顧夏聲：中國市政與環(huán)境工程的開創(chuàng)者和奠基人

簡(jiǎn)介：顧夏聲(1918.5.6-2012.2.6)，江蘇無錫人，清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授、中國工程院資深院士;20世紀(jì)30年代初就讀于上海大同大學(xué)附中;1941年以優(yōu)異的成績(jī)獲得上海交通大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位;1948年獲美國得克薩斯州農(nóng)工大學(xué)衛(wèi)生工程碩士學(xué)位;曾兼任國家教委環(huán)境工程教材委員會(huì)主任委員、城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部給水排水與環(huán)境工程教材編審委員會(huì)主任、北京市政府給水排水顧問、北京土建學(xué)會(huì)給水排水專業(yè)委員會(huì)名譽(yù)委員、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)理事會(huì)顧問、建設(shè)部《土木建筑大辭典》常務(wù)編委及《城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施及環(huán)境保護(hù)卷》主編、《環(huán)境工程手冊(cè)》編委會(huì)主任、英國國際技術(shù)開發(fā)季刊編委等。2012年2月6日在北京逝世，享年94歲。

顧夏聲院士長期從事教學(xué)和科研工作，他發(fā)展處理高濃度有機(jī)廢水的理論，提出對(duì)升流式厭氧污泥層(UASB)反應(yīng)器處理啤酒等廢水的新工藝，研究成果被列入“國家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃”和“國家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)”，提出的二相UASB工藝對(duì)于處理含硫酸鹽廢水的發(fā)展前景以及廢水經(jīng)酸化后，用自養(yǎng)型硫細(xì)菌進(jìn)行生物脫硫，然后進(jìn)行甲烷發(fā)酵和硫回收的新工藝，是對(duì)含高硫酸鹽有機(jī)廢水治理技術(shù)的重大突破。在國內(nèi)外首次提出UASB反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥的結(jié)構(gòu)模型和顆粒污泥形成機(jī)理的“晶核生長”學(xué)說，由此找出了培養(yǎng)顆粒污泥的優(yōu)化條件和關(guān)鍵技術(shù)。

從小立志 報(bào)效祖國

1918年5月6日，顧夏聲出生于江蘇省無錫市一個(gè)知識(shí)分子家庭。顧夏聲的父輩一代，多在教育界和工程界工作，對(duì)顧夏聲的影響很大，促使他從小就立下志向，一定要扎扎實(shí)實(shí)學(xué)好知識(shí)，用自己學(xué)到的一技之長來報(bào)效祖國。

早在中學(xué)時(shí)代，顧夏聲就制定了一個(gè)周密的計(jì)劃，要把書本上學(xué)到的知識(shí)，全部弄懂弄通，爭(zhēng)取考入他心目中最向往的大學(xué)──上海交通大學(xué)。終于在1936年夏天，顧夏聲被上海交通大學(xué)土木工程學(xué)院錄取。正當(dāng)顧夏聲躊躇滿志時(shí)，日本發(fā)動(dòng)了全面侵華戰(zhàn)爭(zhēng)。

顧夏聲剛剛讀完大學(xué)一年級(jí)，就爆發(fā)了8.13淞滬戰(zhàn)爭(zhēng)，日本侵略者全面進(jìn)攻上海。顧夏聲的家鄉(xiāng)是無錫，離上海很近，戰(zhàn)爭(zhēng)的硝煙也同樣籠罩在家鄉(xiāng)的上空。為躲避戰(zhàn)亂，顧夏聲全家逃往浙江東部的一個(gè)小鎮(zhèn)暫時(shí)住下來。1938年才重返上海。這一年秋季，顧夏聲在法租界的交通大學(xué)臨時(shí)校舍里繼續(xù)他的大學(xué)生涯。

交通大學(xué)土木系當(dāng)時(shí)分設(shè)結(jié)構(gòu)、鐵道、道路和市政四個(gè)組。讀到大學(xué)四年級(jí)時(shí)要分組上專業(yè)課。顧夏聲本來是想學(xué)習(xí)鐵道工程專業(yè)的，但最終選擇了市政工程作為自己的攻讀方向。顧夏聲的這個(gè)改變，是受到當(dāng)時(shí)市政工程組負(fù)責(zé)人顧康樂教授的影響而做出的果斷選擇。顧康樂教授對(duì)品學(xué)兼優(yōu)的顧夏聲說：“醫(yī)生治病，可以使病人恢復(fù)健康。而市政工程可以預(yù)防疾病，更是一件有益于大眾老百姓的事?？墒?，如今學(xué)習(xí)市政工程的學(xué)生實(shí)在是太少了……”

顧夏聲覺得老師說得非常有道理，就毅然決然地選擇了市政工程專業(yè)，并為之付出了半個(gè)多世紀(jì)的心血和汗水。顧夏聲所從事的環(huán)境工程科學(xué)，就是在當(dāng)年市政工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后，顧夏聲去美國留學(xué)深造。1948年，顧夏聲在得州農(nóng)工大學(xué)取得衛(wèi)生工程科學(xué)碩士學(xué)位后，為了盡量多吸收一些理論聯(lián)系實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)，他又來到新澤西州的羅格斯大學(xué)環(huán)境衛(wèi)生系，在著名的污水處理專家魯?shù)婪蛩菇淌谥笇?dǎo)下當(dāng)研究助理。后來又在芝加哥水泵公司污水處理設(shè)備研制部工作了一年多，還參加了美國一個(gè)大城市污水廠擴(kuò)建的設(shè)計(jì)，他努力把學(xué)到的相關(guān)知識(shí)運(yùn)用到工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，獲益良多。

踐行教育 貢獻(xiàn)突出

顧夏聲1949年回國后，全身心地致力于給排水工程和環(huán)境工程的研究和教學(xué)，其中《水處理微生物學(xué)》是他和李獻(xiàn)文先生等人合編的專業(yè)基礎(chǔ)教材，該教材填補(bǔ)了中國在環(huán)境工程領(lǐng)域尤其是污水處理微生物教材的空白。

建國初期，連基本的參考教材都很缺少，水處理微生物學(xué)科教學(xué)課程稱為“水分析化學(xué)和微生物學(xué)”，其中微生物只分析細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌。由于國際上也缺乏有針對(duì)性的教材，顧夏聲按照當(dāng)時(shí)清華的學(xué)制要求，依據(jù)“重點(diǎn)突出、結(jié)構(gòu)清晰、專業(yè)特色”的原則開始編寫講稿和講義，每年均有所增減和改進(jìn)。

60年代中期，該講義得到學(xué)校的認(rèn)同，并在校內(nèi)進(jìn)行鉛印作為教學(xué)材料下發(fā)。后來，建設(shè)部教材會(huì)經(jīng)討論決定：正式編寫《水處理微生物學(xué)》學(xué)科教材，但后期編著工作因“文化大革命”而不得不停止了。“文革”結(jié)束后，隨著教材指導(dǎo)委員會(huì)的恢復(fù)，全國進(jìn)行課程改革，這才正式將“水處理微生物學(xué)”作為一門獨(dú)立的課程在各高等院校環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)。之后，隨著科學(xué)理論和水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，第二、三版在內(nèi)容上與時(shí)俱進(jìn)，均有所增添和深化。

顧夏聲同時(shí)擔(dān)任建設(shè)部高校給水排水及環(huán)境工程教材編審委員會(huì)主任和國家教委環(huán)境工程類專業(yè)教材委員會(huì)主任委員。在有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)下，顧夏聲與其他委員一起，就環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)科歸屬、專業(yè)內(nèi)容、培養(yǎng)目標(biāo)等問題進(jìn)行了多次研究討論，明確了該專業(yè)的定位及培養(yǎng)目標(biāo)，制定了教學(xué)計(jì)劃和各課程的基本要求，編寫了教材18種，使環(huán)境工程專業(yè)有了比較系統(tǒng)、基本成套的試用教材，為我國的環(huán)境工程、市政工程教育事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)。

改革開放以來，顧夏聲培養(yǎng)出了我國第一位環(huán)境工程博士。顧夏聲對(duì)研究生嚴(yán)格要求、精心培養(yǎng);他強(qiáng)調(diào)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的合理性、適應(yīng)性，尤其注意充實(shí)其基礎(chǔ)知識(shí)和拓寬其廣博知識(shí)面。顧夏聲所從事的環(huán)境工程是一門與化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)和氣象學(xué)等多種學(xué)科有密切關(guān)系的邊緣科學(xué)。為使博士生掌握?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論知識(shí)和系統(tǒng)深入的專業(yè)知識(shí)，新生入學(xué)后，他要求新生不僅從本學(xué)科中進(jìn)一步深入地吸取營養(yǎng)，還要不斷地從相關(guān)學(xué)科中學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)來豐富、充實(shí)自己。

開拓創(chuàng)新 成效顯著

顧夏聲院士長期從事教學(xué)和科研工作。發(fā)展處理高濃度有機(jī)廢水的理論，提出對(duì)升流式厭氧污泥層(UASB)反應(yīng)器處理啤酒等廢水的新工藝，研究成果被列入“國家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃”和“國家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)”，提出的二相UASB工藝對(duì)于處理含硫酸鹽廢水的發(fā)展前景以及廢水經(jīng)酸化后，用自養(yǎng)型硫細(xì)菌進(jìn)行生物脫硫，然后進(jìn)行甲烷發(fā)酵和硫回收的新工藝，是對(duì)含高硫酸鹽有機(jī)廢水治理技術(shù)的重大突破。

顧夏聲在工程方面的主要成就表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

——有機(jī)廢水厭氧生物處理技術(shù)研究達(dá)到國際先進(jìn)水平

顧夏聲主持的“城鄉(xiāng)有機(jī)廢水厭氧生物處理機(jī)理及高效厭氧反應(yīng)器研究”課題以及他指導(dǎo)的國家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“高濃度有機(jī)廢水的厭氧生物處理技術(shù)”，對(duì)升流式厭氧污泥層(UASB)反應(yīng)器的理論與實(shí)踐，對(duì)微生物學(xué)特性及工程應(yīng)用等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，在國內(nèi)外首次提出厭氧顆粒污泥的結(jié)構(gòu)模型及形成的“晶核生長”學(xué)說，由此找到了培養(yǎng)顆粒污泥的優(yōu)化條件和關(guān)鍵技術(shù)，為其后進(jìn)行的中試和生產(chǎn)性UASB反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的培養(yǎng)提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上開發(fā)的UASB反應(yīng)器處理啤酒等廢水新工藝，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

——含高硫酸鹽有機(jī)廢水治理技術(shù)獲重大突破

顧夏聲主持“硫酸鹽還原作用對(duì)厭氧消化的影響與控制”研究項(xiàng)目，含高硫酸鹽有機(jī)廢水治理技術(shù)獲重大突破。造紙、味精、脂肪酸、糖蜜等生產(chǎn)廢水的有機(jī)物濃度高，由于含有大量硫酸鹽，嚴(yán)重妨礙厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用，成為世界各國廢水處理研究的重要課題之一。顧夏聲與同事們分析研究了“酸化”狀態(tài)下的微生物生態(tài)及控制“酸化”的措施，提出了二相UASB工藝對(duì)于處理含硫酸鹽廢水的發(fā)展前景，并提出廢水經(jīng)酸化后，用自養(yǎng)型硫細(xì)菌進(jìn)行生物脫硫，然后進(jìn)行甲烷發(fā)酵和硫回收的新工藝，使該類廢水的處理技術(shù)獲得重大突破。

——將焦化廢水生物處理推向一個(gè)新高度

顧夏聲參與和指導(dǎo)難降解有機(jī)污染物的可生化性和處理工藝研究，提出經(jīng)濟(jì)有效的處理途徑。顧夏聲研究了厭氧—缺氧—好氧系統(tǒng)處理焦化廢水過程中微生物分布和有機(jī)物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，并進(jìn)行了新型硝化—反硝化系統(tǒng)的研究，將焦化廢水生物處理推向了一個(gè)新高度;對(duì)染料廢水中的各種主要化合物進(jìn)行了較系統(tǒng)深入的好氧和厭氧降解性能及機(jī)理的研究，為去除這些物質(zhì)提供了理論基礎(chǔ)，所獲得的用生物轉(zhuǎn)盤處理染色廢水的研究成果已用于工程設(shè)計(jì)之中。

——廢水生物脫磷研究具有重要的理論意義

參與氧化塘處理廢水的科技攻關(guān)，對(duì)氧化塘中碳、氮、磷的轉(zhuǎn)移規(guī)律進(jìn)行了深入討論，在廢水生物脫磷方面的研究成果具有重要的理論意義。

他提出UASB反應(yīng)器處理啤酒等廢水的新工藝，被列入“國家科技成果重點(diǎn)計(jì)劃”和“國家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)”。

顧夏聲長期從事給水排水和環(huán)境工程的教學(xué)與研究。撰有論文《中國水污染控制技術(shù)與展望》、《生物接觸氧化法動(dòng)力學(xué)模型》，主編《水處理工程》、《廢水生物處理數(shù)學(xué)模型》。

顧夏聲是環(huán)境的守護(hù)者，他把自己的精力和心血都奉獻(xiàn)給了中國的環(huán)境工程事業(yè)。他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精，幾十年的艱苦勞動(dòng)結(jié)出了豐碩果實(shí)。他勤于鉆研、勇于探索的研究態(tài)度，值得我們學(xué)習(xí)和弘揚(yáng)。