環(huán)境工藝方法論研究——假物法

李 貴，龍炳清，林 春，何 丹

(1.四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，成都 610068;2.長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710064)

1 前言

21世紀(jì)，人類社會(huì)在科學(xué)技術(shù)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，創(chuàng)造了前所未有的燦爛文明。然而，新世紀(jì)伊始，人類面臨:空氣質(zhì)量下降、飲用水源遭到破壞、自然資源利用不合理、生態(tài)環(huán)境惡化、人類生存環(huán)境綜合質(zhì)量受到危害等一系列綜合環(huán)境問(wèn)題。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，環(huán)境工藝日益完善，部分環(huán)境問(wèn)題在一定程度上得到了適度的緩解。長(zhǎng)期的研究表明:在保護(hù)環(huán)境的過(guò)程中，環(huán)境工藝技術(shù)作為解決環(huán)境問(wèn)題的直接手段固然重要，然而環(huán)保事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展更離不開(kāi)對(duì)方法論的研究。古語(yǔ)有云:“授人以魚(yú)不如授人以漁”，說(shuō)的是傳授給人既有知識(shí)，不如傳授給人學(xué)習(xí)知識(shí)的方法。今天這里的“魚(yú)”即環(huán)境工藝技術(shù)，而“漁”系本文討論的重點(diǎn)即環(huán)境工藝的一種一般方法——假物法。

2 假物法的定義

假即利用;物就是指外物、環(huán)境等?！读凶印S帝》中對(duì)物的表述為:“凡有貌象聲色者，皆物也”，即研究對(duì)象之外的所有物質(zhì)的總稱。本文的假物法是指在環(huán)境工藝中對(duì)物的巧妙利用，治理環(huán)境污染，維持生態(tài)平衡，從而實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的一種一般方法論。它是人類在長(zhǎng)期與自然作斗爭(zhēng)的過(guò)程中不斷總結(jié)、思考、歸納出來(lái)的成果。荀子在《勸學(xué)》中對(duì)假物法作了精妙的表述［1］:“吾嘗終日而思矣，不如須臾之所學(xué)也;吾嘗跂而望矣，不如登高之博見(jiàn)也。登高而招，臂非加長(zhǎng)也，而見(jiàn)者遠(yuǎn);順風(fēng)而呼，聲非加疾也，而聞?wù)哒谩＜佥涶R者，非利足也，而致千里;假舟楫者，非能水也，而絕江河。君子生非異也，善假于物也”，亦是講人較常物所不同之處在于人善于“假”事物以成其事。

假物法作為一種具有哲學(xué)范疇的一般方法，在環(huán)境工藝研究開(kāi)發(fā)中系統(tǒng)的運(yùn)用一切可以利用的外部力量，包括有生命的植物、動(dòng)物、微生物以及沒(méi)有生命的地理地形等自然界中存在的事物，解決污染問(wèn)題，維持和改善生態(tài)平衡，保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境。

3 假物法在環(huán)境工程工藝中的應(yīng)用成果枚舉

舉凡大氣污染控制、水污染控制、固廢污染控制、噪聲污染控制等方面均廣泛應(yīng)用了假物法。

3.1 大氣污染控制

以煙氣脫硫等環(huán)境工藝為例，說(shuō)明研究大氣污染控制工藝過(guò)程中利用假物理念，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的環(huán)境污染控制工藝技術(shù)成果豐碩。

煙氣脫硫［2］泛指從煙道氣或其他外排工業(yè)廢氣中除去硫氧化物的技術(shù)。以活性炭脫硫技術(shù)為例，就是利用活性炭的炭表面能吸附捕集二氧化硫，然后二氧化硫在一定條件下被氧化成三氧化硫，當(dāng)有水蒸氣存在時(shí)就形成硫酸。整個(gè)工藝過(guò)程就是利用活性炭的這個(gè)吸附反應(yīng)連續(xù)地除去二氧化硫，通過(guò)回收硫酸來(lái)恢復(fù)活性炭的活性，最后實(shí)現(xiàn)脫硫。活性炭脫硫技術(shù)是利用活性炭的本質(zhì)屬性，為污染物二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)提供場(chǎng)所，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，達(dá)到煙氣脫硫的目的，是詮釋假物法的典型范例。脫硫劑除了活性炭以外，還有石灰石/石灰法的碳酸鈣/氧化鈣、氧化鎂法的氧化鎂、海水法的海水等等，可謂處處有可“假”之物。

此外，對(duì)于大氣顆粒物污染，則可以概括為以下幾種控制技術(shù):機(jī)械力除塵、過(guò)濾除塵、靜電除塵和濕式除塵等，其中前3種可統(tǒng)稱為干式除塵［3］。機(jī)械力除塵是借助質(zhì)量力的作用實(shí)現(xiàn)除塵的方法，主要原理就是假 (利用)包括重力、慣性力和離心力在內(nèi)的質(zhì)量力;過(guò)濾除塵指使氣流通過(guò)特殊的多孔濾料，將氣流中顆粒污染物截留下來(lái)，使氣體得到凈化的過(guò)程，其關(guān)鍵在于對(duì)濾料的選擇;靜電除塵即利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力的作用從氣流中分離懸浮粒子 (塵?；蛞旱?的一種方法，整個(gè)過(guò)程是假靜電力以除塵;濕式除塵則是利用液體洗滌含塵氣流，使塵粒與液膜、液滴或氣泡碰撞而被吸附，然后隨液體排出，從而使氣體得到凈化。

3.2 水環(huán)境的保護(hù)

目前，加快水污染控制工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的和諧發(fā)展已迫在眉睫。作為水處理技術(shù)之一的厭氧生物技術(shù)，因其高率效、能耗低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用。

厭氧生物濾池［4］即厭氧微生物部分附著生長(zhǎng)在濾料上，形成厭氧生物膜，其余部分在濾料空隙間懸浮生長(zhǎng)。污水在流動(dòng)過(guò)程中保持與生長(zhǎng)有厭氧細(xì)菌的填料相接觸，從而發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，水中的有機(jī)物通過(guò)擴(kuò)散作用到達(dá)生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解轉(zhuǎn)化為沼氣等，凈化后的水通過(guò)排水設(shè)備排出，所產(chǎn)生的沼氣可被收集利用［5］。厭氧生物濾池利用微生物新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的各種酶以及微生物本身的生長(zhǎng)活動(dòng)對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解;利用濾料的物理屬性為微生物的活動(dòng)提供支撐，創(chuàng)造條件，加之填料本身對(duì)污染物的吸附、吸收，共同促進(jìn)水質(zhì)凈化［6］。

厭氧生物濾池之所以稱為高效反應(yīng)器，主要在于它采用了生物固定化技術(shù)，利用大量的微生物及其高效的代謝能力，對(duì)污水進(jìn)行凈化處理。整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的概括為對(duì)微生物假以利用，由于微生物具有比表面大、代謝速率快等特點(diǎn)，廣泛地被應(yīng)用于各種污水的處理，例如四川等地應(yīng)用厭氧生物濾池處理農(nóng)村生活污水，并且取得了較好的效果。此外，污水收集過(guò)程中管網(wǎng)的設(shè)計(jì)施工盡量保證污水源頭較高，貯水池位置則偏低，以便于更好地利用重力作用自然匯流進(jìn)入處理工藝反應(yīng)器，可見(jiàn)假物法在環(huán)境工藝中的應(yīng)用方式很多。假物法在該工藝過(guò)程中假微生物、重力、濾料等多種物質(zhì)對(duì)原水進(jìn)行凈化處理即多物同假，體現(xiàn)了假物法在環(huán)境工藝中的多重應(yīng)用。

3.3 固體廢棄物的處理

《中華人民共和國(guó)固體廢棄物污染環(huán)境防治法》中明確規(guī)定:固體廢棄物污染防治的資源化、減量化、無(wú)害化的“三化”原則。堆肥作為固體廢棄物主要的處置方法之一，主要是將要堆腐的有機(jī)物料與填充料按一定的比例混合，利用合適的溫度、水份、通氣條件，使微生物得以繁殖并在其生長(zhǎng)過(guò)程中降解有機(jī)質(zhì)，從而產(chǎn)生高溫，殺死其中的病原菌及雜草種子，使有機(jī)物達(dá)到穩(wěn)定化［7，8］。研究重點(diǎn)就是怎樣更好的利用溫度、水份、氧氣等條件以適應(yīng)微生物的生長(zhǎng)繁殖，利用微生物與其適宜的生活環(huán)境，處理處置固體廢棄物，實(shí)現(xiàn)垃圾資源化、減量化、無(wú)害化［9］。

該工藝實(shí)質(zhì)上是假自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物以及人工培養(yǎng)工程菌的技術(shù)，在一定的人工條件下，有控制地促進(jìn)來(lái)源于生物的有機(jī)固體廢物生物穩(wěn)定作用，使可被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)［10］。

3.4 環(huán)境噪聲的治理

近年來(lái)，各種機(jī)械設(shè)備等的創(chuàng)造和使用，給人類帶來(lái)了繁榮和進(jìn)步的同時(shí)也產(chǎn)生了越來(lái)越多而且越來(lái)越強(qiáng)的噪聲。為減低噪聲對(duì)四周環(huán)境和人類的影響，主要利用降噪材料對(duì)噪聲源、噪聲的傳播路徑及接收者3者進(jìn)行隔離或防護(hù)實(shí)現(xiàn)降噪，從而減低噪聲對(duì)人類健康的危害。其中降噪的主要方式包括減振降噪、吸聲降噪、隔音降噪。

減振降噪指在噪聲污染控制過(guò)程中利用具有減振特性的功能材料，在噪聲產(chǎn)生的源頭就開(kāi)始進(jìn)行降噪處理，實(shí)質(zhì)就是假減振材料進(jìn)行降噪，具體包括減少擾動(dòng)、防止共振、采用隔振等［11］。吸聲降噪就是利用具有較強(qiáng)吸收聲能、減低噪聲性能的吸聲材料，假吸聲材料的多孔性、薄膜作用或共振作用等特性應(yīng)用于對(duì)入射聲能的吸收。假吸聲材料吸收部分噪聲能量減低噪聲分貝，減弱噪聲的危害，體現(xiàn)假物法的應(yīng)用;隔音降噪即利用如鋼板、鉛板、磚墻等能夠把空氣中傳播的噪聲隔絕、隔斷、分離的特殊材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，減弱透射聲能，阻擋聲音的傳播，達(dá)到安靜舒適的效果。此外，還可以利用減少噪聲輻射面積和安裝消聲器等技術(shù)方式控制噪聲污染，它們都是假物法在噪聲污染控制方面的具體應(yīng)用［12］。

綜上所述，包括有生命的微生物、植物以及沒(méi)有生命的質(zhì)量力、特殊功能材料、地緣優(yōu)勢(shì)等自然環(huán)境中存在的物質(zhì)在環(huán)境工藝研究設(shè)計(jì)過(guò)程中得到巧妙的利用，治理環(huán)境污染，保護(hù)和改善生態(tài)平衡［13］。因此，實(shí)踐表明假物法在大氣污染控制、水污染控制、固體廢棄物處理處置、噪聲污染控制等方面得到了廣泛應(yīng)用。

4 假物法的哲學(xué)內(nèi)涵

假物法是一種重要的學(xué)習(xí)方法，同時(shí)也是環(huán)境工藝方法論科學(xué)研究的一般方法，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，在環(huán)境工藝中的應(yīng)用尤為突出。人類在認(rèn)識(shí)、適應(yīng)、改造自然的過(guò)程中利用自然，與環(huán)境和諧相處，從認(rèn)識(shí)的角度分析，假物法就是認(rèn)識(shí)——利用——再認(rèn)識(shí)——再利用的過(guò)程，由淺入深，由簡(jiǎn)到繁的漸進(jìn)歷程。從哲學(xué)角度分析，環(huán)境工藝方法論研究之假物法是環(huán)境工藝內(nèi)部以及環(huán)境工藝與假物法之間的普遍聯(lián)系。馬克思主義唯物辨證法認(rèn)為普遍聯(lián)系的本質(zhì)存在所以事物之間，相互影響、相互制約和相互作用，更是相輔相成的事物，利用外界物質(zhì)為主體所用，建立在“利益”基礎(chǔ)上的聯(lián)系會(huì)更加緊密、持久、和諧。這種聯(lián)系依賴于社會(huì)的不斷發(fā)展，擴(kuò)展假物法的研究領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)發(fā)展無(wú)止境、認(rèn)識(shí)無(wú)止境、利用無(wú)止境。中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)認(rèn)為“物無(wú)孤立之理”、“萬(wàn)物皆出于機(jī)，皆入于機(jī)”，認(rèn)識(shí)陰陽(yáng)之間的聯(lián)系和變化，解釋天、地、人和萬(wàn)事萬(wàn)物的存在、變化和發(fā)展及其和諧統(tǒng)一［14］。

作為環(huán)保工作者，突出致力于環(huán)境保護(hù)各個(gè)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。日趨惡化的環(huán)境形勢(shì)與環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)展形成了鮮明的對(duì)比，面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)現(xiàn)狀，很多工作亟待解決。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境保護(hù)的學(xué)問(wèn)更在于要學(xué)會(huì)在逆境中成長(zhǎng)，對(duì)其他事物的合理利用，以毒攻毒，實(shí)現(xiàn)環(huán)境工藝方法論之假物法的深入研究。荀子說(shuō):“自知者不怨人，知命者不怨天，怨人者窮，怨天者無(wú)志”。因此，當(dāng)面對(duì)工作中遇到的困難和挫折，甚至研究失敗時(shí)，要學(xué)會(huì)冷靜分析，堅(jiān)強(qiáng)意志。柳宗元在《封建論》中提出“人不能搏噬，而且無(wú)羽毛，莫克自奉自衛(wèi)”，正是從這一角度對(duì)假物法進(jìn)行深入研究，他指出在遠(yuǎn)古時(shí)代人類與萬(wàn)物并生，然而人類卻不似一般物種那般僅僅依靠自己的本能來(lái)生存，而是借假外物以生存。要巧于“借梯上樓”。在污染治理的過(guò)程中，博弈的對(duì)象千千萬(wàn)，這當(dāng)中既有“盟友”，也可能是看客，甚至是始料未及的障礙;合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)，適宜地利用身邊的物解決矛盾。正如荀卿所言:“必將假物以為用者也，夫假物者必爭(zhēng)”。當(dāng)可用治污手段不多而一籌莫展時(shí)，不妨學(xué)學(xué)孔明先生“草船借箭”之招來(lái)化解遇到的困境。這就需要善于審時(shí)度勢(shì)，權(quán)衡利弊，及時(shí)改變視角和思路，以敏銳的觸角感知周邊的變化，借助別人和外部的力量實(shí)現(xiàn)攻略轉(zhuǎn)換，在“四兩拔千斤”的謀勢(shì)中為保護(hù)人類的生存環(huán)境贏得主動(dòng)，搶占新的高地。

事實(shí)證明，世界上沒(méi)有垃圾，只有放錯(cuò)地方的資源，關(guān)鍵在于人類利用事物方式的轉(zhuǎn)變。世間萬(wàn)物各自具有各種的特點(diǎn)和功能，人類在開(kāi)發(fā)利用自然的同時(shí)，要充分考慮大自然自我修復(fù)的功能，利用微生物的強(qiáng)大生命力，借助數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等一系列基本原理，完善環(huán)境工藝技術(shù)，保護(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)人類賴以生存的家園。其實(shí)，人與自然的和諧，人類文明的發(fā)展，環(huán)保事業(yè)的完善，離不開(kāi)假物法的運(yùn)用，“假”甲以乙，發(fā)揮甲的作用，解決乙的困難，充分體現(xiàn)“人盡其才，物盡其能”。面對(duì)日益突出環(huán)境問(wèn)題，引起了人類的反思，再現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一已經(jīng)成為當(dāng)今的熱點(diǎn)話題。在我國(guó)古代的文獻(xiàn)《管子》有曰:“地者，萬(wàn)物之本原，諸生之根苑也”、“無(wú)土而欲富者憂”、“田備然后民可足也”。當(dāng)人們掌握認(rèn)識(shí)了事物的內(nèi)在價(jià)值屬性，并且利用它們的固有價(jià)值創(chuàng)造新的環(huán)境工藝技術(shù)滿足人與自然和諧統(tǒng)一發(fā)展需要，這時(shí)事物的固有功能就會(huì)為工藝所用，從而實(shí)現(xiàn)假物為用。外界事物是不斷變化的，人類在不斷的創(chuàng)造與發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也依賴人類的科學(xué)技術(shù)探究，深挖利用的空間，謀求環(huán)境工藝更好的服務(wù)社會(huì)。假物為用伴隨環(huán)境工藝的發(fā)展，是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，如同大自然的奧秘是使得科學(xué)技術(shù)無(wú)法窮盡一樣，因地制宜，與時(shí)俱進(jìn)。兼具古老與時(shí)代的傳統(tǒng)，推陳出新的假物法，具有豐富的哲學(xué)內(nèi)涵。

5 結(jié)語(yǔ)

“他山之石，可以攻玉”是對(duì)假物法最完美的詮釋，無(wú)論是過(guò)去、現(xiàn)在、還是遙遠(yuǎn)的未來(lái)，利用所有可用之物去解決事物之間的矛盾的假物法，實(shí)用價(jià)值很高，具有能夠達(dá)到降低成本，簡(jiǎn)化操作流程，提高工藝效果，能真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益的有機(jī)結(jié)合。深入理解“假物法”的一般環(huán)境工藝方法，指導(dǎo)并應(yīng)用于實(shí)踐對(duì)環(huán)境工藝的研究有著重要的意義。

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