「矿冶人物」院士汤鸿霄：用爱浇筑治水科学梦
汤鸿霄开拓了中国用水废水工程化学和环境水化学学科领域，在无机高分子絮凝剂这一领域，从理论研究、品种开发、生产工艺到工程应用，形成了一条龙的研究链，取得了居于国内外前列的成果。走进汤鸿霄院士，看他如何用爱浇筑治水科学梦。
负梦前行 科学启蒙的母校时光
哈尔滨工业大学是汤鸿霄院士的母校，在这里，他开启了给水排水专业研习之路，也为他日后的科学研究奠定了基础。
说到汤鸿霄院士为什么选择报考哈工大并走上科学研究之路，这要追溯到他少年时期的苦难经历。1931年出生的汤鸿霄在日本侵略统治下的北平读完了小学和中学。目睹了国家和民众遭受的种种屈辱，加之家境从小康走向贫困，他幼小的心里埋下了为国家强盛和民族复兴而发奋的种子。
“当时正赶上苏联援建中国两所大学，文科是中国人民大学，工科是在东北的哈尔滨工业大学。我在参加祖国经济建设的热情鼓舞下，与一批同学考入哈工大，来到正逢建设高潮的工业基地哈尔滨，从此走上了一生以科技为事业的道路。”汤鸿霄回忆道。
带着科技报国的梦想，1950年，汤鸿霄从北京前往黑龙江省哈尔滨市，进入哈尔滨工业大学学习，1月加入中国共产党。也正是从那时起，他开始接受系统的自然科技教育。最初，他被分配到采矿系，除基础课外，要花大量时间背诵矿物结晶构造名称，还要到鞍山钢厂实习大地测绘。后来因全国高校院系调整，汤鸿霄所在的班级又全部变换到地质系。半年后，他又被调整到土木系，并成为全国最早成立的给水排水工程专业的一名学生。
在他的记忆中，苏联的教学计划十分庞大，课程除给水排水工程系列和基础化学、微生物学外，从材料力学到结构力学，从机械零件到建筑施工，土木类课程几乎无所不包，还有多次到工厂工地实习的经历，再加上前面学过的地质矿冶有关课程，使他接触到了现代工程技术的多个侧面。更可贵的是，大学期间，身兼多种职务和工作的汤鸿霄学习成绩记分册上大部分仍是5分和4分，毕业时按苏联体制获得工程师资格。
“回顾大学通才与专业相结合的教育过程仍感觉受益匪浅，这也为我后来适应广泛综合的环境学科预设了一定基础知识，可以算是我走上分析与综合科技途径的启蒙阶段。”汤鸿霄对母校的培养充满了感激之情。
1958年，汤鸿霄本科毕业后留校任教，后来根据教学需要，分配担任“水化学及水微生物学”的课程主讲，进修了各门化学化工课程和实验操作技术。
工作之初，他曾经带领一队学生承包一个工业厂房的水暖管道系统安装，学会了不少钳工技巧，也曾到城市水处理厂参加运行值班数月。后来，根据教学需要，教研室分配他主讲“水化学与水微生物学”课程。这次从工程技术领域到基础学科的转向，为汤鸿霄日后走上多学科边缘交汇的“环境工程”和“环境水质学”学科的道路奠定了基础。
兢兢业业 开辟科学研究之路
1977年，汤鸿霄被调入中国科学院环境化学研究所，即现在的生态环境研究中心，专门从事科学研究工作。主要研究方向是自然环境中水体重金属的污染评价和防治。当时正是我国“文化大革命”后开始转入经济建设时期，环境保护问题随之提上日程。而对于此前一直致力于水化学研究和教学工作的汤鸿霄来说，面对这样一个全新的领域，他所能做的只有接受挑战，用他的话说就是，“开始了再度扩大知识领域的历程”。
在前后15年间，他与众多同行一起，连续参加或主持了天津蓟运河汞污染、湖南湘江镉污染、江西鄱阳湖铜污染等重大科研项目。特别是江西德兴铜矿对鄱阳湖的污染及生态效应研究，号称中国最大露天铜矿对最大淡水湖的环境污染评价，是联合国教科文组织所属同德国合作的国际科研项目。“直到完成科研任务，通过国际验收，才感觉到大规模环境生态评价这一系统工程的科技分量。”汤鸿霄说。
经过十几年的学习和实践，他开辟了重金属污染水化学这块园地，对水体颗粒物吸附的界面化学有了较深入的领会，也促成他把自然环境与工艺过程的化学原理融合为统一体系的“环境水质学”构思。他提出了一个把环境保护作为人体的比喻。他认为，地学是骨骼架构，生物学是肌肉躯体，化学是血液循环，工程是四肢行动。这一比喻形象地阐释了化学在环境学科中的地位和重要性。
1989年，汤鸿霄领导建立环境模拟与污染控制国家重点联合实验室组成部分之一的环境水质学国家重点实验室，1991年通过国家验收。这为他提供了将学科上的构思变为科研实体的可能性。他提出的实验室组成模式在学科上包含化学、地学、生态、信息计算和工程技术等各个方面，体现了把天然水体与水处理工艺中的环境水质学融为一体的学术思想。这一新颖的多学科边缘交汇的方案在中国科学院和国家计委组织的多次专家评议中获得好评，对学界产生了重要影响。1993年10月，担任环境水化学国家重点实验室学术委员会第一届主任（至1996年3月）。
1995年5月，汤鸿霄当选为中国工程院院士，隶属于环境与轻纺工程学部 （水污染防治）。1997年1月，担任中国科学院生态环境研究中心学术委员会主任。1999年，获得何梁何利基金科学与技术进步奖。
永不言弃 延续科学精神
汤鸿霄院士长期从事环境水质学、环境工程学和用水废水处理技术的科学研究及教学工作。同时，汤鸿霄院士一直致力于开拓中国环境水质学领域，在中国率先研究无机高分子絮凝理论和絮凝剂，主持建立聚合氧化铝现代生产厂，首创稳定化聚合氯化铁工艺。广泛开展微界面水质过程和表面络合计算模式，吸附絮凝理论，高效水处理工艺技术，有机有毒物吸附及控制等研究。
在科学研究过程中，汤鸿霄开拓中国”用水废水工程化学“和”环境水化学“学科领域，为在中国建立此前沿领域作出重要贡献。他先后到国外多次访问、合作研究，会议报告，开展国际学术活动；历年参加及主持有机有毒物的吸附、光催化降解，酸雨水化学及水质模式计算研究；在无机高分子絮凝剂的理论、开发、生产及应用工艺的多年系列研究中作出重要成果；多年参加中国工程院全国及西北水资源可持续发展战略研究工作。
汤鸿霄深刻地认识到，发展一门高新技术需要4部分专业知识：基础（科学理论）、应用基础（工艺流程）、应用（设计施工）和生产（运行维护）。目前主要进行微界面水质过程，水体颗粒物，污染沉积物、吸附絮凝理论、高效水处理工艺技术，计算模式及地理信息系统应用等方面研究。
主持完成多项国家科技攻关，国家自然科学重点及面上基金，中科院重点及国际合作研究项目。先后获国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖、何梁何利奖、美国SCI经典论文奖及中科院多次奖项。出版“环境水化学纲要”、“用水废水化学基础”、“水体颗粒物与难降解有机物的特性与控制技术”、“无机高分子絮凝理论与絮凝剂”等专著以及“水化学-天然水体化学平衡导论”译著等多部，发表论文300余篇。
在汤鸿霄看来，21世纪以来，环境科学与技术有两大新的发展趋势，即环境分子科学和环境纳米技术。微界面与纳米科学的观念紧密相连、相辅相成，环境治理应用纳米材料将成为新一代技术特征，而纳米颗粒物却又成为影响生态的污染物质。基于这一认识，他提出了环境纳米污染物（ENP）的总体概念,并开展了生态效应的初步实验研究。如今，已年过80岁的汤鸿霄院士仍然壮心不已，开始实施他在更大领域综合微界面水质过程的设想。
与此同时，汤鸿霄院士还十分注重科学精神的延续与传承。多年来，汤鸿霄院士悉心培养了一批科学研究的后备力量。截至2013年，汤鸿霄院士已培养博士生60余名，硕士生10余名，1994年被评为中国科学院优秀导师。他旗下的学生在絮体结构、胶体颗粒物、天然有机物对微滤和超滤膜污染的影响、典型水源水氯化消毒副产物的生成及其强化混凝特征等方面有所研究。
