世界卫生组织曾公布，全球至少有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁，其中，大多数为亚洲国家，而中国正是受砷中毒危害最为严重的国家之一。有色冶炼是我国最主要的砷污染源，我国年排放含砷固废4万吨以上。此类高危固废如果处理不当，不仅严重影响人们身体健康，还会遗祸子孙后代。因此，世界各地普遍谈砷色变。
中南大学柴立元教授领军，由中南大学、郴州市金贵银业股份有限公司、锡矿山闪星锑业有限责任公司、长沙有色冶金设计研究院有限公司、铜陵有色金属集团股份有限公司、郴州丰越环保科技股份有限公司等单位组成的团队主持完成的“有色冶炼含砷固废治理与清洁利用技术”项目，从2002年开始启动含砷固废的治理研究工作，历经10余年产学研攻关获得成功，一举获得了2014年度国家科技进步二等奖。此前，柴立元团队完成的“基于微生物特异性的重金属废水深度净化新工艺”项目获得2011年度国家技术发明二等奖，他是治污领域“梅开二度”的科学家，也因此获得了“治污教授”的雅号。
“治污教授”其人
1966年9月，柴立元出生于江西一个贫困的农村家庭，10岁丧父，家里7个孩子靠母亲面朝黄土背朝天辛勤劳动养活。苦难对于柴立元而言是一种财富，儿时艰苦的生活不仅让他养成了一种淳朴、善良的品格，还教会了他知难勇进、拼命工作、报效国家。
在世界砷污染治理领域，他是一位鼎鼎有名的重量级科学家。他有很多响当当的名衔:中南大学教授、博士生导师、教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家“863计划”资源环境技术领域主题专家、湖南省科技领军人才，享受国务院政府特殊津贴专家、中南大学冶金与环境学院院长、国家重金属污染防治工程技术研究中心主任、国家环境保护有色金属工业污染控制工程技术中心主任、东亚资源再生技术学术会议国际组委会中国方主席、应对联合国环境规划署汞问题政府间谈判专家组专家。
他之所以在世界范围内名声显赫，是因为他长期从事重金属污染物减排及资源循环等领域的研究，干一行、爱一行、专一行、精一行，且成果卓著。近年来，他负责主持国家重大水专项子课题、国家科技支撑计划重点项目、国家“863”重点项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、教育部科研重大项目、湖南省科技重大专项等重要科研课题50余项，形成了从重金属清洁冶炼源头减污、“三废”污染物治理与利用、重污染土壤修复全过程核心工程技术，并实现了产业化。作为第一完成人获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖5项;在国内外知名刊物上发表学术论文200多篇，其中SCI、EI收录120多篇，6篇论文获国内外学术论文奖;申请国家发明专利70多项、其中授权28项;出版《冶金环境工程学》等教材专著5部、国际会议论文集2部。
一朝亮剑世界惊
众所周知，砷和含砷金属的开采、冶炼，用砷或砷化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程，都可产生含砷废水、废气和废渣，对环境造成污染。大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外，主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧等。
在环境化学污染物中，砷是最常见、危害人体健康最严重的污染物之一。特别是随着现代工农业生产的发展，砷对环境的污染日趋严重。
在我国调查的公害危害中，环境砷污染引起的慢性中毒病例最多。1994年湖南石门雄黄矿对附近居民的调查表明，慢性砷中毒167例，其患病率为25%;广东连南在土法炼砷停止多年仍存在环境污染，据1993年调查显示，慢性砷中毒168例，患病率达21%。
砷污染危害极大，而且十分可怕。砷污染虽然是可治的，但彻底治理好很难，将其清洁利用尤其难。
在过去治砷的长期实践中，人们利用化学方法使用化学试剂使砷变为人体难以吸收的砷化合物;利用物理方法让含砷污水通过特殊的过滤器，使砷富集起来变废为宝;利用生物方法在砷污染的土壤或水体中种植能吸收砷的植物，以达到吸收砷的目的等，虽然能够一定程度的减轻砷污染，但无论哪一种方法，效果都不理想。
湖南是有色金属之乡，也以砷污染著称于世。柴立元之所以选择“有色冶炼含砷固废治理与清洁利用技术”作为团队攻关的课题，是因为企业太需要、社会太需要。柴立元信守“科研应以满足社会需要和造福人类为己任”，10余年磨一剑，终于到了亮剑之时。
这一举世瞩目的科技成果成功构建了砷在有色冶炼过程中分配行为的数学模型，研发了冶炼主要工序砷污染物分布的数值仿真技术，开发出了冶炼有害元素砷污染动态评价系统，为有色冶炼砷污染防治提供科学依据。该项目针对多金属含砷固废利用难题，揭示了砷与相似元素选择性分离机理，发明了砷与有价金属高效分离新工艺，开发了高压富氧强化脱砷装置，含砷固废中砷选择性脱除率达97%以上，为含砷固废清洁利用提高技术保障。该项目创新开发了机械力化学解毒——胶凝固砷新工艺，研发了含砷固废热压熔融固化新技术，形成了满足各种需要的高密度固砷新技术，实现了高密集中安全固砷。项目还发明了脱砷后有价物料梯级深度回收锑、铋等多金属新工艺及砷碱渣深度分离与锑碱回收新工艺，实现了铋的回收率由原有工艺的40%提高到96%，年回收铋量达到全球总量的10%，锑利用率由原有工艺的不到40%提高到95%以上。这项综合技术居国内一流、国际领先水平。
产业报国价更高
近年来，湖南从源头控制重金属污染，减少重金属排放，大力推行清洁冶炼法，淘汰关闭一批涉重企业。如研发推广常压富氧浸锌处理锌渣清洁生产、锌冶炼行业重金属污染控制处理技术等，取得了前所未有的显著成效。截至2013年底，湖南工业废水中汞、镉、铅、铬、砷5种重金属因子排放，较2007年削减了52．02%，扣除有色金属产业宏观产量增长导致重金属污染物新增量后，通过污染治理实际削减11．94%。过去重金属污染严重的湘江干流水质明显好转，水质中汞、镉、铅、砷、铬的污染浓度分别比2010年下降了33．3%、22．2%、42．9%、58．3%和28．6%，以砷污染下降最为显著。
今年是“十二五”收官之年，在重金属污染治理方面，湖南省将重点推广有色金属冶炼废水分质回用集成、电化学深度处理、重金属废渣资源化再利用等技术，大力推进重点企业实施清洁生产，加强有色金属冶炼废水分质回用，减少重金属废水产生和排放，实现重金属污染物排放量削减20%以上。
目前，该项目成果已列入《国家先进污染防治示范技术名录》，并在铜陵有色金属集团、郴州市金贵银业、锡矿山闪星锑业等我国10多家铜、铅、锑冶炼龙头企业大规模推广应用。近3年累计清洁利用与安全处置含砷固废约16万吨，其中固砷约1．2万吨，回收有价金属新增产值约40．51亿元，利税2．39亿元，为我国有色行业砷固废污染控制与清洁利用起到了重要引领作用，对我国环保领域含砷污染治理与安全处置具有重要意义。
专家指出，近些年环境污染日益突出，大气、土壤、水污染给国民健康带来了严重隐患。作为关系民生健康的环保科技，十分“接地气”，紧贴民生需求，成为了2014年国家科技奖中的亮点，这是民心所向。
“遇到困难时，虽然你很累，很想放弃，但是科研永远不是你一个人的事情，你背后还有一个团队，甚至一个国家的期望，因此，你只能背水一战。而待到成功之后，失败时的痛苦便会转化为值得回忆一生的记忆”。正是经历了无数次这样的蜕变和磨砺，柴立元和他的团队才能在科研道理上走得更远、更坚强。
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