科技创新引领绿色未来——记南昌航空大学生态诊断修复与污染阻断创新团队
罗胜联 1962年2月生于湖南汉寿,现任南昌航空大学副校长,博士,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者,江西省第十届政协委员,农工民主党中央环资委委员,农工民主党江西省委常委,南昌航空大学支部主委,湖南大学“985”工程及湖南省节能减排重大科技专项首席专家,国家科技进步奖评审委员会委员,国家自然科学基金环境学科评议专家,国家环境保护有色金属工业污染控制工程技术中心学术委员会副主任,环境生物与控制教育部重点实验室学术委员会委员,水污染控制技术湖南省重点实验室学术委员会委员,《环境科学与技术》杂志编委。
长期致力于水污染控制技术、重金属污染植物修复与环境生物电化学技术研究以及CO2与NOX减排新技术与新工艺,先后主持承担国家“973”计划子项目、“863”计划项目、国家自然科学基金重点与面上项目、湖南省重大专项、中国有色金属工业科技重大专项、高等学校博士点基金等科研项目20多项;向有关部门提交重要的研究报告14份(100多万字);在Bioresource Technology、Applied Catalysis B: EnvironmentalCatalysis B: Environmental、Energy & Fuels、Journal of Physical Chemistry C、Biosensors and Bioelectronics、Langmuir等国内外著名刊物上发表论文80多篇,其中被SCI收录40多篇;申请专利16项,授权3项,研究成果先后获得2005年度国家科技进步二等奖(排名第1)、2004年度湖南省科技进步一等奖(排名第1),2006年度高等学校科技进步一等奖(排名第2),2009年度湖南省自然科学二等奖(排名第2)。2007年,获得国家杰出青年科学基金的资助。
进入21世纪以来,随着社会经济的高速发展,环境问题日益凸显,诸多西方国家正在努力偿还因工业化发展所欠下的环境债务,而作为正在崛起中的发展中国家,中国决不能走西方国家“先污染,后治理”的老路。因此,当环境危机日益深化,并不断危害人类健康,制约经济和社会发展之时,依靠科技力量为环境保护与治理服务已经成为时代发展的必然趋势。
在奔腾不息的赣江下游历史文化名城南昌,活跃着一支科技创新的团队,他们就是南昌航空大学生态诊断修复与污染阻断创新团队。多年来,尤其是2009年以来,团队在南昌航空大学副校长罗胜联教授带领下,稳扎稳打,扎实实践,已经成为我国环境科学创新领域一颗耀眼的明星。
科研探索 打开全新局面
“国家需求是我们开展科学研究的动力和源泉,随时掌握和研究国家重大需求并据此来确定自己新的研究方向,才能突破科研局限,实现自身价值。”正是秉承着这样的思想,罗胜联带领南昌航空大学生态诊断修复与污染阻断创新团队在科学研究领域取得了跨越式发展。
南昌航空大学环境学院历史悠久,早在上世纪90年代中期就建立起清洁生产研究中心,极大地推动了江西节能减排工作的进程。自2009年2月加盟南昌航空大学之后,罗胜联紧紧抓住这一学科优势,根据江西建设鄱阳湖生态经济区和生态强省战略,对环境学院的研究方向进行了重新整合,重点突出“重金属污染控制、新型环境功能材料、二氧化碳和氮氧化物的减排”这三个方向研究,同时着力推动“二氧化碳和氮氧化物的减排”的研究,致力于将江西省建设成为温室气体回收与再利用领域的领军省份。
2009年,南昌航空大学生态诊断修复与污染阻断创新团队获批江西省高等学校科技创新团队。此后,他们积极致力于废水废气处理与资源化技术、污染土壤的毒性诊断及其修复技术、污染水体监测技术、以及工农业清洁生产与循环经济关键技术方面研究,打开了全新的科研局面。
作为团队带头人,此前的20余年里,罗胜联教授在有色金属工业污染的治理和改善以及对重金属离子在不同介质中特有电化学行为及其生物电化学机理方面积累了丰富的经验。通过一系列的研究,他找到了不同有机络合离子与重金属离子在水相的传质与相互作用规律及其电化学反应动力学成因;发现了水质稳定剂在铅锌电解过程中特有的电化学形为;揭示了基于官能团诱导的高温、高钙水环境中水质稳定剂的作用机理⋯⋯一系列的科研成果为有色工业重金属废水处理和废水再利用提供了重要的科学依据。
科学研究固然重要,可是罗胜联更为看重的是科研成果向生产力的转化。多年来,他先后主持国家“973”计划子项目、有色总公司重大科技专项、湖南省重大科技专项等科研项目20多项,向有关部门提交重要的研究报告14份,多达100余万字。特别是在原中国有色工业总公司重大专项的支持下,他提出并建立了处理有色重金属废水的石灰中和-络合-活性回流的工艺模型,开创性地推动了有色重金属废水处理与回用工程。目前,项目早已在株洲冶炼集团、白银有色金属公司、水口山有色金属公司等8个最大的有色工业企业中应用,并依托研究技术建设了2个环保工业企业,推动了科技进步与循环经济的建设工作。不仅如此,他还在湖南省重大专项的支持下,从铬渣堆场附近的淤泥中发现了一种对高浓度六价铬(1-2000mg/L)有很强还原能力的菌株,采用体声波传感技术研究了铬离子在细菌表面的迁移与相关生物电化学反应过程,由此建立了细菌解毒铬渣并选择性回收铬的新技术,采用“铬渣造粒-细菌堆浸”工艺建立了5T/d铬渣处理量的新技术示范工程。这些研究成果取得了十分显著的经济效益、社会效益与环境效益。
凭着高屋建瓴的科研眼光和扎实丰富的产学研经验,罗胜联被南昌航空大学委以重任,带领着杨春平、罗旭彪、涂新满、陈素华和杨丽霞等科研骨干展开了艰辛的科研攻坚历程。
“我从1988年开始做水污染治理研究工作,一直在不断探索和研究新的方法。最开始,是利用化学的方法来治理污染的问题,目标是实现达标排放。现在,我们是利用生物的方法进行深度处理,目标是让它满足饮用水的标准。如果能实现,那就意味着可以做到零排放。”对水污染治理工作,罗胜联对其中规律已经了解深透,并不断推动着新技术的发展。
在明确了科研目标以及方向之后,罗胜联身先士卒,努力激发团队的积极性和主动性。当然,充分发挥科研骨干的能量,成为他十分关注的工作重点。
留美归来的杨春平博士是环境工程学科的学术带头人之一,具有很深的学术造诣:曾在国际上首次发现并提出了不同类型的生物过滤过程的净化机理,研制成功目前性能最好的一种废气生物过滤反应器,获得美国发明专利并批量生产和应用;在国际上首次提出并研发了废气表面生物过滤技术与装置的设计方法以及废气管式生物过滤器,能快速、高效、稳定地去除难降解污染物,创造性地解决了生物过滤器占地面积大、运行中产生二次废气污染以及生物膜过度蓄积导致性能下降等三大技术难题,实现了生物过滤器的长期高效稳定运行。不仅如此,他在烟气脱硫除尘新工艺新设备与二氧化硫资源化利用方面亦取得了突出的业绩,先后研制成功中试规模的双循环垂直筛板气动搅拌喷射鼓泡塔系列技术,在世界上率先建成了处理规模为2500m3/h的双循环垂直筛板脱硫除尘塔,同时还针对我国中部地区钒矿资源占全世界一半以上而传统方法提钒原材料消耗大污染严重的现状,提出了焙烧钒矿先脱硫后提钒新工艺,不仅在烟气脱硫过程中回收利用了SO2,而且减少了后工序提钒工艺中硫酸用量,同时钠离子仅以中间载体形式参与整个工艺的循环,用含钠废水代替成型工序中的钠盐做添加剂,所以整个工艺过程中仅需补充少量的钠盐,是一种以废治废、资源利用率高、生产成本低的石煤提钒新工艺,获得了国家发明专利,并已经进入产学研合作开发阶段。特别是在废水处理与废物资源化技术研究方面,他成功研究出一种两次破络合处理化学镀镍废水的工艺,并已成功应用于为湖南工程机械和航空航天行业提供配套服务的某表面处理公司的重金属废水处理,示范工程已经建成投产,避免了该工厂被关闭的命运,保留了大量的就业机会,创造了很好的综合效益⋯⋯无疑,杨春平博士是团队的骨干力量。
科研成果的取得需要团队成员的之间的密切配合。陈素华副教授在重金属污染土壤的毒性诊断与生态修复研究方面显现出了明显优势。2004年1月至2006年3月,她在北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室从事博士后研究工作,主要开展土壤-植物系统中的有机氯农药的环境化学行为研究。2006年4月在南昌航空大学工作至今。目前,主要从事污染土壤的生态修复及其修复后的生态风险评估工作。近年来,她努力探索应用植物及土壤改良剂对重金属污染土壤进行植物修复,并从土壤栖息动物——蚯蚓中筛选生物标志物对重金属污染土壤及其修复后的毒性进行诊断,阐明了对修复效果产生重要影响的因素以及生物标志物对土壤重金属含量间的响应关系,一系列研究结果已经或将在国际刊物上发表。现主持国家自然科学基金青年基金项目1项,江西省自然科学基金项目1项,江西省教育厅重点项目1项。此外,从事水污染控制、环境监测和电化学研究工作的涂新满副教授,擅长环境功能材料、植物修复以及水污染控制等方面研究的罗旭彪副教授,乃至跟随罗胜联教授研究多年的杨丽霞讲师⋯⋯在累累的硕果面前,我们不得不感叹:众人拾柴火焰高!
目前,团队还承担着多项国家级重大课题,其中包括国家杰出青年科学基金课题、国家自然科学基金面上项目5项,国家自然科学基金重点项目1项,“863”前沿探索项目及“863”专项3项,湖南省重大专项及江西省重点项目......
再接再厉,勇创佳绩,这是南昌航空大学生态诊断修复与污染阻断创新团队今后的努力方向。
团队建设,铸就创新利剑
“一个人的成长离不开团队,一个优秀的团队能培养出一批优秀的人才。”罗胜联在主持科研项目的同时,非常注重建设科研团队。因为他心里最清楚,人才是科技创新的根本条件。
从2009年至今,罗胜联课题组已形成以3位教授、6位副教授、3位讲师和8名研究生组成的科研梯队,其平均年龄不到35岁,具有较高的专业水平。当然,更让人折服是科研团队锐意进取的创新精神。目前,以罗胜联教授为主任的“生态诊断修复与污染阻断”江西省重点实验室正在筹建之中。
“治学严谨,求实创新;为人师表,宽厚谦和;勤奋忘我,成就卓著。”这是罗胜联给团队成员和学生们的总体印象。作为罗教授的第一个博士研究生,杨丽霞感触很深:“罗老师虽然身兼多职,行政事务很繁忙,但是他对科研的敬业精神让我钦佩,尤其是作为老师,他特别注重对学生的培养。他几乎没有自己的休息时间。罗老师培养了很多优秀的学生,他会针对具体问题随时随地的进行指导,他还经常下实验室,给学生进行实地指导......”
除了手把手的教学,罗胜联还在团队里建立了每两周的例会制度。在会议上,课题组成员之间互相交流讨论工作进程,及时处理课题进展过程中的疑难问题。同时,他和团队骨干还要对研究生进行阶段性的指导,为他们的下一步研究指明方向。这样,学生们在参加亲身实践的同时,还开阔了自身的学术视野,跳出了自己的研究领域,对今后的全面发展大有裨益。
团队发展欣欣向荣的景象,让每个成员都充满了奋斗热情。未来,面对国家环境保护与鄱阳湖生态经济区建设的重大需求,南昌航空大学生态诊断修复与污染阻断创新团队将不懈努力,积极进行原始创新和关键技术突破,推动区域环保产业升级,为新时期的社会主义现代化建设做出更大的贡献。
