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孔海南:一腔熱血守洱海

來源:文匯報2020-01-20 09:30

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  作者:姜澎

  上海到昆明,飛行距離2000公里,飛行時間3小時40分。從昆明再到上海交通大學設在洱海邊的現場研究站,還得再換乘三次,兩種交通工具,再花15小時50分鐘。

  在過去20多年,上海交通大學教授孔海南往返這條路的次數,比他在上海的家和學校之間往返的次數還多。一年中,他有200多天都在這個現場研究站。

  剛開始關注洱海的水生態與水質時,孔海南還是40歲出頭、身強力壯的中年人,如今的他已是滿頭銀發,心臟連續手術過兩次。與他同樣發生變化的,還有洱海的水質,從開始治理時的局部湖區劣五類水,變成了現在的湖泊總體三類水。

  前不久,孔海南70歲生日,他給自己的“禮物”是——捐出200萬元人民幣積蓄,聯合中國水環境集團、上海交通大學云南大理研究院等共同發起成立了“洱海保護人才教育基金”。

  他說:“洱海恢復到曾經的‘水下森林’繁茂的樣子,也許還需要15到20年,甚至更長時間。國家投入洱海治理已經超過150億元,我只希望盡微薄之力讓更多當地年輕人加入洱海治理和保護隊伍中,更希望洱海永遠不需要再‘綜合’治理!”

  兩三年間,數十平方公里“水下森林”消失殆盡

  洱海的污染過程,幾乎是我國眾多地區經濟快速轉型,對當地環境帶來沖擊性負荷,從而導致水生態環境污染的一個典型案例。

  “1996年洱海大規模藻華爆發時,我第一時間就從日本筑波科學城趕去了。當時爆發的藻華已經退去,洱海還有數十平方公里的‘水下森林’,但是僅僅兩三年過后,‘水下森林’就消失殆盡。”

  直到今天,孔海南仍難忘作為聯合國世界湖泊委員會聘請的專家,第一次赴大理考察時內心受到的震撼。

  洱海的“水下森林”,是沉水植物從十米以下的湖底長到湖面,在水面下形成繁茂的森林。孔海南說:“當時的水體清澈透明,直透湖底,風平浪靜之時,讓人一時難以區分究竟是湖面之上還是水下。”

  一般來說,水質好的湖泊幾乎都有“水下森林”。“水下森林”的存在意味著水的能見度高,而且水生態環境平衡,“水下森林”的面積越大,說明水質越好。

  “洱海的水生態環境從好到差,是我國眾多地區經濟發展過程中的典型。”孔海南告訴記者。洱海流域周圍是白族等少數民族居住地區,長期以來都是自給自足型的經濟模式,仿若世外桃源,因此當地的生態系統也相對比較穩定。

  從上世紀80年代末開始,國外興起了食用大蒜精油保健的熱潮。大理紫皮獨頭大蒜的大蒜精油含量是普通大蒜的五倍,采購價迅速漲到原本收購價的10倍以上。當時大理洱海流域的大蒜種植面積一下子從原先的占耕地5%以下,上漲到占耕地的90%以上。

  大蒜是大水、大肥、高藥的農作物。大蒜出口換匯了,大量的肥料和農藥卻殘留在了農田,一下大雨全都隨著徑流排到洱海。到上世紀90年代中期,洱海開始爆發藻華。很快,湖水從接近可直接飲用的國家地表水標準二類迅速下降,在局部湖灣下降到劣五類水,湖邊白族村民都能聞到從洱海上隨風飄來的臭味。

  從1998年前后發現“水下森林”消失起,孔海南就開始呼吁關注洱海的水質。2006年,國務院批示并成立國家水污染控制與治理重大專項(后簡稱水專項)治理洱海,直到2019年6月10日洱海項目最后一個課題通過國家驗收,孔海南一直擔任項目負責人。去年7月,洱海流域17個取水點的水質測試下來,一直穩定在接近可飲用的二類水。孔海南流淚了,他告訴記者:“水質不提升,我不可能安心地離開一線!”

  恢復洱海水質,得先讓“蒼山十八溪”變清澈

  “要治洱海,真的不容易!”上海交通大學云南(大理)研究院院長王欣澤說。他和孔海南一起守護洱海10多年,如今王欣澤和團隊每周都會前往洱海不同區域的17個取水點,抽取點位上下層的水質樣本,監測洱海水質變化情況。

  當地人稱洱海的重要水源是“蒼山十八溪”,也就是說洱海至少有18條支流匯入其中。要使洱海水質恢復,必須使這18條支流都恢復清澈。

  如何把流入洱海的污水截住?針對不同的支流,孔海南、王欣澤帶領團隊設計了不同的方案——對于流域河流,團隊在流域構建濕地,并且在濕地中通過設計生態“迷宮”,增加流域水在濕地過濾的面積與時間,使得最終流入洱海的水質得到提升,而濕地中種植水培經濟植物又使其替代大蒜成為農民的收入來源之一;

  對于流域農業地域的河道,通過生態河岸技術使得進入濕地支流的水質得到提升;

  對于村落里的生活污水,則通過小型污水處理廠加上尾水填料強化型生態濕地處理技術,使得村落里的生活污水水質也得到提升。

  孔海南說:“重要的是讓洱海周邊的各種水流在匯入洱海前就實現自凈。”這些相關技術都形成了“成套技術”及系列專利。

  2016年起,一張由“截污干管”與“多級支管”形成的地下污水收集管網在整個洱海流域鋪展開,這張總長4461公里的網,解決了截流的難題。

  在對洱海北部重要的河道之一——羅時江流域進行社會、經濟、環境、生態等狀況調查與研究基礎上,孔海南主持了洱海面源污染控制、入湖河流綜合治理、湖濱與緩沖帶建設以及湖灣綜合整治等一系列的技術研究,并開展了相應的工程示范。

  如今,羅時江入湖河口水質主要指標總氮和總磷每升毫克的年均值從2.08和0.12降至1.12和0.06,水體透明度也從原來的0.5米以下提升到2米以上,洱海沙坪灣從一度黑臭狀態變成了植被豐富、風光旖旎的旅游點。

  隨著生態逐步恢復,銷聲匿跡多年的大理鯉魚、海菜花等洱海特產又見蹤影,甚至還出現過去從未在洱海停留的鳥類新物種。我國廣大西部地區與洱海相類似的處于富營養化初期的湖泊有上千個,孔海南、王欣澤等在洱海項目治理中開發的綜合治理技術對這些湖泊的治理和恢復具有指導意義。

  “下一階段的生態修復目標是要回到洱海原初生態,可能還要十年。”孔海南告訴記者,“我已無法再承擔課題了,但在王欣澤這些年輕人的帶領下,團隊里的年輕‘治水人’會繼續干下去。”

  治污刻不容緩,傾盡一生所學只為服務國家

  “如果2000年不回國,我會過不了自己心中的那一關。如果不參與2006年國家水體污染控制與治理科技重大專項的實施,我更是會抱憾終生。”孔海南說,“我們這代人,錯過了人生奉獻的最美好時期。為國家奉獻,是我們的愿望,也是我們的使命。”

  孔海南的“本行”是環境醫學研究。上世紀80年代末,他作為中國政府“公派交流學者”,前往日本國立環境研究所研究湖泊與河流水環境。當時的日本飽受河流湖泊富養化污染困擾,藻華爆發是常事。造成藻華爆發的藍綠藻所釋放的“藻毒素”是僅次于二惡英的自然毒素,10微克藻毒素就能導致20個成年人急性中毒死亡。

  以中國游客熟知的日本知名旅游景點北海道洞爺湖、東京都附近的霞浦湖為例,一度是湖泊富養化污染的“典型案例”,都耗費了幾十年時間進行綜合治理。單以220平方公里的霞浦湖為例,僅治污就投入了1300億元人民幣。

  1989年,日本國家環境研究所啟動了中日湖泊比較研究,主要研究對象就是中國的太湖、滇池、洱海與日本的琵琶湖、霞浦湖、洞爺湖。那時的太湖已是常年爆發藻華,而滇池的水環境也每況愈下。作為日本國家環境研究所的中國政府交流研究員,孔海南參與了這一持續了將近10年的項目。

  正因如此,孔海南越來越關注國內湖泊的情況。

  1998年,還在日本的孔海南看到了國內一家媒體的報道,內容中提到:到2000年實現太湖的水變清。孔海南看到這則報道非常震驚——從湖泊工程學來看,這個目標沒有達成的可能性。

  1999年12月9日,他又看到云南一家媒體的報道:滇池藻華爆發的又一元兇已經確定——那就是面源污染。所謂面源污染又稱非點源污染,主要由土壤泥沙顆粒、氮磷等營養物質、農藥、各種大氣顆粒物等組成,通過地表徑流、土壤侵蝕、農田排水等方式進入水、土壤或大氣環境。

  這則消息讓孔海南再一次感到震驚。在他看來,湖泊藻華爆發的原因只有一個,那就是面源污染。而所謂找到新的元兇,則意味著原本找到的污染源是錯誤的,這更說明當時對于湖泊藻華爆發機理等的基礎研究是混亂的。

  幾個月后,《光明日報》上發表的一篇文章提到,2000年時中國政府已投入近40億元人民幣用于滇池治理,但是沒有取得應有的效果,滇池仍然藻華頻發。孔海南說:“40億元人民幣雖然從絕對數來說已經是大筆投入,但是對于湖泊治理,卻仍然是杯水車薪。”

  就在這一次又一次的震驚中,孔海南坐不住了,下定決心要回國。1999年9月,他聽聞上海交通大學恢復建立了新的環境研究院。半年后,他向日本國家環境研究所提出了辭職。當時,他在日本已經小有名氣,他作出回國的選擇成了新聞,刊發在《讀賣新聞》等報刊上。

  2000年3月,孔海南應聘成為上海交大環境研究院的首位“海歸教師”。當時的人事處負責人、現在的副校長吳旦說:“孔老師回來后,沒有談過什么工資、科研條件,只提出了一個條件,那就是——只做教學與科研,不承擔學院任何行政職務。”

  他帶回來的除了26箱水生態環境治理的書和技術資料,還有爭取到的日本政府環境省與日本國際事業協力團(JICA)的1.5億元人民幣無償援助資金,在北京與無錫建立了兩個國家級湖泊與工程技術相關研究室、一個國家級治理設備試驗基地。

  項目開始就是關鍵期,哪容得抽空看病

  回國后的孔海南參加了中國環境科學研究院原院長、中國工程院院士劉鴻亮牽頭,由國家環境保護總局、中國環境科學研究院、中科院水生生物研究所、上海交通大學等單位組成的專家組。經過長達三年的努力,2003年,國務院特批1.2億元科研經費,開始了由科技部21世紀管理中心領導的水專項研究項目,孔海南參加了太湖課題,從2004年開始進行了三年攻關研究。

  2006年,項目結題并進行了初步評審,得到了專家組的好評。隨之項目升級,水專項成為《十一五規劃綱要》中與載人航天、探月工程等國家重大專項并列的16個重大專項之一。國家發改委、財政部、科技部等三部委專家組選定孔海南作為上海交通大學代表牽頭這一重大專項的洱海項目。

  早在2004年5月,正在爭取水專項太湖課題時,孔海南在校園內突發心臟病,心跳一度停止,被送往醫院急救,但始終未查出病因。此后這一病癥多次突發,大家都認為他不適合到云南高原地區工作。

  當洱海治理被列入國家重大專項中時,只有他曾經在國外長期從事過湖泊系統研究。“身體行我也要去,不行我也要去。”孔海南說,“我從日本回來就是為了參加我們中國的湖泊治理,我不能錯過這次機會,否則會抱憾終生。”

  從2006年到2011年,這五年之間他每年心臟病都會發作至少一次,每次發病暈倒后,每分鐘心率都超過180次。“當時項目剛剛開始,我不可能離開洱海去看病。每次只能躺幾天,緩解后再工作。”孔海南告訴記者,“項目開始就是關鍵期,怎么可能像第一次發病那樣在醫院躺一個月,什么也查不出呢?我的時間耽擱不起啊!”

  項目剛剛開始時,他幾乎每天都徒步五六公里去實地采樣,走遍了洱海流域的每一條溪流。結果就是,當2011年項目開始進入真正的關鍵期后,他的心臟病每個月都會發作一次。到了2013年上半年,七個課題以及項目進入結題驗收階段時,更是幾乎每周都發病。王欣澤告訴記者:“那段時間,孔老師幾乎是工作五天躺兩天,直到2013年10月所有課題與項目均驗收結題。他一回到上海就被送進新華醫院,七天內連續接受了兩次同樣的心臟手術。此時才知道,他有先天性的心臟疾病。”

  20多年,帶動一批教授加入精準扶貧

  如今,守護洱海20多年的孔海南,在洱源縣成為人人都認識的“上海教授”。他讓洱海恢復了清澈,更通過治理洱海,讓當地的農民重新找到了新的經濟增長點。一批上海交大的教授也因為他的帶動而加入了對洱源縣的精準扶貧。

  在洱海流域新建的濕地,他指導農民種植有水質凈化作用的蔬菜、花卉等經濟作物。對于洱海附近原本放養的奶牛,他帶領團隊提出了將牛糞轉化為有經濟效益的配方肥方案,既替代了原本有污染的化肥,又徹底消除了可能產生的污染。孔海南說,因為牛糞能換錢,村子里甚至還發生過爭著認領牛糞的事情。

  因為孔海南的帶動,上海交大農學院的果樹專家張才喜、農業生物專家袁聰俐、食品工程專家鄧云等一批“接地氣”的“海歸”學者和教授,到洱源縣的工廠車間、果園菜地,把各自的專業知識應用到車厘子種植的推廣、小公牛綜合利用率提升、黑蒜精深加工等工作中,推進相關產業發展。

  園藝專家王世平,也將獲得國家科學技術進步二等獎的“葡萄根域限制栽培”技術應用到大理賓川;民族醫藥專家李曉波采用大理青梅,開展發酵型青梅酒產品的研制等,將枝頭的果實,轉化為高附加值的商品。

  2013年,上海交通大學在當地設立了云南(大理)研究院。2018年,上海交通大學對口扶貧的洱源縣在云南省率先脫貧。如今的洱源縣有上海交大的院士工作站、專家工作站。上海交通大學2019年在當地成立大理研究生分院時,當地政府提出,把新建的政府大樓騰出來,作為研究生院用房第一方案。

  人物小傳

  孔海南,上海交通大學講席教授。1994年畢業于日本國立山口大學大學院,獲得博士學位。1988年到2000年在日本國立環境研究所任共同、客座研究員;2000年回國后就入職上海交通大學。主要從事海灣、湖泊、水庫等流域面源污染防治及生態修復技術、污水處理技術及水體富營養化、赤潮的室內預警模擬研究及遙測技術的開發研究與應用。

  他先后參與了我國十五水專項項目《太湖水污染控制與水體修復技術及工程示范》(2002-2006年)、十五水專項項目《深圳市城市河流水環境綜合治理技術及工程示范(2002-2006年)》,也是我國十一五水專項國家方案編寫專家組專家,并且參與了十一五水專項的實施。他承擔的洱海水專項治理成為重要示范項目。

  2018年1月,孔海南教授帶領上海交通大學湖泊富營養化治理教師團隊入選首批“全國高校黃大年式教師團隊”。2019年11月,為鼓勵更多科研人員和青年學子投入到洱海保護中,孔海南捐出畢生積蓄200萬元人民幣,發起成立“上海交大洱海保護人才教育基金”。

[ 責編:李志勇(實習) ]
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