“走向生态文明新时代,建设美丽中国,是实现中华民族伟大复兴的中国梦的重要内容。”在习近平总书记的强调下,建设美丽中国,为子孙后代留下天蓝、地绿、水清的生产生活环境,已经成为新时代最美民生愿景。
在中南大学,“绿色”理念早已融入一流大学建设的工作中。聚焦生态环境突出问题,汇聚科研力量攻关克难;利用课堂教学,将环保基因植入学子血液;学以致用,用智慧和爱心将环保理念付诸于行……在美丽中国最动人的“绿色”底色下,不断有中南师生涂抹着属于我们自己的“中南蓝”。
绿色技术:科研赋能,让土壤“活”起来
2013年,国内土壤重金属污染问题爆发,“有毒”农产品问题突显,此外,土壤板结、耕地退化、结构破坏、地力下降等问题日益严重,部分高价值经济作物的连作存在重大障碍。
2014年,有一支团队从中南大学出发,奔往全国各地。他们在田间地头调查取样、检测、试点,努力研发出环境友好型的土壤修复材料,探索为土壤“解毒”的方法。
这支团队是化学化工学院刘耀驰所在的团队。团队由刘又年教授牵头,自2014年成立以来,队伍不断充实扩大,成员包括黄健涵、张翼、陈立妙等9名老师和50余名研究生。他们与土壤修复问题“死磕”,合力研发新型土壤修复材料。
刘耀驰办公桌上堆积的一本本厚厚的研究报告便是团队十年来坚持绿色环境修复材料原创研发的证明。从湖南、江西、云南到东北,实验田遍布大江南北……祖国大地留下了他们的足迹。
镉污染水稻田土壤修复试验
经过长达七年的不断试点、不断改进材料制备方法,2020年,团队研发出的“矿物基环境修复材料与应用技术”被列入国家发改委等四部委发布的《绿色技术推广目录》,将在未来的土壤、固废及废水修复治理领域得到更广泛的推广与应用。
矿物基环境修复材料在重金属污染土壤修复及砷、铊等复杂难处理重金属废水治理方法成效显著。针对湖南、江西等南方水稻田的大面积镉污染,刘耀驰团队对湖南醴陵石亭镇283亩镉污染稻田进行了矿物基环境修复材料的大面积应用,成功使稻米中的镉含量降低67.14%,湖南及江西多地多单位的大量应用实践也取得了类似结果。
不仅如此,矿物基环境修复材料在土壤改良方面也十分有效。
云南省罗平县是小黄姜之乡,当地政府十分重视小黄姜的种植,但小黄姜对环境土壤的要求很高、对地力的消耗大、连种困难,高产量高品质小黄姜的种植存在重大技术障碍。
面对“小黄姜要实现连种简直是世界难题”的质疑,刘耀驰团队以矿物基环境修复材料为主体对小黄姜种植土壤进行改良修复,以保证小黄姜健康良好生长、实现连种或缩短种植间隔时间。团队通过不断优化土壤修复方案,实现了小黄姜增产提质、连续种植或间隔一年种植的目标。
在罗平县的实验田里,姜农正在姜田里忙活着,拔姜、脱泥、装袋,一袋袋的黄姜整整齐齐地码在田里。“今年经过土壤改良修复后,小黄姜的产量上来了,质量也提高了,一亩地的小黄姜可以卖到三万元左右”,丰收的黄姜带来的可观收益让姜农喜出望外。
针对烟草连续种植、施肥等产生的土壤板结退化、重金属富集、烟草品质下降等问题,刘耀驰团队化身“农民”,面朝黄土背朝天,常常在地里一待就是一整天。团队根据调研到的实际情况在云南省开展了有针对性的土壤修复改良实践,不仅提高了烟草的产量和品质,还大幅降低了烟草中重金属的含量。
“有人将矿物基环境修复技术称为‘第四类修复方法’,在环境修复技术上是一种创新与超越。它通过吸附、络合、包裹和共沉等多重作用,使重金属回到矿物状态,或称为土壤重金属的残渣态。这种与土壤矿物类似的环境修复材料不会对环境产生二次污染,并且能够长久稳定地维持这种状态。”刘耀驰介绍,将矿物基环境修复材料应用于土壤修复改良时,不仅能给土壤“解毒”,还可以改良土壤土质结构,提高土壤肥力,达到提质增产的效果。
目前,刘耀驰团队正在针对养殖废物制备的生物有机肥、中草药重金属等问题开展研究,瞄准土壤修复改良重点前沿,持续助推我国绿色技术的发展应用。
绿色课程:播下一颗颗“绿色种子”
“大家知道雾霾不仅会迷人眼,也可以制成砖吗?”“APEC蓝是怎么出现的呢?”“记住环境治理的万能公式:源头减排+过程控制+末端治理。”……《环境保护与可持续发展》课堂上,一个个问题从授课老师冶金与环境学院赵飞平副教授的口中接连飞出。赵飞平喜欢在课上讲述一代代人的治污故事,用活泼的语言向学生介绍来之不易的科研成果,满满的干货也就通过趣味性的表达走进了学子心中。
“你们家乡有没有色金属矿啊?”在赵飞平抛出一个问题后,一名男生率先站了起来,讲述了他的家乡江西铜陵的铜矿开发问题。从铜矿的开采到冶炼再到废弃物排放,他一清二楚,还提出了“及时治污”“循环利用资源”和“引进绿色提取技术”等建议,俨然一个环境小专家。
赵飞平说:“这样的学生还有很多。雾霾、水污染就发生在大家的生活中,没有人会视而不见,大家都越来越关注环境问题,大学生更是如此。”他也希望这门课能帮学生看得更深更广,让他们能学会思考环境污染的成因,能带着忧患意识和前瞻眼光去回望过去、审视现在、展望未来。
汉语言文学专业20级本科生黄冰倩在课堂上了解了很多触目惊心的环境问题后,开始去思考自然的馈赠,思考这种馈赠是否能惠及子孙后代,思考资源和发展的公平性,这是她以前没想过的。
如果说《环境保护与可持续发展》在学生心中种下了理性思考的种子,那《观赏植物学》则让大自然之美在学生眼中绽放。
“如果你心情郁闷,也许看一下美丽的花就豁然开朗了。”生命科学学院的唐璐璐老师说,“我开课的初衷很简单,就是希望擦亮同学们发现美的眼睛,启发他们多留心校园中的美,去感受大自然的美。”
今年是《观赏植物学》开课的第十一年,11年的时间,换了一届又一届的学生,听了不同的声音,课堂也“成长”了许多。从一开始讲授理论课知识:介绍特殊植物、讲解观赏植物的作用;到后来学生说想认识校园植物,老师就把课堂搬到了草坪上、搬到了道路旁;后来又有学生说想做手工,于是大家在课堂上做起了干花、压花、插花、水晶滴胶;课后作业从写科普小文到手工大赛、画画、摄影,形式逐渐丰富起来……
学生们外出踏青时也不忘观察植物,拍下一张张植物特写,分享到课程群里。一张植物照片往往就能引发一场热烈的讨论。唐璐璐从中看到了学生们对植物知识的热爱。
这种热爱也藏在一份份用心的手工作品中,一名女生用植物做了一幅压花作品,不仅是主体的花,连花篮都是用植物拼接而成的;疫情期间,一名男生别出心裁地用植物还原了中南校门;同寝室的四个男生一起确定模板、准备干花,合力创作了一幅植物拼贴画,一举夺得“花魁”……
《观赏植物学》部分学生手工作品
唐璐璐希望学生能够“认识”植物,“我所说的‘认识’更多的是感官上的认识,是看到、听到或想到一种植物,回忆起某个地方或某段生活,而不是准确地说出它的门纲目科属种。”
“对我而言,这不仅仅是认识植物,更是让我在认识世界过程中发现生命之美。我会开始思考,为了守住这份美丽,我们还能做些什么。”法学T1901本科生袁静宜说。
绿色行动:中南“后浪”翻起“绿色浪花”
科学所研、课堂所学,是学子成才最好的养分;学以致用,则是对引路的师长最好的致敬。在中南校园,无数学子化身环保达人,将所思所学付诸于行。
2021年,我国快递业务总量将达955亿件,快递业每年消耗的纸类废弃物超过900万吨。但大多数人不曾关注过的小小纸盒,却被一群中南学子放在了心上。
每年双十一过后的周末,中南大学升华广场上都会出现一个“限定”景点——“绿色集市”。这个活动由中南大学绿色科技协会旗下的ReCarton项目组承办,旨在通过回收与改造,促进快递纸盒的循环利用,减少资源浪费。
在“绿色集市”上,同学们可以用快递盒兑换小礼品,快递盒会由协会统一返还给快递公司。每年的“绿色集市”都能收到六七千件快递盒,堆满整个广场,快递盒的整理和运送工作量巨大,通常由六十多名协会成员和各个学院的志愿者们合力完成。
“绿色集市”活动宣传图
2018年,为了更高效地回收快递纸盒,快递盒上门回收服务也“上线”了,同学们在QQ群中“下单”,就会有志愿者上门回收快递盒。自动化学院18级本科生高晓东经常志愿参加快递盒回收活动,“这些活动可能作用有限,但我觉得最重要的是唤醒大家的环保意识。”
从回收快递盒开始,到减少点外卖,学会垃圾分类,越来越多的中南学子参与到环保节约的行动中来。
翻涌的绿色浪潮中,另一个“小盒子”也掀起了层层浪花。
在中南大学校园内及周边社区,一个不起眼的小盒子发挥了大作用。这个盒子是中南大学资源循环科技创新协会放置的废旧电池回收盒,校园内和周边社区的每栋楼都设有一个,每月都会集中回收处理,使学生和居民们不再为“废旧电池处理难”而烦恼。
“废旧电池回收盒”活动现场
回收到的废旧电池将会提供给相关企业,企业将提供一定的资金支持协会的废弃资源回收技术研究。通过科技的力量助力资源循环再利用是协会一直以来的信条。“‘废弃物’也有价值,变废为宝的关键在于途径和技术。”会长刘沛东说道。
为了攻克电路板的回收再利用相关技术难题,协会成员们“组团”前往几家大型环保企业调研学习,同学们深入厂房和生产线,实际了解废弃资源循环再造的全过程。
将课堂上的理论应用于实践探索之中,又再转化为技术落实于生产,中南学子们走出了产学研相结合的道路。实验室深夜的灯光和遍布湖湘的足迹见证了他们的成长。近期,学生研发的催化热解废电路板分离提取稀贵金属的技术成功应用在环保企业的废旧电路板回收车间中。
中南学子踊跃接触环保技术、提高自身科研水平,为保护环境、提高资源利用率贡献出了青春力量。
从田野到课堂,从理论学习到身体力行,一项项成果,一门门课程,一个个活动,丰富着中南的“绿色基因”,中南人以环保之绿为色彩,用行动来绘画,使充满生命力的绿意在祖国的画卷上洇染开来。
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