻克,都是对绿色、低碳、高效生活理念的践行。他们的工作,不仅关乎技术的革新,更与大众生活紧密相连。在这条充满挑战与希望的道路上,他们始终不忘初心,砥砺前行,为构建更加宜居、可持续的生态环境贡献力量。她说:“满眼生机转化钧,天工人巧日争新。我们在研究的过程中不断地发现新的问题,不断地解决新的问题,服务于人们的美好生活,服务于美丽中国建设,服务于生态文明建设。”


云尽溪长,学海书山扬帆逐梦

  回溯至20世纪90年代初,那是一个环境工程专业尚属新兴且颇为冷门的时代。在那个年代,刘研萍毅然选择了这条少有人走的道路,她怀揣的不仅是对中华传统文化“天人合一”理念的深刻理解,更是对构建一个理想学习环境的憧憬与向往。唐朝诗人刘昚虚《阙题》中那幅美好画卷,深深触动着她。这首诗描绘的不仅是一片静谧而美好的读书胜地,更是她心中对环境保护与可持续发展的初心和梦想。她说:“我选择环境工程,是出于对自然之美的无限向往,也是源于一份浪漫而深沉的责任感——渴望在快节奏的现代生活中,为地球母亲保留一份纯净与和谐。”

  大学毕业后,刘研萍进入当地的环保部门,专注于环保信息统计与环境治理领域的工作。在实际工作中,她深刻体会到大学所学的专业知识在面对日益复杂多变的环境问题时的不足。她渴望通过深造来掌握更多专业知识,以更深入地解决环境问题,因而萌生了报考研究生的念头。在众多学府中,哈尔滨工业大学(以下简称“哈工大”)以其卓越的环境工程专业特色、深厚的文化底蕴及“规格严格、功夫到家”的务实校训精神成为她梦寐以求的深造殿堂。

  之后,在哈工大攻读硕士和博士学位期间,刘研萍如鱼得水,快速成长。“我在导师王宝贞教授和王琳教授的精心指导下,树立了正确科研观,培养了科学思维,提升了科研素养,专业知识和专业技能得以快速提高,使我受益终生。”在攻读博士学位期间,专注于卫生填埋场渗滤液处理的研究,通过大量实验与深圳、重庆、北京等实地的工程运行研究经历,她深刻体会到了科研的艰辛与乐趣,也立志在固体废物处理与资源化领域深耕不辍。她说:“北京化工大学在固废处理领域的卓越成就和良好科研环境为我提供广阔的发展空间,我选择了北京化工大学作为我未来学术生涯的起点和深耕的平台。”

  在2005年踏入北京化工大学的大门后,刘研萍即有幸加入一个充满活力与前瞻性的课题组,在李秀金教授的带领下,参与了国家“863”项目的研究工作,这段经历为她日后的科研生涯奠定了坚实的基础。随后,刘研萍担任了国家“十一五”科技支撑计划“秸秆原料规模化沼气发酵装备及生态循环利用模式综合示范”项目的负责人,更为后续的科研工作积累了宝贵的经验,使她能够更自信地参与到国家和省部级项目中。她说:“精卫无穷填海心,我深信,只有持之以恒,不断追求创新、勇于探索未知,才能在科研的道路上行稳致远。”


城阙盎然,笃行致远研途筑梦

  刘研萍的研究方向涵盖了有机固废处理与资源化技术。在有机固废资源化方面,她专注于将日常生活垃圾(如厨余垃圾)、市政污泥、农业废弃物(如秸秆、畜禽粪污)等转化为高附加值产品。主要技术路径是通过厌氧发酵技术,将这些有机固废转化为沼气(甲烷和二氧化碳)。沼气不仅可作为生物燃气替代传统能源,还可进一步提纯为车用燃料或作为化学品合成的前端原料。这一技术不仅减少了温室气体排放,还促进了能源结构的绿色转型。除此之外,她研究的方向还有生物可降解塑料开发。鉴于塑料污染问题的严峻性,特别是微塑料相关研究的兴起,以及我国塑料污染治理行动的推广实施,刘研萍和团队致力于利用有机固废生产可生物降解塑料——聚羟基脂肪酸酯(PHA),实现有机固废的梯级利用并为解决塑料污染问题提供了新途径。

  除了资源化利用,刘研萍还深入研究危险废物的鉴别与风险评估。根据废物的来源,采用《国家危险废物名录》及鉴别体系,对危险特性存疑的固体废物进行鉴别,至今已为70多家企业提供了专业服务,解决了企业在固体废物管理上的难题,为企业提高固体废物管理水平提供助力。另外,一些基础研究成果也为《国家危险废物名录》的修订提供了依据。

  提到所做研究对大众的改变及对行业的推动,刘研萍说:“在生态环境领域,我们团队尤为聚焦于有机固废处理,力所能及地为城市的可持续发展与居民的生活环境质量贡献力量。一路走来荣获的几个有机固废处理奖项,不仅是对我们过往努力的肯定,更是激励我们持续前行的动力源泉。”

  博观而约取,厚积而薄发。刘研萍及团队在科研路上坚定前行,收获了诸多研究成果。团队深入研究了秸秆的资源化技术,特别是通过厌氧发酵产生沼气的途径,从秸秆预处理、厌氧发酵工艺、沼气净化、沼液沼渣处理利用等单元进行了全产业链的技术攻克,研究成果分别在2011年和2014年获得了中国石油和化学工业联合会及中国环境科学学会的认可与奖励。

  此外,团队还探索了污泥的厌氧发酵全产业链技术。针对污泥的特性,团队研究了热水解强化预处理技术,有效解决了污泥中黏稠胞外聚合物的问题;深入研究了美拉德反应的发生机制及对甲烷产生效率的影响,提出了相应的解决方案。团队还与北京排水集团、中国环境科学研究院等单位进行了相关技术的联合攻关及产业化,“双碳战略下的市政污泥厌氧消化全产业链资源化关键技术及应用示范”2023年荣获中国循环经济协会科技进步奖一等奖,为推动我国生态文明建设和可持续发展作出了积极贡献。

  科研成果的取得离不开整体团队执着的科研态度。刘研萍说:“在我看来,科研工作者首要的品质是真诚。科学研究的道路上,容不得半点虚假,必须脚踏实地,以真诚之心面对每个实验、每份数据。其次,责任心与使命感也非常重要。此外,团队合作精神和勤奋好学也是科研工作者必备的素质。”

  我国已进入高质量发展阶段,质量和效益替代规模和增速成为经济发展的首要问题,对生态环境领域有了更高的要求。展望未来,刘研萍仍将在有机固废资源化与危险废物鉴别评估领域潜心向学、慎思笃行,持续深耕,愿得此身长报国,一蓑烟雨任平生,为构建我国绿色、低碳、循环的生态环境,为青山常在、绿水长流贡献力量。
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2024年11月

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