3.污染問題實(shí)質(zhì)及其啟示

　　鐘淳昌先生指出，在原水和出水水質(zhì)的要求下，我國的水處理工藝正開始變化，預(yù)計(jì)一個(gè)更完善的針對有機(jī)污染為重點(diǎn)的處理工藝流程將逐步形成。由上述，已經(jīng)看到不只是有機(jī)污染使先行水處理技術(shù)遇到阻礙，還有重金屬污染和生物污染等問題同樣使水技術(shù)顯得無能為力。我們認(rèn)為出現(xiàn)這種局面的主要原因是人們沒有從污染問題的實(shí)質(zhì)出發(fā)，沒有研究開發(fā)出針對污染問題的水質(zhì)保障技術(shù)，而一味地在“去除理念”的作用下，發(fā)展凈化朝向的水處理技術(shù)。這就無形中使水中含又雜質(zhì)與水整個(gè)受到污染問題發(fā)生了不應(yīng)有的混淆。

　　應(yīng)該看到，污染問題與水質(zhì)不好或水中個(gè)別元素含量過多不是一回事。污染必須是水中存在不是離散存在，而是出現(xiàn)整體組織性變異。已有的水處理（常規(guī)及基于常規(guī)水處理工藝的預(yù)處理和深度處理）沒有達(dá)到整體把握水質(zhì)的程度，結(jié)果因水的組織性存在，要么去不掉想去的東西，要么將水中那些有益人體健康的微量元素也一并去除。

　　再說，在水的組織沒變的情況下，去掉組織中的某個(gè)成份，自有別的來頂替，組織的功能即在于此。現(xiàn)在還不知道如何超越對水中個(gè)別成份進(jìn)行處理的技術(shù)境界，而達(dá)到整體地改變水的組織性存在的效果。也就是說，現(xiàn)在的水處理根本不是解決污染問題，而只是去水中雜質(zhì)。應(yīng)該講，污染問題是水質(zhì)工作的嶄新問題，需要發(fā)展新的水質(zhì)保證思想和給水工程理論。

　　長期以來，人們一直將水作為簡單系統(tǒng)存在，即將水分成由若多成份或要素組成的大系統(tǒng)。現(xiàn)有的水處理技術(shù)都是基于一定的水質(zhì)分析和指標(biāo)要求，即水處理工藝都是針對水中某些特定成分的去除而開發(fā)的。

　　對水質(zhì)指標(biāo)的依賴不僅體現(xiàn)了現(xiàn)有水處理技術(shù)的實(shí)質(zhì)，而且也是導(dǎo)致水處理技術(shù)局限性的根本原因。因?yàn)殡S著水環(huán)境的日益惡化和人們對水質(zhì)工作要求的不斷提高，對水中成份的濃度起限定作用的《標(biāo)準(zhǔn)》也正在失去意義。所謂標(biāo)準(zhǔn)，除了對檢驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量限定，還落實(shí)到對所包含項(xiàng)目濃度的限定上。人們已經(jīng)注意到，即使在水中成份能被檢測且“達(dá)標(biāo)”的情況下，由于一些化學(xué)沾污物質(zhì)在人體中的的累積效應(yīng)，也會對人體產(chǎn)生危害作用。因?yàn)椤帮嬘盟菂⒓尤梭w內(nèi)代謝過程的一種物質(zhì)，它所含的任何沾污成分，都有可能對人體產(chǎn)生短期的、長期的，甚至遺傳性的影響。”

　　約翰。麥克拉克倫教授等人對濃度極低人工化學(xué)物質(zhì)的組成成份可以在水中合而成害的發(fā)現(xiàn)，加上人們已經(jīng)了解到，在任何濃度水平上，能導(dǎo)致體細(xì)胞遺傳物質(zhì)突變，誘發(fā)致癌的物質(zhì)都可以發(fā)揮作用，即無閾值的事實(shí)，這些就更從根本上否定了對水中物質(zhì)的濃度加以限定的思想方法。

　　考察污染問題的實(shí)質(zhì)給我們的一個(gè)直接啟示，就是要突破那種單獨(dú)考慮水中成份的大系統(tǒng)水質(zhì)觀，而代之以復(fù)雜、整體和報(bào)考的，能解釋水污染與水中雜質(zhì)不同問題類型的新的水質(zhì)觀。只有這樣，才能真正有效地發(fā)展針對污染問題的新技術(shù)。

　　4.新型水質(zhì)觀及水質(zhì)保障思想的建立 許保玖先生在評論美國包含83項(xiàng)沾污物的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，早在1990年就提出：“對那些含有數(shù)以百計(jì)沾污物的原料水”即時(shí)在制成自來水成品后，對每種沾污物都有了濃度限制，仍然不能對它們在人體內(nèi)所起的代謝效應(yīng)，進(jìn)行清楚的解釋。“

　　美國這一包括83項(xiàng)沾污物的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該說，還是基于大系統(tǒng)水質(zhì)觀，還沒有完整地考慮水與人體生理活動的關(guān)系問題。當(dāng)然，也沒從污染是水發(fā)生整體組織性變異，與水質(zhì)含有雜質(zhì)問題不同這一角度考慮。

　　目前水環(huán)境問題對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)造成了根本性的沖擊，應(yīng)該從新的角度來尋找和建立更有效的水質(zhì)保障思想。在突破大系統(tǒng)水質(zhì)觀這一問題上，值得注意的是，COD和BOD就并不是直接表示有機(jī)物內(nèi)容和量的指標(biāo)，也不是把有機(jī)物完全分解的方法，而是根據(jù)近一個(gè)世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)和研金，目前在世界上被用來作為一種有價(jià)值的衡量污染程度的尺度。除COD和BOD之外，作為新的測定法，現(xiàn)在開始使用TOC、TOD、UV（紫外吸光）等方法。這些都不是純粹的大系統(tǒng)水質(zhì)觀，但還沒有達(dá)到我們所期望的地步。

　　從污染問題的實(shí)質(zhì)，我們可以看出水實(shí)際上一個(gè)可變組織或開放的復(fù)雜系統(tǒng)存在，用復(fù)雜觀看水是必須的。所謂水污染，就是水本身發(fā)生了整體轉(zhuǎn)型。水回用或解決污染情況下的飲水問題，就不是“去污”，或者說去除水中個(gè)別成份就可了事，而是要將那個(gè)變化過去的整體“水型”給糾正過來。我們進(jìn)行的可謂是某種組織的“重建”工作。

　　我們暫且給這個(gè)完整的組織性存在，即一定水質(zhì)起一個(gè)名，就叫作“陣”。陣有相對相和的意思，兩個(gè)相和的陣共同成就一個(gè)“文”。如果將人體的生命生理特點(diǎn)也看作一個(gè)陣的話，那么，所謂有益健康的水，就是一個(gè)正好可以與人這個(gè)陣相和，即成文的存在。由此更可以看出，水污染是指水陣被變動，以致于不能與人體正常的生命生理活動，即人這個(gè)陣成就一個(gè)文。

　　如果這樣講來的話，下一步水工業(yè)工程發(fā)展的目標(biāo)就應(yīng)是從人體生命生理活動，即人這個(gè)陣性存在出發(fā)，本著與之相和成文的原則，來塑造水這個(gè)陣。這樣的話，我們對水就不是進(jìn)行簡單的處理，而是一種整體設(shè)計(jì)。

　　不管怎么說，站在使水這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)對人體生命生理活動具有服務(wù)可靠性這個(gè)觀點(diǎn)上，即使二陣相和成文來發(fā)展新的水質(zhì)保障思想，都是必然的趨勢。現(xiàn)在關(guān)鍵的問題是要在理論上對這一思想進(jìn)一步闡述和論證，直至最終可以工程化。當(dāng)然，這一工作需要高級的科學(xué)技術(shù)手段加以支持才行，如分布式人工智能思想和技術(shù)；但反過來也同樣，這種新的從整體出發(fā)的水質(zhì)保障思想也一定會對智能技術(shù)的發(fā)展提供原動力，對原本已經(jīng)落后的水工業(yè)設(shè)備制造業(yè)給以根本性的促動。這一點(diǎn)，正如張悅先生所提出的：“從國外發(fā)展趨勢看，一種新型處理工藝的問世總伴隨著一批專用設(shè)備投向市場……，加快設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，盡快提高產(chǎn)品的綜合技術(shù)水平是污水處理設(shè)備發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急……，盡快形成高層次、高質(zhì)量的產(chǎn)品群，滿足迫在眉睫的市場需求。由此興起的我國污水處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)，將會超越一個(gè)發(fā)展時(shí)代，迅速接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　本質(zhì)上講，現(xiàn)在的水處理技術(shù)只是一個(gè)固定的陣，其中混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒在各自不同的陣下存在。這種技術(shù)之所以不能奏效于污染問題的解決，在于存在層次的差異。因?yàn)閱栴}的解決是要求變陣的，而技術(shù)手段卻是一個(gè)固化的陣性存在，在水平上根本就達(dá)不到。生物式污水處理技術(shù)也是如此，都是一個(gè)以定陣存在來試圖達(dá)到變陣結(jié)果。

　　現(xiàn)在人們已經(jīng)明白，蘆葦濕地示范工程是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，其所有因素之間都是相互聯(lián)系、互為因果的。在人工濕地污水處理法中，存在著的是一種共生機(jī)制。我們認(rèn)為這種共生機(jī)制，就是一種水土與植物兩種陣性存在的相和成文，并且在保持成文的過程中，各自都得到整體改進(jìn)，即植物得到了生長和成熟，水土也由最開始的被污染得到了恢復(fù)和再生。

　　通過初步的研究，可以基本推斷人工濕地法與生物處理法在原理上有著根本的不同，不能簡單地認(rèn)定人工濕地法就單純靠的是一種生物化學(xué)工程原理來使水質(zhì)得到提高。如果按著我們的說法搞清了人工濕地與生物處理的本質(zhì)區(qū)別，或者說更進(jìn)一步弄明白了人工濕地處理潔中所蘊(yùn)含著的一般道理，那么，就可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究，以期對污水處理或水的再生利用提供強(qiáng)有力的指導(dǎo)。這種工作，也許就是我們今后需要努力的一個(gè)重要方向。

　　總之，本文緊密圍繞解決水污染問題這個(gè)中心，從要根本超越凈水工藝和凈水思想的角度來談水質(zhì)保障思想及給水技術(shù)的根本發(fā)展問題。水工業(yè)工程技術(shù)的發(fā)展一定要從整體技術(shù)構(gòu)架上進(jìn)行創(chuàng)新，要在技術(shù)思想水平上根本提高，即不再進(jìn)行“從上到下”的總體優(yōu)化問題，而代之以“由下至上”的自組織或智能行為。這種技術(shù)或工程思想不僅可以適應(yīng)解決水污染問題的工程需要，而且能夠適應(yīng)外在環(huán)境的復(fù)雜多變，如實(shí)現(xiàn)智能給水。人到時(shí)所要進(jìn)行的是設(shè)計(jì)，是對整個(gè)技術(shù)構(gòu)架的維持，而并非是如今這樣的運(yùn)行決策。如果達(dá)到此種工程技術(shù)境界，就可以完滿實(shí)現(xiàn)水工業(yè)戰(zhàn)略，即更好地進(jìn)行水質(zhì)保障，為人體的健康，為社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展可靠地服務(wù)。（考試大編輯整理）