導語：我國(guo)是水(shui)資源極度(du)短缺的(de)國(guo)家，嚴重的(de)水(shui)資源供需矛盾(dun)給我國(guo)糧食(shi)生(sheng)產及經濟建設帶來巨大壓(ya)力。面對水(shui)資源、水(shui)生(sheng)態、水(shui)環境的(de)剛性(xing)約束，全面實施區域(yu)污水(shui)再生(sheng)循環利用(yong)，讓再生(sheng)水(shui)成為(wei)“第二水(shui)源”是“解渴”城鄉與工業發展(zhan)的(de)必(bi)由(you)之(zhi)路。

中國(guo)工(gong)程(cheng)院院士(shi)馬軍團隊數十年如一日(ri)扎根(gen)于給(gei)水排水工(gong)程(cheng)教學、科研與實(shi)踐前沿(yan)，研究開(kai)發(fa)了一系列創新技術，提出再(zai)生(sheng)水回用應遵循(xun)(xun)“依(yi)需定(ding)水，一用一策，分布式獨(du)立循(xun)(xun)環(huan)，多維共進”的模式，并通過全生(sheng)命周(zhou)期的環(huan)境影響(xiang)評價、投資與運(yun)行成本評價、生(sheng)態效(xiao)益評價，對污水再(zai)生(sheng)進行全方(fang)位評估，以促進區(qu)域水資源(yuan)循(xun)(xun)環(huan)利(li)用，提升水資源(yuan)綜合(he)利(li)用效(xiao)率，為構(gou)建資源(yuan)節約型(xing)和環(huan)境友好型(xing)社會奠定(ding)堅實(shi)基礎。

再生水(shui)(shui)循(xun)環利(li)(li)用(yong)(yong)的總體目(mu)標(biao)是充分利(li)(li)用(yong)(yong)多(duo)樣化的水(shui)(shui)源(yuan)，以最少的能(neng)源(yuan)消耗實(shi)現(xian)水(shui)(shui)資源(yuan)高效利(li)(li)用(yong)(yong)，統籌考慮全生命周期的水(shui)(shui)資源(yuan)管(guan)理，加(jia)快發展水(shui)(shui)資源(yuan)新型生產力，全面(mian)推動(dong)水(shui)(shui)資源(yuan)高質(zhi)量發展。

針對(dui)我(wo)國(guo)水資源實際情況以及(ji)再生(sheng)(sheng)水循(xun)環利(li)用(yong)目標，馬軍院士(shi)團隊研制并創建了具(ju)有(you)自主知識(shi)產權的原(yuan)創技術(shu)體(ti)系(xi)，為(wei)污水再生(sheng)(sheng)循(xun)環利(li)用(yong)提(ti)供了有(you)力保障。

馬(ma)軍院士指(zhi)出，污(wu)水(shui)源頭減污(wu)降(jiang)碳與營養(yang)物(wu)制肥(fei)回(hui)田、水(shui)資(zi)源過程分布式資(zi)源回(hui)用以及末端(duan)污(wu)水(shui)廠(chang)智慧管理等新技術(shu)的(de)創新發展(zhan)，將從多個維度(du)助力化解水(shui)資(zi)源危機，這(zhe)一系列舉措將有效(xiao)(xiao)保障我(wo)國淡(dan)水(shui)資(zi)源儲(chu)備，為城鄉高效(xiao)(xiao)節水(shui)與工業可持續(xu)發展(zhan)提供(gong)堅實支(zhi)撐。

對于(yu)農村污水(shui)，實(shi)行營養物(wu)源頭分(fen)類收集，制肥回田，處理水(shui)優先(xian)灌溉(gai)。

農村土(tu)壤營養物(wu)、礦物(wu)質和微量元(yuan)素因向農產(chan)品(pin)轉移(yi)與(yu)長期流失，容易出現土(tu)壤肥力退化的情況，導致植(zhi)物(wu)營養缺失和糧食減產(chan)。

對(dui)此，馬(ma)軍院士提(ti)出，應對(dui)農村黑水(shui)(shui)、黃水(shui)(shui)和灰(hui)(hui)水(shui)(shui)加(jia)強污染物(wu)源(yuan)頭分離與(yu)控制，實(shi)現營養物(wu)質定向資源(yuan)化(hua)利用(yong)。通過多渠(qu)道源(yuan)頭分離、精準減量和單獨處(chu)理，將(jiang)黑水(shui)(shui)和黃水(shui)(shui)中的(de)營養物(wu)質收集制肥，就地還田；通過分級水(shui)(shui)處(chu)理系統，根據(ju)區(qu)域土壤(rang)肥力需(xu)求，優化(hua)灰(hui)(hui)水(shui)(shui)回用(yong)于田方案，提(ti)高再生水(shui)(shui)的(de)適配性及安(an)全(quan)性。

對(dui)于城市生活污水，優先(xian)工業利用，確保再生水高(gao)品(pin)質循環利用。

將(jiang)城(cheng)市生活污水(shui)處理后用(yong)(yong)于(yu)工業生產，相較(jiao)于(yu)將(jiang)其用(yong)(yong)于(yu)生態補水(shui)，有(you)更穩定的需求和更可觀的經(jing)濟效益。然(ran)而，再生水(shui)可能會含有(you)一定污染物。

為(wei)降(jiang)低工(gong)業(ye)污(wu)染外泄的風險，馬軍院士提(ti)出工(gong)業(ye)用(yong)(yong)(yong)水“單循(xun)環、零排放”理念，采用(yong)(yong)(yong)臭氧(yang)催化(hua)耦合無機膜與(yu)功能化(hua)反(fan)滲透(tou)循(xun)環分離技術，可有效(xiao)脫除中性小分子類有機物，實現水質(zhi)高度凈化(hua)，可用(yong)(yong)(yong)于高端(duan)工(gong)業(ye)用(yong)(yong)(yong)水，顯著提(ti)高工(gong)業(ye)廢水利用(yong)(yong)(yong)率。

根據不同類型工(gong)(gong)業用(yong)水(shui)的具體(ti)水(shui)質(zhi)(zhi)要求，形成再(zai)生(sheng)水(shui)利(li)用(yong)工(gong)(gong)藝技術體(ti)系，確保再(zai)生(sheng)水(shui)的高品質(zhi)(zhi)循(xun)環利(li)用(yong)。

2024年(nian)3月，馬軍院士當選中國“節水大使”

對于(yu)工業廢(fei)(fei)水(shui)，實行資源回收利(li)用，實現變廢(fei)(fei)為寶。

工業廢水(shui)中往(wang)往(wang)含有高濃度有機廢物，采用(yong)傳統的(de)(de)單一生化降(jiang)解(jie)方式，不僅運(yun)行成(cheng)本高，還會產(chan)生較大的(de)(de)碳排(pai)放。

針(zhen)對這(zhe)一(yi)問題，馬軍院士提(ti)出了基于多級功能膜(mo)分(fen)離的處理策略，通(tong)過(guo)源頭分(fen)級回收(shou)各(ge)種有機(ji)(ji)質和無機(ji)(ji)物，實現分(fen)布式資源化利用。

此外，工業(ye)廢(fei)水(shui)或(huo)醫(yi)院廢(fei)水(shui)中(zhong)通常含有(you)難以降解的(de)持(chi)久(jiu)性污染物(wu)，對此，馬軍院士提(ti)出，利用吸附(fu)氧化-膜電耦合技(ji)術，深度(du)去除(chu)持(chi)久(jiu)性污染物(wu)，從(cong)“源頭(tou)—水(shui)廠—龍頭(tou)”全流程靶向高效控碘(dian)。該技(ji)術不僅能(neng)深度(du)去除(chu)有(you)機碘(dian)，還將無(wu)機碘(dian)轉化為安全、穩定且有(you)益(yi)健康(kang)的(de)碘(dian)酸鹽形(xing)態。

對(dui)于(yu)高鹽廢水，實行(xing)近(jin)零排(pai)放，對(dui)工業副(fu)產鹽進(jin)行(xing)資源化處理。

工(gong)業(ye)高(gao)鹽(yan)廢水(shui)的(de)深度處理面臨(lin)運行成本高(gao)、淡水(shui)回用率低以及濃水(shui)排放量大(da)的(de)挑(tiao)戰，是(shi)工(gong)業(ye)廢水(shui)污染控制(zhi)亟(ji)需突破的(de)技術瓶(ping)頸(jing)。

圍(wei)繞實現廢(fei)水(shui)近零(ling)(ling)減排和廢(fei)鹽分(fen)級(ji)循(xun)環利用(yong)的目標，馬軍院士提出了(le)(le)高級(ji)氧化耦合多級(ji)功(gong)能(neng)膜組梯度分(fen)離近零(ling)(ling)排放工藝集成技術，用(yong)于高鹽有機廢(fei)水(shui)處理(li)。這種(zhong)全流程處理(li)工藝，顯著降低了(le)(le)高鹽廢(fei)水(shui)的處理(li)成本，減少了(le)(le)二次污染，還(huan)通(tong)過對工業副產(chan)鹽的分(fen)級(ji)分(fen)質(zhi)結晶(jing)，助力綠色可持續發展。

對于雨水(shui)調蓄，實(shi)行原位(wei)分(fen)布式利(li)用，輸送至地下存儲。

針對一些地方出現的(de)地下(xia)水水位下(xia)降、土(tu)壤(rang)板結、土(tu)壤(rang)鹽堿化(hua)等現象，馬(ma)軍院(yuan)士指出，農(nong)村應該加強雨(yu)水調蓄管(guan)理，將種植和養殖有機結合(he)，構建具有雨(yu)水緩(huan)沖(chong)能力的(de)農(nong)田工程(cheng)建設(she)體系，通過(guo)有效留住雨(yu)水，促進地下(xia)滲入(ru)，科學調控地表徑流，可同(tong)步實現防洪(hong)與雨(yu)水資(zi)源的(de)合(he)理利用。

針(zhen)對(dui)城市傳(chuan)統“合流制”排水體系雨水收納能力不(bu)足的問題(ti)，馬軍院士建(jian)議，應遵循(xun)雨水(shui)(shui)(shui)在社區(qu)(qu)源頭(tou)分類收集(ji)、調蓄與資(zi)源利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)原則，開發小區(qu)(qu)雨水(shui)(shui)(shui)源頭(tou)收集(ji)與利(li)用(yong)(yong)系(xi)統(tong)。在屋頂、庭院收集(ji)雨水(shui)(shui)(shui)，根據水(shui)(shui)(shui)質(zhi)情(qing)況將凈(jing)化后的(de)(de)雨水(shui)(shui)(shui)存儲于地(di)下(xia)蓄水(shui)(shui)(shui)設施、池塘、地(di)下(xia)管(guan)網、集(ji)水(shui)(shui)(shui)池和濕地(di)系(xi)統(tong)中，實現(xian)分布式資(zi)源化利(li)用(yong)(yong)。

針對城市末端污水處理廠深度凈化的水資源利用與(yu)長期存儲(chu)等難題(ti)，馬軍院士提(ti)出，可將一部分再生水(shui)資源(yuan)用于城市(shi)綠化和工業領域(yu)，剩余部分在滿足地層(ceng)儲存要求的前提(ti)下輸送到(dao)地下含水(shui)層(ceng)，緩解低(di)滲區(qu)地下水(shui)流失，提(ti)升水(shui)資源(yuan)的可持續管理能力。

為破解水(shui)資(zi)源困(kun)境，馬軍院士(shi)團隊扎根于基礎(chu)研究和產業(ye)化實踐，產出一系列(lie)創新成果，為我國水(shui)資(zi)源管理與保護注入了強大的科技力量，為全(quan)球水(shui)資(zi)源危機的解決提供了中國智慧與方案。可以預見，這些更(geng)加綠色、更(geng)加可持續的水(shui)資(zi)源利用新范式(shi)與新架構，將有(you)效助力城鄉經濟社會可持續發展。

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