柴立元院士(左二)和团队成员在企业应用现场。
在中南大学金贵楼一间办公室的墙上，一张布满小红旗的中国地图格外显眼。每一面红旗，都是一份属于中南大学重金属污染防治教师团队的“荣誉勋章”。
“每实施一个工程，我们就会在地图上画一面红旗。”团队负责人、中国工程院院士柴立元介绍，团队自组建以来，瞄准重金属污染防治这个科技界的“顽瘴痼疾”，研发出一系列先进科技成果，在我国最大的铜、铅、锌、镍、锑、钼冶炼企业大规模推广应用300多项工程。如今，一面面红旗已在全国26个省份飘扬。
向重金属污染宣战
为了服务国家有色工业可持续发展和污染防治、节能减排的重大战略需求，柴立元在全国率先成立了专攻重金属污染防治的“科研敢死队”——重金属污染防治教师团队，开启了与各种工业废气、废水、废渣打交道的日子，一次次向重金属污染宣战。
第一场“硬仗”是攻关重金属废水治理新技术。当时冶金化工企业废水处理的传统方法，是利用石灰中和、沉淀废水中的重金属。但因废水中重金属浓度高、种类杂，此方法很难“抓住”全部重金属离子，废水处理后仍难以达到国家最新排放标准，许多企业面临发展困境。
“为什么不试一试微生物处理方法呢?”柴立元想：一只手，很难同时抓住10个东西。如果有10只手呢?能不能在废水中加入一种微生物代谢产物多配位基团，这样就能同时“抓住”众多重金属离子，从而净化处理废水?通过反复实验，团队发现某种微生物代谢产物具备这种功能，随后通过生物技术和化学方法融合，2009年，“重金属废水生物制剂法深度处理技术”诞生了。
不过，技术从实验室走向企业并不是一件容易的事。扩大、改造、成本考量……柴立元带领团队驻扎在生产厂房、日夜排班、反复实验，又打了一场饱含艰辛的“攻坚战”。在观察和调节药剂流量时，污酸中的二氧化硫常会逸散出来，做实验时只能吸半口气然后屏住呼吸，或者深呼一口气后，再赶紧反身吸气。在这样的条件下，柴立元带领团队成员们一遍遍地尝试，一遍遍地总结调整，愈战愈勇。在经过长期艰苦卓绝的攻关后，“重金属废水生物制剂法深度处理技术”成功应用于我国最大的铅锌联合冶炼企业——株洲冶炼厂。
“废物”翻身成“资源”
与重金属污染“贴身互搏”20多年来，团队围绕矿山、冶金、化工等行业亟须解决的环境污染严重、资源浪费等问题展开研究。在此过程中，柴立元带领团队引领污染防控从末端治理走向源头减排，形成了重金属清洁冶炼源头减污、重金属“三废”污染控制与资源化、重金属污染场地治理三个特色鲜明的研究方向。在整个团队的科研思维里，“废物就是资源”。每一项技术的最终落脚点，不仅要解决重金属的污染问题，更重要的是原料回收，实现资源循环利用。
由于冶炼过程中不可避免地产生大量废渣，这种废渣中常伴有金、银等金属，传统治理方法片面追求金银高价金属回收，忽视废渣中的类金属砷污染防控，容易造成砷污染。多起重大砷污染事件的发生，让重金属污染防治教师团队感到使命在身、责任在肩，技术突破迫在眉睫。
“坚持源头控污，将砷污染扼杀在摇篮里。”团队成员们再次驻扎企业，穿上工作服，冒着酷暑严寒，直面危险，与毒物作战。这一次，团队兵分几路，对有色冶炼过程中砷的流向进行全面掌握，并最终变废为宝。一条“控砷—脱砷—固砷—无砷”的含砷固废无害化与资源化技术体系就此形成。
与此同时，有色冶炼过程中污染负荷最大的“污酸”也引起了团队的重视。团队研发的“冶炼多金属废酸资源化治理关键技术”可将污酸里的有价金属分离出来，将污酸里的酸浓缩回用，实现废酸回收率90%，危废削减90%以上，有效解决了困扰行业的“顽瘴痼疾”。
团队作战“冶”出绿水青山
“对于我们来讲冶金就是金山银山，我们要从资源中提取黄金、白银等金属，又要在开发金山银山的同时保护绿水青山。”重金属污染治理是一场“恶战”，需要团队齐心协作应对。团队的使命，从一开始就嵌在每一个成员的心中。
经过20余年的发展，团队从1999年的2人发展为如今的40人。其中，教授25人，80%的科研人员具有海外研究经历。团队成员的年龄构成从50后到90后。一群志同道合的科研人，奔着“为国治污”的共同目标，在这支团队里创造着“1+1>2”的奇迹。
以团队为主的中南大学环境工程学科2018年进入ESI全球前1%，同时促进冶金工程成为国家“双一流”建设A+学科，有力推动了冶金与环境学科的交叉发展。