我国砷污染防治技术成功应用
今年7月份以来，河南省民权县一家化工厂未经审批，擅自进行技术改造，在生产过程中，由于购进的矿石原料含有较高浓度的砷，直接导致生产废水砷含量严重超标，而这些废水未经有效处理排放又造成贯穿河南、安徽两省100多公里的大沙河严重砷污染，河水中砷浓度超过地表水标准数十倍，对沿岸地区的生产生活特别是城市饮用水构成重大安全隐患。
大沙河砷污染事件发生后，环保部立即组织协调，并于11月4日组建技术专家组赶赴现场指导治污。中国科学院生态环境研究中心积极应对，以中心主任曲久辉为首的水质净化研究组在已有饮用水除砷专利技术的基础上，针对大沙河流域特征和砷污染状况，在最短的时间内，提出了砷污染治理总体工艺及实施方案的初步设计，得到了专家认可，并被当地政府采纳。
事故考验技术
砷（As），对这个原子量为74.9的化学元素，人们谈之色变。这主要是因为当人体暴露于砷时，可能引起腹痛、呕吐、腹泻等一系列中毒症状，严重时可使神经系统、心、肝、肾等多种器官受损，甚至危及生命。饮用含砷的水是人体暴露于砷的主要途径之一。一般而言，岩层溶解和矿区砷渗透会导致地下水砷污染，进而引起饮用水质恶化。水体砷污染治理一直是国内外研究的热点与难点问题。对于河流水体砷污染治理，国内外更是没有可供借鉴的成功案例，河流砷污染治理的难度可想而知。
“从实验室研究到流域治理，不确定因素很多，环境条件非常复杂，这给污染治理提出了新的更大的挑战，除了考虑三价砷和五价砷的比值，还得考虑COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、腐殖质、悬浮物等诸多因素。”曲久辉说。
一般来讲，水中砷以三价砷和五价砷两种形态存在。其中，五价砷容易被去除且毒性较小，而三价砷不仅难去除且毒性剧烈，砷的毒性主要来源于三价砷。“三价砷和五价砷的同时去除是世界性的技术难题。”曲久辉说。
已有的技术一般通过氧化和吸附“两步走”而达到去除砷的目的，但这种处理技术不仅工艺复杂，而且实际效果也不是很理想。
为了解决这一问题，曲久辉及其研究团队在砷污染治理技术原理与工程应用领域进行了近10年的研发工作。从学术原理探索到技术创新，从小试、中试到工程应用，在砷污染治理与饮用水砷去除方面取得重要突破，获得了一系列具有自主知识产权的技术成果。
新型除砷技术的核心是一种高效的除砷吸附剂，这种除砷吸附剂可以在将三价砷氧化为五价砷的同时，吸附五价砷。这种除砷吸附剂的发明不仅大大简化了操作过程，而且有效提高了砷污染的治理效率。
正是基于这一先进的除砷吸附技术，当大沙河事故发生后，以曲久辉为首的中国科学院生态环境研究中心技术专家组，承担了大沙河砷污染治理任务。这项工程的有效实施不仅依赖于来自实验室的可靠吸附剂，更依赖于如何将这种吸附剂应用于复杂的实际环境。
“相比于饮用水的可控性，河流水质和水量都不是很清楚，同时也没有先验借鉴，这给现场治理大沙河砷污染增加了难度。”曲久辉坦言。
面对挑战，研究人员日夜奋战，尽快完善工程方案，确定各种关键参数，及时根据河流水质水量和水中三价砷和五价砷的浓度，在线调整复合吸附剂的配比。12月7日14时，距离专家组进驻现场仅一个月，河南省商丘市大沙河砷污染水体顺利实现连续达标排放。至此，大沙河砷污染处置工作取得了突破性进展并获得阶段性胜利。
技术引领发展
此次具有自主知识产权的砷污染治理技术在大沙河的成功应用，在国内外河流污染尤其是砷污染治理上尚属首次，成为我国乃至世界河流污染治理领域的成功典范之一。
我国大陆地区在很早以前就已发现了饮水型砷中毒的存在。按照世界卫生组织（WHO）的推荐标准，中国砷中毒危害病区的暴露人口高达1500万之多，已确诊患者超过数万人。这些砷污染多数发生在贫穷和落后地区，如山西、内蒙古、新疆、吉林等省区。
在大沙河污染事件之前，曲久辉就曾主持完成过一系列饮用水除砷工程，该技术已在北京、山西、内蒙古等地成功应用，为当地居民特别是贫困和致病人群提供了优质的安全饮用水。
科技是第一生产力，科研的最终目的是解决实际问题。曲久辉等开发的河流砷污染处置技术很好地诠释了科技引领发展的战略方针，该技术有利于产学研相结合的技术创新体系建设，为全面提升科技自主创新能力增添了浓浓一笔。“现在，我们正与世界教育基金会合作，在内蒙古、山西等地区开展饮用水中砷污染治理的扶贫工程项目，为解决我国欠发达地区的饮用水安全问题作出努力。”曲久辉表示。
回首这几年，以曲久辉为首的水质净化研究组，在饮用水安全保障的科学原理研究、技术创新和工程应用等方面硕果累累。展望未来，曲久辉豪情满怀，“我们希望以此为契机，能够将这项技术推向市场，走向国际，为世界贫穷和落后地区饮用水砷污染治理作出贡献，推动技术在工程中的应用，为提高人类生活质量和促进社会经济发展作出贡献。”
目前，曲久辉研究组正积极组织参加云南阳宗海砷污染处理项目的申请工作。
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