环境工艺方法论研究——假物法

李 贵，龙炳清，林 春，何 丹

(1.四川师范大学化学与材料科学学院，成都 610068;2.长安大学环境科学与工程学院，西安 710064)

1 前言

21世纪，人类社会在科学技术上取得了长足的进步，创造了前所未有的灿烂文明。然而，新世纪伊始，人类面临:空气质量下降、饮用水源遭到破坏、自然资源利用不合理、生态环境恶化、人类生存环境综合质量受到危害等一系列综合环境问题。随着社会的不断发展，环境工艺日益完善，部分环境问题在一定程度上得到了适度的缓解。长期的研究表明:在保护环境的过程中，环境工艺技术作为解决环境问题的直接手段固然重要，然而环保事业的可持续发展更离不开对方法论的研究。古语有云:“授人以鱼不如授人以渔”，说的是传授给人既有知识，不如传授给人学习知识的方法。今天这里的“鱼”即环境工艺技术，而“渔”系本文讨论的重点即环境工艺的一种一般方法——假物法。

2 假物法的定义

假即利用;物就是指外物、环境等。《列子·黄帝》中对物的表述为:“凡有貌象声色者，皆物也”，即研究对象之外的所有物质的总称。本文的假物法是指在环境工艺中对物的巧妙利用，治理环境污染，维持生态平衡，从而实现人类可持续发展的一种一般方法论。它是人类在长期与自然作斗争的过程中不断总结、思考、归纳出来的成果。荀子在《劝学》中对假物法作了精妙的表述［1］:“吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也;吾尝跂而望矣，不如登高之博见也。登高而招，臂非加长也，而见者远;顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里;假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也”，亦是讲人较常物所不同之处在于人善于“假”事物以成其事。

假物法作为一种具有哲学范畴的一般方法，在环境工艺研究开发中系统的运用一切可以利用的外部力量，包括有生命的植物、动物、微生物以及没有生命的地理地形等自然界中存在的事物，解决污染问题，维持和改善生态平衡，保护人类赖以生存的环境。

3 假物法在环境工程工艺中的应用成果枚举

举凡大气污染控制、水污染控制、固废污染控制、噪声污染控制等方面均广泛应用了假物法。

3.1 大气污染控制

以烟气脱硫等环境工艺为例，说明研究大气污染控制工艺过程中利用假物理念，设计开发的环境污染控制工艺技术成果丰硕。

烟气脱硫［2］泛指从烟道气或其他外排工业废气中除去硫氧化物的技术。以活性炭脱硫技术为例，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条件下被氧化成三氧化硫，当有水蒸气存在时就形成硫酸。整个工艺过程就是利用活性炭的这个吸附反应连续地除去二氧化硫，通过回收硫酸来恢复活性炭的活性，最后实现脱硫。活性炭脱硫技术是利用活性炭的本质属性，为污染物二氧化硫发生化学反应提供场所，促进反应的进行，达到烟气脱硫的目的，是诠释假物法的典型范例。脱硫剂除了活性炭以外，还有石灰石/石灰法的碳酸钙/氧化钙、氧化镁法的氧化镁、海水法的海水等等，可谓处处有可“假”之物。

此外，对于大气颗粒物污染，则可以概括为以下几种控制技术:机械力除尘、过滤除尘、静电除尘和湿式除尘等，其中前3种可统称为干式除尘［3］。机械力除尘是借助质量力的作用实现除尘的方法，主要原理就是假 (利用)包括重力、惯性力和离心力在内的质量力;过滤除尘指使气流通过特殊的多孔滤料，将气流中颗粒污染物截留下来，使气体得到净化的过程，其关键在于对滤料的选择;静电除尘即利用高压电场产生的静电力的作用从气流中分离悬浮粒子 (尘粒或液滴)的一种方法，整个过程是假静电力以除尘;湿式除尘则是利用液体洗涤含尘气流，使尘粒与液膜、液滴或气泡碰撞而被吸附，然后随液体排出，从而使气体得到净化。

3.2 水环境的保护

目前，加快水污染控制工程建设，实现社会经济环境的和谐发展已迫在眉睫。作为水处理技术之一的厌氧生物技术，因其高率效、能耗低、操作简单等优点而广泛应用。

厌氧生物滤池［4］即厌氧微生物部分附着生长在滤料上，形成厌氧生物膜，其余部分在滤料空隙间悬浮生长。污水在流动过程中保持与生长有厌氧细菌的填料相接触，从而发生生物化学反应，水中的有机物通过扩散作用到达生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解转化为沼气等，净化后的水通过排水设备排出，所产生的沼气可被收集利用［5］。厌氧生物滤池利用微生物新陈代谢过程中产生的各种酶以及微生物本身的生长活动对有机污染物进行降解;利用滤料的物理属性为微生物的活动提供支撑，创造条件，加之填料本身对污染物的吸附、吸收，共同促进水质净化［6］。

厌氧生物滤池之所以称为高效反应器，主要在于它采用了生物固定化技术，利用大量的微生物及其高效的代谢能力，对污水进行净化处理。整个过程可以简单的概括为对微生物假以利用，由于微生物具有比表面大、代谢速率快等特点，广泛地被应用于各种污水的处理，例如四川等地应用厌氧生物滤池处理农村生活污水，并且取得了较好的效果。此外，污水收集过程中管网的设计施工尽量保证污水源头较高，贮水池位置则偏低，以便于更好地利用重力作用自然汇流进入处理工艺反应器，可见假物法在环境工艺中的应用方式很多。假物法在该工艺过程中假微生物、重力、滤料等多种物质对原水进行净化处理即多物同假，体现了假物法在环境工艺中的多重应用。

3.3 固体废弃物的处理

《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》中明确规定:固体废弃物污染防治的资源化、减量化、无害化的“三化”原则。堆肥作为固体废弃物主要的处置方法之一，主要是将要堆腐的有机物料与填充料按一定的比例混合，利用合适的温度、水份、通气条件，使微生物得以繁殖并在其生长过程中降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌及杂草种子，使有机物达到稳定化［7，8］。研究重点就是怎样更好的利用温度、水份、氧气等条件以适应微生物的生长繁殖，利用微生物与其适宜的生活环境，处理处置固体废弃物，实现垃圾资源化、减量化、无害化［9］。

该工艺实质上是假自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物以及人工培养工程菌的技术，在一定的人工条件下，有控制地促进来源于生物的有机固体废物生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质［10］。

3.4 环境噪声的治理

近年来，各种机械设备等的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步的同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。为减低噪声对四周环境和人类的影响，主要利用降噪材料对噪声源、噪声的传播路径及接收者3者进行隔离或防护实现降噪，从而减低噪声对人类健康的危害。其中降噪的主要方式包括减振降噪、吸声降噪、隔音降噪。

减振降噪指在噪声污染控制过程中利用具有减振特性的功能材料，在噪声产生的源头就开始进行降噪处理，实质就是假减振材料进行降噪，具体包括减少扰动、防止共振、采用隔振等［11］。吸声降噪就是利用具有较强吸收声能、减低噪声性能的吸声材料，假吸声材料的多孔性、薄膜作用或共振作用等特性应用于对入射声能的吸收。假吸声材料吸收部分噪声能量减低噪声分贝，减弱噪声的危害，体现假物法的应用;隔音降噪即利用如钢板、铅板、砖墙等能够把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的特殊材料、构件或结构，减弱透射声能，阻挡声音的传播，达到安静舒适的效果。此外，还可以利用减少噪声辐射面积和安装消声器等技术方式控制噪声污染，它们都是假物法在噪声污染控制方面的具体应用［12］。

综上所述，包括有生命的微生物、植物以及没有生命的质量力、特殊功能材料、地缘优势等自然环境中存在的物质在环境工艺研究设计过程中得到巧妙的利用，治理环境污染，保护和改善生态平衡［13］。因此，实践表明假物法在大气污染控制、水污染控制、固体废弃物处理处置、噪声污染控制等方面得到了广泛应用。

4 假物法的哲学内涵

假物法是一种重要的学习方法，同时也是环境工艺方法论科学研究的一般方法，广泛应用于各行各业，在环境工艺中的应用尤为突出。人类在认识、适应、改造自然的过程中利用自然，与环境和谐相处，从认识的角度分析，假物法就是认识——利用——再认识——再利用的过程，由浅入深，由简到繁的渐进历程。从哲学角度分析，环境工艺方法论研究之假物法是环境工艺内部以及环境工艺与假物法之间的普遍联系。马克思主义唯物辨证法认为普遍联系的本质存在所以事物之间，相互影响、相互制约和相互作用，更是相辅相成的事物，利用外界物质为主体所用，建立在“利益”基础上的联系会更加紧密、持久、和谐。这种联系依赖于社会的不断发展，扩展假物法的研究领域，实现发展无止境、认识无止境、利用无止境。中国传统哲学认为“物无孤立之理”、“万物皆出于机，皆入于机”，认识阴阳之间的联系和变化，解释天、地、人和万事万物的存在、变化和发展及其和谐统一［14］。

作为环保工作者，突出致力于环境保护各个领域研究的重点。日趋恶化的环境形势与环境保护工作的进展形成了鲜明的对比，面对各种复杂的环境问题与社会现状，很多工作亟待解决。经过长期研究发现，环境保护的学问更在于要学会在逆境中成长，对其他事物的合理利用，以毒攻毒，实现环境工艺方法论之假物法的深入研究。荀子说:“自知者不怨人，知命者不怨天，怨人者穷，怨天者无志”。因此，当面对工作中遇到的困难和挫折，甚至研究失败时，要学会冷静分析，坚强意志。柳宗元在《封建论》中提出“人不能搏噬，而且无羽毛，莫克自奉自卫”，正是从这一角度对假物法进行深入研究，他指出在远古时代人类与万物并生，然而人类却不似一般物种那般仅仅依靠自己的本能来生存，而是借假外物以生存。要巧于“借梯上楼”。在污染治理的过程中，博弈的对象千千万，这当中既有“盟友”，也可能是看客，甚至是始料未及的障碍;合理地规划设计，适宜地利用身边的物解决矛盾。正如荀卿所言:“必将假物以为用者也，夫假物者必争”。当可用治污手段不多而一筹莫展时，不妨学学孔明先生“草船借箭”之招来化解遇到的困境。这就需要善于审时度势，权衡利弊，及时改变视角和思路，以敏锐的触角感知周边的变化，借助别人和外部的力量实现攻略转换，在“四两拔千斤”的谋势中为保护人类的生存环境赢得主动，抢占新的高地。

事实证明，世界上没有垃圾，只有放错地方的资源，关键在于人类利用事物方式的转变。世间万物各自具有各种的特点和功能，人类在开发利用自然的同时，要充分考虑大自然自我修复的功能，利用微生物的强大生命力，借助数学、经济学、管理学等一系列基本原理，完善环境工艺技术，保护生态平衡，保护环境，保护人类赖以生存的家园。其实，人与自然的和谐，人类文明的发展，环保事业的完善，离不开假物法的运用，“假”甲以乙，发挥甲的作用，解决乙的困难，充分体现“人尽其才，物尽其能”。面对日益突出环境问题，引起了人类的反思，再现人与自然的和谐统一已经成为当今的热点话题。在我国古代的文献《管子》有曰:“地者，万物之本原，诸生之根苑也”、“无土而欲富者忧”、“田备然后民可足也”。当人们掌握认识了事物的内在价值属性，并且利用它们的固有价值创造新的环境工艺技术满足人与自然和谐统一发展需要，这时事物的固有功能就会为工艺所用，从而实现假物为用。外界事物是不断变化的，人类在不断的创造与发现，同时也依赖人类的科学技术探究，深挖利用的空间，谋求环境工艺更好的服务社会。假物为用伴随环境工艺的发展，是一个漫长的过程，如同大自然的奥秘是使得科学技术无法穷尽一样，因地制宜，与时俱进。兼具古老与时代的传统，推陈出新的假物法，具有丰富的哲学内涵。

5 结语

“他山之石，可以攻玉”是对假物法最完美的诠释，无论是过去、现在、还是遥远的未来，利用所有可用之物去解决事物之间的矛盾的假物法，实用价值很高，具有能够达到降低成本，简化操作流程，提高工艺效果，能真正实现经济效益、环境效益、社会效益的有机结合。深入理解“假物法”的一般环境工艺方法，指导并应用于实践对环境工艺的研究有着重要的意义。

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