歷史的故事環境保護第一線

聽!骯髒的水也會唱好聽的歌──福勒

  在自然科學的研究上,充滿了有趣的人物與故事,如果可以讓孩子們讀到這些故事,也許將會發現,是一個多麼有趣的世界。
  在英國的中部有一個非常有名的城市,名叫曼徹斯特(Manchester)。早在十七世紀的初期,這城市與相鄰利物浦(Liverpool)的港口之間挖了一條運河,經由運河,煤礦可以迅速運到曼徹斯特。曼徹斯特城有一群科學家,他們以燃燒煤礦產生的蒸汽動力,來帶動機器紡織,快速的提高紡織效率,加速生產,這是人類歷史的里程碑,人類懂得用能量與機器促進工業生產,稱為「工業革命」,而曼徹斯特稱之為「工業革命的搖籃地」。


隱藏在工業科技背後的危機
  到了十八世紀,曼徹斯特仍是英國工業的中心,當時的曼徹斯特人非常的自豪,他們自稱:「今日,在曼徹斯特所發生的事情;明日,將為世界所跟從。」(What Manchester does today ,the rest of the world tomorow)。不過當人類因自己的成就而驕傲時,問題接踵而來,十九世紀,曼徹斯特已成為英國污染最嚴重的城市。
  排自曼徹斯特的污水,不只污染了城市周邊的水域,甚至經由人工運河,污染了利物浦近海的大片海域。開始是利物浦的漁民抗議,但是後來連曼徹斯特的居民發現水污染劣化了生活環境,群起向市議會抗議。

複製來的工程常失敗
  市議會起初委派的工程師,也效法倫敦的作法,建造下水道系統,集中污水,再用專管將污水送到海邊,一起排放。這下子問題更大了,不只沿海地區污染更嚴重,經由潮汐又將污水推回曼徹斯特。花錢又沒有解決問題,百姓抗議的聲浪更大了,一下子,環境問題成為社會問題。1896年曼徹斯特市議會,聘請曼徹斯特大學細菌學與化學系的教授福勒(Gilbert John Fowler),重新找一解決問題的方式。
  福勒被稱為「污水邊的細菌學家」,他長期研究污水中的細菌,他知道淨化污水的主要貢獻者是細菌,但是在嚴重污染的水中,細菌生長的數目並不多。只要能使分解污水中的細菌多起來,這些細菌就能幫助人類淨化污水,但是如何讓污水中的細菌多起來呢?


解決污染的關鍵
  他作了十多年的實驗都沒有成功,但他仍堅持下去。1912年,他到波士頓城參觀污水處理的設施,當地的一個操作人員告訴他,有一次他在水底打一些空氣氣泡,結果那一次污水淨化處理的特別好。福勒忽然想到解決問題的關鍵。
  福勒趕回曼徹斯特大學,找來他兩個最好的學生雅頓(Edward Arden)與洛基特(William T. Lockett)一起作實驗,才發現如果用打氣機,讓污水有充份的曝氣,污水中會產於許多懸浮性的污泥,這些污泥,是許多能夠旺盛分解污染微生物的聚合物。將這些污泥沈降後,再送回污染的水中,就是淨化污水最有力的武器。

最早的生物復育技術
  1914年,這個研究成果發表,大家才知道自經由人工打氣,污水中長出來的微生物,是淨化河水最有效的利器,這種污泥就稱為「活性污泥」(activated sludge),從此活性污泥成為普世淨化污水的必備方式。
  到了二十一世紀,污染的種類愈來愈多,悍衛人類生命安全的工程師仍然與污染繼續奮戰,而且他們知道污染處理的技術,是工程、細菌學、化學等知識的組合,而且戰勝污染的關鍵,仍然是藏在污染之內。

資料來源
1.Wiesmann, U. 2007. Fundamentals of Biological Wastewater Treatment. Wiley Co. U.S.A.
2.Platt, H.L., 2004. Clever Mierobes: bacteriology and sanitary technology in Manchester and Chicago during the progressive age. Osiris Vol. 19, p. 149-166.
問題:
1. 何謂活性污泥?
2. 研究污染的水,是不是可以幫助人類解決一些環境污染的問題?
3. 工業革命的搖籃地在那裡?

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