劉 澤，王棟民

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083)

資源循環(huán)科學(xué)與工程是一門涉及材料科學(xué)與工程、環(huán)境工程、化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科,主要研究廢棄物資源再生利用、再生材料的性能和應(yīng)用、節(jié)能減排等相關(guān)資源循環(huán)的科學(xué)和技術(shù)問題，它是國家鼓勵(lì)發(fā)展的新興學(xué)科。當(dāng)前我國自然資源的可用量不斷減少，環(huán)境污染不斷加重，本學(xué)科的發(fā)展對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義[1]。資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是在此背景下，2010年經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)置，2011年成為國家特色專業(yè)，2012年國務(wù)院學(xué)位辦批準(zhǔn)建設(shè)碩士學(xué)位，類屬化學(xué)工程與技術(shù)一級(jí)學(xué)科[2]。資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的本科生和研究生主要學(xué)習(xí)循環(huán)資源科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)[3]，通過對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程技術(shù)相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與工程實(shí)訓(xùn)鍛煉，了解我國資源分布、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面的基本狀況，具備從事循環(huán)資源科學(xué)與工程基礎(chǔ)理論研究與工程技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理等方面的工作的能力。

1 工礦業(yè)高校設(shè)置資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的現(xiàn)狀

1.1 我國工礦業(yè)廢棄資源排放及利用現(xiàn)狀

過去30年，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，工礦業(yè)領(lǐng)域過度擴(kuò)張，產(chǎn)生了百億噸計(jì)的工礦業(yè)廢棄物，金屬礦行業(yè)排放大量共伴生礦產(chǎn)、尾礦和廢石，煤炭行業(yè)排放大量煤矸石，電力行業(yè)排放大量粉煤灰和脫硫石膏，冶金行業(yè)排放大量冶金廢渣，化工行業(yè)排放大量化工渣，建筑行業(yè)產(chǎn)生大量建筑垃圾，市政領(lǐng)域產(chǎn)生大量廢舊路面材料，還有大量廢水、廢氣排放。2013年，我國部分礦山銅礦、鉛礦、鋅礦、鎳礦、鋁土礦、銻礦、鉬礦、鎢礦、錫礦等有色金屬礦種的選礦回收率達(dá)到80%以上，相對(duì)較高；但是尾礦產(chǎn)生量16.49億t，綜合利用率只有18.9%。截至2013年底，我國尾礦累積堆存量達(dá)146億t，廢石堆存量達(dá)438億t[4]。到2016年底，盡管尾礦產(chǎn)生量下降至8.3億t，但綜合利用率也只有26.2%[5]，尾礦廢石堆存量還在不斷增加。2016年底，我國工業(yè)廢棄物排放量14.8億t，綜合利用量為48%，還有52%被處置或貯存[5]。這些廢棄物大量占用土地、污染環(huán)境、破壞生態(tài)。工礦業(yè)廢棄物組成復(fù)雜，成分千差萬別，需要深入和仔細(xì)的研究。

電力、冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域廢棄物通常在生產(chǎn)過程中有熱歷史，產(chǎn)生的廢棄物具有熱力學(xué)活性，可以作為二次資源，大宗應(yīng)用于建筑、建材行業(yè)，這些廢棄物的資源綜合利用率相對(duì)較高[6]。尾礦、煤矸石、共伴生礦等礦業(yè)廢棄物，建筑垃圾、廢舊路面材料等市政廢棄物基本不具有熱歷史，作為二次資源利用相對(duì)較難，綜合利用率較低[7-10]?？删C合利用的廢棄資源除了大宗工業(yè)、礦業(yè)廢棄物外，還有大量的生活垃圾、電子垃圾、醫(yī)療垃圾、污泥等，需要分門別類，針對(duì)性研究、區(qū)別化應(yīng)用[11-12]?？傮w來說，我國工礦業(yè)廢棄資源排放量巨大，綜合利用率相對(duì)較低。事實(shí)上，近些年我國諸多高校、科研院所和企業(yè)對(duì)工礦業(yè)廢棄物資源化循環(huán)利用、再生材料的性能和應(yīng)用、節(jié)能減排等做了理論研究和工業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐，形成了一些學(xué)術(shù)成果與技術(shù)示范，但成果先進(jìn)性不夠，專業(yè)技術(shù)人員相對(duì)缺乏，管理水平低下[3]。工礦業(yè)高等院校設(shè)置資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)，可以大量培養(yǎng)當(dāng)前社會(huì)亟需的資源循環(huán)科學(xué)與工程類技術(shù)人才和管理人才[13]。

1.2 工礦業(yè)高校設(shè)置資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的基本情況

資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)類屬于化學(xué)工程與技術(shù)一級(jí)學(xué)科，近百所高校都設(shè)有化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科，大部分工礦業(yè)高校也都設(shè)置有化學(xué)工程與技術(shù)一級(jí)學(xué)科，表1列出了設(shè)有化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的典型工礦業(yè)高校，這些學(xué)校均設(shè)有化學(xué)工程與技術(shù)一級(jí)學(xué)科。但是開設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)校目前并不多，只包括：北京大學(xué)、東北大學(xué)、大連理工大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等27所高校。我國2016～2017年資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)排名前10的學(xué)校見表2[14]。

表1 設(shè)置化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的典型工礦業(yè)高校

表2 2016～2017年我國資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)排名

礦業(yè)類高校的礦業(yè)工程下屬專業(yè)是特色專業(yè)，冶金類高校的冶金工程下屬專業(yè)是特色專業(yè)，化工類高校的化學(xué)工程與技術(shù)下屬專業(yè)是特色專業(yè)，材料類高校的材料科學(xué)與工程下屬專業(yè)是特色專業(yè)，資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)與礦業(yè)工程、冶金工程、環(huán)境科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程等一級(jí)學(xué)科的專業(yè)都有交叉，以上工礦業(yè)高校有建設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)。工礦業(yè)類高校在發(fā)展傳統(tǒng)特色學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)上，增設(shè)循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)，可以完善自身的學(xué)科群，促進(jìn)特色學(xué)科專業(yè)向交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科發(fā)展，形成新興專業(yè)方向。

1.3 工礦業(yè)高校設(shè)置資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的特色優(yōu)勢

過去20年，我國在煤炭、電力、冶金、化工、鋁業(yè)、礦業(yè)等領(lǐng)域都得到了長足發(fā)展，我國各大高校的工礦業(yè)及相關(guān)學(xué)科專業(yè)，如采礦專業(yè)、冶金專業(yè)、地質(zhì)專業(yè)也迅速發(fā)展，形成了大批優(yōu)勢特色學(xué)科。2010年以來，工礦業(yè)領(lǐng)域開始出現(xiàn)產(chǎn)能過剩問題，天然一次資源泛濫開采、過量使用，自然環(huán)境嚴(yán)重破壞，工礦業(yè)廢棄物大量堆存[15-16]。2013年以來，國內(nèi)大部分城市和地區(qū)出現(xiàn)過度污染問題，大氣、水和土壤污染嚴(yán)重，國家開始大力治理環(huán)境，淘汰落后產(chǎn)能，限制天然一次資源開采，恢復(fù)生態(tài)，傳統(tǒng)工礦業(yè)及相關(guān)學(xué)科專業(yè)發(fā)展乏力。工礦業(yè)廢棄物和城市廢棄物堆存量巨大，很多堆場未經(jīng)過防滲濾和表面覆蓋處理，給大氣帶來大量顆粒物，給自然水體和土壤造成重金屬和有害物質(zhì)污染。

由于一次資源限制開采，工礦業(yè)領(lǐng)域原材料價(jià)格逐漸上漲，而工礦業(yè)廢棄物和城市廢棄物又大量堆存，污染環(huán)境。這些廢棄物就作為二次資源，進(jìn)入國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場，開啟了二次資源循環(huán)利用的新征程。工礦業(yè)高校設(shè)置資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)，其特色優(yōu)勢就是將工礦業(yè)廢棄物資源，如共伴生礦產(chǎn)、尾礦、廢石、煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏、冶金廢渣等再生利用，研究再生材料的性能，推動(dòng)再生材料的應(yīng)用。工礦業(yè)高校的傳統(tǒng)學(xué)科，如礦業(yè)工程、地質(zhì)工程、環(huán)境科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、冶金工程等，在當(dāng)前我國資源循環(huán)利用和生態(tài)恢復(fù)的形勢下，在資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的帶動(dòng)下，交叉互補(bǔ)，互相促進(jìn)。工礦業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生大量廢棄物是資源循環(huán)利用、節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域，工礦業(yè)高校開設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)對(duì)工礦業(yè)的綠色循環(huán)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)有積極推動(dòng)作用，也為我國的環(huán)保攻堅(jiān)戰(zhàn)提供有力的人才、技術(shù)和管理支持。

2 資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)

黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”總體布局，將生態(tài)文明建設(shè)擺到了突出地位。習(xí)近平總書記關(guān)于“金山銀山”與“綠水青山”關(guān)系的“兩山”理論，為我國生態(tài)文明和生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了理論依據(jù)。工礦業(yè)廢棄資源的循環(huán)再生利用，既可以保住我們的“綠水青山”不受侵害，又可以推動(dòng)我們的“金山銀山”可持續(xù)發(fā)展。在工礦業(yè)高校建設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)，就是要培養(yǎng)更多的專業(yè)人才，踐行習(xí)總書記的“兩山”理論，還我“綠水青山”，保我“金山銀山”。

在工礦業(yè)高校建設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)，與再生資源科學(xué)與技術(shù)、高分子材料與工程、材料科學(xué)與工程)、復(fù)合材料與工程、生物功能材料等專業(yè)可形成交叉。建設(shè)該專業(yè)過程中，需要有基礎(chǔ)教育平臺(tái)、專業(yè)教育平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)等。專業(yè)教育平臺(tái)還需要設(shè)置資源循環(huán)科學(xué)與工程概論、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、資源經(jīng)濟(jì)法律制度、循環(huán)經(jīng)濟(jì)學(xué)、資源加工設(shè)備、資源加工工藝學(xué)、分離工程、過程分析與開發(fā)、工業(yè)生態(tài)學(xué)、環(huán)境系統(tǒng)分析等一系列專業(yè)課程。

為了使資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)具有工礦業(yè)高校的辦學(xué)特色，需要依托資源循環(huán)利用相關(guān)的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和科研基地等，強(qiáng)化理論，重視實(shí)踐，積極推進(jìn)學(xué)生全面參與科研工作，使最新科技成果進(jìn)教材、進(jìn)課堂。在我國資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)中，發(fā)揮示范和引領(lǐng)作用。

2.1 學(xué)科專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)

資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)就是要培養(yǎng)面向我國環(huán)境保護(hù)、廢棄物資源化利用、節(jié)能減排、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和生態(tài)文明建設(shè)需要，適應(yīng)未來科技發(fā)展，掌握循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，充實(shí)寬廣的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力，具備從事生態(tài)環(huán)保、廢棄物處理、工業(yè)工程技術(shù)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開發(fā)的基本能力，能在這些領(lǐng)域從事科學(xué)研究、工程技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理等方面的工作，全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。

通過多種教學(xué)活動(dòng)，首先要學(xué)生具備：①廢棄物資源循環(huán)利用、再生材料制備與應(yīng)用、節(jié)能減排等基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)；②分析、回收、處理、加工再生材料的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型能力，以及組織生產(chǎn)和控制質(zhì)量的管理能力；③綜合利用各類再生資源，開發(fā)研究新型循環(huán)再生材料及其制品的初步能力。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生具有：①提出和解決帶有挑戰(zhàn)性的資源循環(huán)利用工程研發(fā)，微觀操作設(shè)計(jì)和實(shí)踐的能力；②基本掌握適應(yīng)我國資源循環(huán)利用領(lǐng)域涉及的理論、知識(shí)和技能；③培養(yǎng)具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的創(chuàng)新型、復(fù)合型工程應(yīng)用人才和管理人才，使之成為在國民經(jīng)濟(jì)政府部門、企業(yè)、研究院、高等院校等機(jī)構(gòu)或組織的骨干核心人才。

2.2 學(xué)科專業(yè)課程的設(shè)置

每一個(gè)專業(yè)都需要針對(duì)其學(xué)生發(fā)展設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實(shí)踐課程，表3列出了資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的一些典型課程設(shè)置。因?yàn)橘Y源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)隸屬于化學(xué)工程與技術(shù)一級(jí)學(xué)科，所以化學(xué)工程與技術(shù)的相關(guān)課程是先修、必修基礎(chǔ)課程，包括四大基礎(chǔ)化學(xué)、化工專業(yè)課程、材料科學(xué)基礎(chǔ)課程、環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)課程等。

針對(duì)工礦業(yè)高校，資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)需要進(jìn)一步設(shè)置一些核心專業(yè)課程，如資源循環(huán)科學(xué)與工程概論、工業(yè)“三廢”相關(guān)專業(yè)課，循環(huán)經(jīng)濟(jì)相關(guān)專業(yè)課程等。

對(duì)學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)，需要設(shè)置資源循環(huán)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐、公益勞動(dòng)、各類實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。

表3 資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)典型課程設(shè)置

2.3 學(xué)科專業(yè)的就業(yè)方向

工礦業(yè)高校設(shè)置的資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是理工結(jié)合，以工為主的新興交叉學(xué)科專業(yè)，并涉及人文、經(jīng)濟(jì)、管理、法律等多個(gè)學(xué)科，具有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展前途，學(xué)生專業(yè)視野寬闊，適應(yīng)性強(qiáng)，綜合素質(zhì)較高。資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)出來的畢業(yè)生適應(yīng)性強(qiáng)，就業(yè)面廣，可適用煤炭、冶金、化工、電力、有色等與資源循環(huán)利用相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)、裝備制造企業(yè)、科技公司、咨詢公司、設(shè)計(jì)院、研究院等從事資源循環(huán)利用相關(guān)的科研、設(shè)計(jì)、制造和管理工作；也可以去高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)從事教學(xué)與科研工作，國內(nèi)外貿(mào)易及管理部門的技術(shù)貿(mào)易與技術(shù)管理工作；還可以直接攻讀材料科學(xué)與工程、礦業(yè)工程、地質(zhì)工程、環(huán)境科學(xué)與工程、冶金工程、化學(xué)工程與技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的碩士研究生。

3 工礦業(yè)高校資源循環(huán)科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)的發(fā)展與思考

過去30年，我國工礦業(yè)廢棄資源產(chǎn)量逐年增大，有毒有害物質(zhì)滲透到自然環(huán)境中，已經(jīng)或正在對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大破壞。發(fā)達(dá)國家再生資源綜合利用率達(dá)到50%～60%，我國只有30%，并且廢棄資源無害化處置與發(fā)達(dá)國家相比相差甚遠(yuǎn)[1]。究其原因有三：一是全社會(huì)對(duì)廢棄資源的處置與綜合利用的重要性和迫切性認(rèn)識(shí)不足；二是廢棄資源的無害化和資源化技術(shù)要求較高，我國技術(shù)相對(duì)落后；三是國家制定的廢棄資源相關(guān)法律《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境保護(hù)法》等相對(duì)較少，且沒有相關(guān)的實(shí)施細(xì)則和法律解釋，缺乏實(shí)際操作性。資源綜合利用缺乏強(qiáng)有力的、長期的激勵(lì)機(jī)制和制約機(jī)制。

近年來，國家對(duì)資源循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)保開始重視。2016年11月7日，第十二屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十四次會(huì)議對(duì)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》作出修改。2017年11月2日，十二屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第三十次會(huì)議舉行聯(lián)組會(huì)議，結(jié)合審議全國人大常委會(huì)執(zhí)法檢查組關(guān)于固體廢物污染環(huán)境防治法實(shí)施情況的報(bào)告進(jìn)行專題詢問，把工礦業(yè)廢棄資源循環(huán)利用提到了新的高度。2018年1月1日實(shí)施新的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)稅法》，為工礦業(yè)廢棄資源處理提供了催化劑，助推我國工礦業(yè)廢棄資源處理的步伐。黨的十九屆三中全會(huì)審議通過了《中共中央關(guān)于深化黨和國家機(jī)構(gòu)改革的決定》《深化黨和國家機(jī)構(gòu)改革方案》，重新組建自然資源部和生態(tài)環(huán)境部。兩部委的重組組建是對(duì)習(xí)總書記“兩山”理論的有力見證，兩部委的作用就是要還我“綠水青山”，保我“金山銀山”。自然資源部有效管理一次資源，限制一次資源濫采濫伐；生態(tài)環(huán)境部有效治理環(huán)境污染，促進(jìn)二次資源循環(huán)利用，這正是工礦業(yè)高校發(fā)展資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的國家動(dòng)力。

在此機(jī)遇和形勢下，資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)在工礦業(yè)高校應(yīng)聲發(fā)展，可以擴(kuò)大工礦業(yè)高校中化學(xué)工程與工藝一級(jí)學(xué)科的專業(yè)方向，大批培養(yǎng)廢棄資源再生利用、再生材料的性能和應(yīng)用、節(jié)能減排等相關(guān)技術(shù)人才和管理人才，解決工礦業(yè)高校在傳統(tǒng)行業(yè)就業(yè)困難的問題，提高工礦業(yè)高校本科生和研究生的就業(yè)率，使更多優(yōu)秀人才選擇就讀于工礦業(yè)類高校，提高工礦業(yè)類高校的招生質(zhì)量。

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，人民物質(zhì)生活不斷提高，未來20年是我國環(huán)境治理的攻堅(jiān)時(shí)期，也是資源循環(huán)科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。已經(jīng)開設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的工礦業(yè)高校可以不斷做專做強(qiáng)；未開設(shè)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的工礦業(yè)高校抓住機(jī)遇，積極調(diào)研和組織該專業(yè)的建設(shè)，為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)主戰(zhàn)場提供視野寬闊，適應(yīng)性強(qiáng)，綜合素質(zhì)高的人才隊(duì)伍，推動(dòng)我國生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)我國環(huán)境治理，提高人民生活質(zhì)量。

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