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十年如一日钻研生物吸附剂,农业资源高效利用成果丰硕
陈莉:变“废”为“绿”

来源:运城日报发布者:时间:2020-07-27

陈莉在展示她和团队用落叶制备的除霾香皂    记者 范 娜 摄

果渣、果皮、甘薯渣是厨余垃圾,应当提供给专业化处理单位进行处理,而在生活中,这类垃圾则被直接投进了垃圾桶。

秸秆、落叶是植物在生长过程中的生成物,人们对它们的处理办法是,要么收集焚烧,要么打碎还田。

如何让这些农业废弃物的作用得到更有效发挥,为加快绿色发展作出更积极的贡献?运城学院生命科学系教授陈莉十年如一日,在这条道路上辛勤探索着。

关于“环境”

为有源头活水来

“现代人继‘煤烟型污染’和‘光化学烟雾型污染’后,已进入以‘室内空气污染’为标志的第三污染期。这是我和团队研发的室内有害气体净化吸附包,可以高效净化室内甲醛、苯、TVOC、PM2。5等有害物质。这是我们研制出的除霾面膜和除霾香皂,它可以吸附空气中雾霾留在我们皮肤中的有害物质……”7月21日,一见到记者,陈莉就热情地介绍起她的研究成果,她说,这些样品都是以植物废弃物为原料制备出来的。

提及为何会选择这一研究课题,陈莉打开了话匣子。

运城是一座传统农业城市,拥有得天独厚的农业资源优势。多年来,农作物秸秆、果渣、果皮、薯渣、酒糟、落叶等农业废弃物的处理手段相对落后,或作为牲畜饲料的加工原料,或直接倒掉,既浪费资源又污染环境。同时,难以杜绝的农业废弃物焚烧现象,更造成了大气中PM2.5浓度不断升高,燃烧产生二噁英等有害物质,污染环境的同时也损害了人们的健康。这些无不极大地浪费了生物质资源。

而市场上常见的净化室内空气污染物的方法,如传统活性炭、竹炭、硅藻纯、臭氧空气净化法、绿色植物吸收法、空气清新剂去除法等,都或多或少存在净化效率低、性价比低、易达到吸附饱和等问题。

结合运城的农业生产实际和自己所学专业,2009年起,陈莉及其科研团队将科研攻关重点放在植物废弃物高效合理利用方面,利用果渣、果皮、甘薯渣、秸秆、落叶等生活中常见的废弃物,经改性处理将其制成具有化学和物理双重复合吸附功能的清香型原生态生物吸附剂,用于高效吸附室内甲醛、苯、TVOC、PM2.5等有害物质与工业废水中重金属、印染物及含磷等污染物。

“目前,我们主要研发出了几个类型的产品,比如放在居室内的吸附甲醛净化包、放在车内的除苯抱枕及去味工艺花朵,以及除霾面膜、除霾香皂等。”陈莉说。

用很短的话可以概括成绩,却掩不住多年来研究过程的艰辛。

联系果汁厂、葡萄酒厂、粉条厂,四处收集果渣、酒糟、薯渣及落叶,牺牲休息时间通宵达旦做试验……十余年来,陈莉为了这项研究能够取得成效,可谓殚精竭虑。

经过反复试验,陈莉和她的团队取得了一定成绩。他们研制出的生物吸附剂,可高效净化废水、废气中的有害物质,尤其在净化室内甲醛和苯系物方面效果明显。经具有3C认证资格的国家权威机构检测:500克样品在24小时内吸附甲醛、苯的效果分别高达98%、93%,吸附效果远超市场同类产品。

“陈莉给我的感觉是‘三气一心’,灵气、才气、朝气,还有责任心。初次见她感觉很有灵气,了解她所作所为后感觉特别有才气,通过接触感知她整个人充满朝气,而且非常有责任心。谁能把农业废弃物资源利用坚持做这么久呢,何况研究经费有限,也没有强大的团队支撑!听说他们当初都是自掏腰包搞研究、坚持做科研,确实了不起!”在听说陈莉及其团队研究成果后,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员、博士生导师杨正礼给予她很高评价,说这一研究成果是“高附加值转化的绿色环保材料”。

近年来,陈莉团队与山西通明家具有限公司、山西集贤阁文化艺术传播有限公司、水墨河东美术馆等,合作完成了多项工程,在绿色环保低甲醛家具研发、家具污染物检测及有效净化分析、室内空气治理等方面取得了积极成效,作出了很好的行业示范。

关于“健康”

千磨万击还坚劲

从空气净化包到高效净化气体污染物抱枕,再到除霾面膜、除霾香皂等,从治理污水重金属污染到改善生活环境,到直接作用于人体健康。近年来,陈莉研究的课题有所转变,从环境到人、从宏观到微观,“越来越接地气了”。

2018年陈莉被运城学院选派到韩国又石大学攻读博士学位,研究方向是生物制药与化妆品。这次出国深造,不仅拓宽了陈莉的眼界,也为她的生物吸附剂研究注入了新的内涵。

“韩国人非常注重皮肤的深层清洁,认为雾霾是侵入皮肤的第一类致癌物,PM2.5堵塞毛孔会引起多种皮肤疾病。而皮肤作为人体的第一道防御系统,一旦出现病变,不仅影响美观,更会影响健康。”读博期间,陈莉对“雾霾肌”有了深刻的理解,考虑到空气中与皮肤中所附着的PM2.5并无不同,她结合所学以及前期所从事的生物吸附剂可高效净化室内PM2.5的研究成果,进入药妆研究领域。

“生物吸附剂用于美妆行业非常有价值,将有效缓解秋冬季节雾霾肌对女性的困扰……”韩国又石大学生物制药与化妆品专业韩甲勋教授多次这样鼓励她。正是在导师韩甲勋教授和其余几位教授的支持下,陈莉坚定了自己的研究信心。

“导师对我的想法很认可,一次次开学术会议并给我提了很多可行性建议,他们也希望产品研发成功后可以在中韩同时推广,因为韩国市面上也还没有一款真正做到去除肌肤PM2。5的护肤品。”陈莉说,以前她一直研究用植物废弃物改善环境,现在转而研究用植物废弃物改善皮肤,研究越来越接地气,也更贴近老百姓的生活了。

读博期间,陈莉制备出生物吸附剂面膜和香皂,即除霾面膜、香皂。“除霾面膜、除霾香皂在做到高效深层清洁皮肤里的PM2。5及PM10的同时,还释放出淡淡的瓜果清香。这种清香区别于传统的化学加香工艺,是生物吸附剂残存的酯类清香,目前还需要在皮肤上进行进一步检测验证……”陈莉介绍。

两年来,陈莉几乎没有在凌晨3点前睡过觉。其间,她克服了语言、专业、科研等方面的问题,以时不我待的紧迫感,争分夺秒地学习,先后在国内外学术期刊上以第一作者身份发表论文16篇,出版22万字国家级专著《生物吸附剂对废水中重金属印染物及室内甲醛等吸附性能研究》一书,与地方企业合作横向项目3项,指导国家级大学生创新创业项目1项。她先后作了数次学术报告:《PM2.5时代 远离“雾霾肌”》《PM2.5“危肌”——应对皮肤“城市病”》《皮肤的老化:时程老化与光老化》等。

经过两年的紧张学习,2020年年初,陈莉顺利取得了工学博士学位,毕业回国。

关于“绿色”

路漫漫其修远兮

今年6月初,一个名为“绿色经济视域下净化甲醛、苯及PM2。5的低碳环保生物吸附剂研发”的项目在山西省教育厅官网公布。2020年度全省高等学校科技成果转化培育项目共51个,这是运城市唯一的获批项目。

该项目的主持人就是陈莉。

其实,从2013年至今,陈莉已先后主持了6个省级项目,如“环保视域下的山西农业废弃物可再生资源化利用”“资源型经济转型背景下山西农业废弃物绿色发展模式及路径研究”及“环保视域下果渣生物吸附剂对PM2.5吸附性能及机理研究”等,接连几个项目始终贯彻落实资源节约型社会的要求,把农业废弃物作为原料,攻克了资源综合利用化学改性工艺生产难题,降低因废弃资源处理不当对环境造成的严重损害,还能代替木材等不可再生资源制备活性炭,减少木材等消耗量。

“‘绿色经济视域下净化甲醛、苯及PM2.5的低碳环保生物吸附剂研发’能够入选2020年度全省高等学校科技成果转化培育项目,获得省教育厅的支持和认可,这对于我来说,既是荣誉,又是一份责任。”陈莉说,下一步,她将继续贯彻国外的先进药妆与产学研理念,将新研发的生物吸附剂系列护肤品进行皮肤检测及效果鉴定,让药妆尽快完成效果检测,让生物吸附剂的市场真真正正地打开,把农业废弃物转变为实实在在的绿色经济。

自2009年至今,陈莉获授权的实用新型专利达14项。此外,她还先后申报了关于生物吸附剂的10项国家发明专利,获得6项集成电路布图设计及6项计算机软件著作权,均为项目的开展奠定了良好的研究基础。

十余年来,陈莉一直埋头于生物吸附剂对工业废水中重金属离子、印染物及室内甲醛污染物的吸附研究,以第一作者身份在国内外杂志上发表50余篇相关学术论文。其中,《改性莴笋叶渣净化空气中甲醛》获第十九届山西省优秀学术论文三等奖、运城市学术论文一等奖,《改性甘薯渣对亚甲基蓝吸附特性及吸附机制》获第十九届运城市学术论文一等奖。

荣誉纷至沓来,陈莉却十分淡然。她说,她将始终抱着“还我碧海蓝天,复我绿水青山”的研究信念,依靠科技创新破解绿色发展难题,特别是关键技术难题,为加快绿色发展、人与自然和谐发展贡献自己的一份力。

记者手记:

愿科研之光更多地照进生活

□范 娜

从2009年到2020年,陈莉一直在生物吸附剂领域默默钻研。从国内,到国外;从吸附甲醛、苯的净化包系列产品,到除霾面膜等护肤系列,陈莉在这个领域已经崭露头角。

陈莉说话时语速很快,非常干练,给人能量满满的感觉。在陈莉的身上,笔者感受到她勇于创新的性格、坚韧不拔的毅力、心中有民的大爱情怀,深受感染。

首先,具有勇于创新的精神。

如今,在各个领域,创新是一个出现频率非常高的词。具有创新精神的人,大多善用新颖独创的方法来解决现实中的很多问题,他们以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题,进而提出与众不同的解决方案。

果渣、果皮、薯渣、酒糟、秸秆、落叶等废弃物,在平时的处理中,并不能得到很好利用,甚至因为堆积或焚烧给环境带来严重污染,也造成生物质资源的浪费。

陈莉却将研究目光聚焦在这些农业废弃物上,利用自己的专业知识,经过不断试验,将它们制备成生物吸附剂,对环境中的甲醛、苯等危害人体健康的物质进行吸附。

这一创新之举,令人眼前一亮。经过检测,用农业废弃物制备出的生物吸附剂吸附有害物质效果明显,已在一些家具企业中试用推广。

其次,具有坚韧不拔的毅力。

不论是在国内,还是在国外,不论是面对实验设备缺乏、资金紧张问题,还是面对语言不通、学业压力大的困难,陈莉都无所畏惧,敢于迎难而上,边教学,边学习,边研究。

科研人员也食人间烟火,也有各种牵绊,会遇到各种烦恼。

在韩国读博时,为了尽快完成学业、学成回国,陈莉几乎没在凌晨3点前睡过觉,即便是腰椎间盘突出严重、疼痛难忍,即便是绑着腰部电疗仪、吃着止疼药,她也从来没有想过放弃,哪怕站着也要把研究进行下去、把论文写出来。正是凭借这种坚韧不拔的毅力,她以“千磨万击还坚劲,任尔东西南北风”的坚定信心,在生物吸附剂研究领域闯出了一片天地。

再次,心中有民的大爱情怀。

袁隆平、屠呦呦等是我们耳熟能详的科研泰斗。他们在各自的领域孜孜不倦地奋斗,取得了举世瞩目的成就,为世人摆脱饥饿、不被疾病困扰作出了卓越的贡献。这些成就的取得,正是因为他们心中有民、心系苍生的大爱情怀。

近年来,我们在继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型污染”之后,进入了以“室内空气污染”为标志的第三污染期。人们被室内、车内的甲醛、苯、TVOC等有害气体侵袭,导致各类疾病纷纷出现。为了净化空气,给人们营造一个干净、健康的生活环境,陈莉选择了旁人少有涉足的生物吸附剂研究领域,以“撸起袖子加油干”的决心,潜心科研十余年,并且还在坚持。

国家发展、社会进步、人民安康,都离不开科研工作者的钻研和奋斗。所以,不论他们的成就是否瞩目,不论他们的科学研究进行到哪一阶段,他们都是值得我们敬佩的。

愿每一位科研人员的研究成果能早日投入生产,愿科研之光更多地照进生活。


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