光明日報北京6月5日電（記者詹媛）6月5日是世界環(huán)境日，中國科學技術(shù)協(xié)會生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學聯(lián)合體組織發(fā)布了2021年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進展——衛(wèi)星遙感碳核算、大氣污染會如何影響人類健康、納米材料在環(huán)境保護中能發(fā)揮什么作用、我國的生物多樣性觀測有什么新進展、如何高效控制農(nóng)畜牧業(yè)氨排放污染、污泥全鏈條處理處置與資源化、中國旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)等熱點研究入選。這些進展是由兩院院士、聯(lián)合體成員單位、高校和科研院所推薦，由15位院士組成評委會評議投票產(chǎn)生。它們都破解了哪些生態(tài)環(huán)境難題？記者一一解析。

　　一、國產(chǎn)超光譜衛(wèi)星痕量氣體遙感及應用

　　由中國科學技術(shù)大學、中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心組成的項目團隊圍繞“痕量氣體時空分布表征”關(guān)鍵科學問題，研制了我國分辨率最高的紫外-可見超光譜衛(wèi)星載荷，研發(fā)了從超光譜衛(wèi)星發(fā)射前定標、在軌定標到多組分痕量氣體反演的完整遙感算法。數(shù)據(jù)結(jié)果被廣泛應用于我國的大氣污染防治工作，并成為生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心大氣環(huán)境遙感監(jiān)測和分析的業(yè)務化標準產(chǎn)品。

　　●突破之處：在載荷關(guān)鍵部件遭到國際禁運的不利客觀條件下，實現(xiàn)國產(chǎn)衛(wèi)星多組分痕量氣體反演精度達到國際同類最先進衛(wèi)星的同等水平。

　　　二、空氣污染全組分暴露表征及健康效應機制

　　北京大學環(huán)境科學與工程學院、北京大學公共衛(wèi)生學院針對科學、精準治理空氣污染，聚焦從污染源到健康效應的證據(jù)鏈及因果關(guān)系，開發(fā)暴露組學技術(shù)識別關(guān)鍵危害組分，量化生物質(zhì)燃燒源顆粒物的全球健康風險，揭示臭氧非均相氧化對室內(nèi)污染的影響。

　　●突破之處：揭示空氣污染顯著影響脂質(zhì)代謝，提出臭氧造成氨基酸代謝紊亂的原理，發(fā)現(xiàn)空氣污染導致的新型健康結(jié)局；建立以“準實驗”評價大氣污染治理健康效益的新范式。

　　三、新型功能性工程納米材料研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與環(huán)境應用

　　水污染治理關(guān)鍵新材料和技術(shù)創(chuàng)新突破是打好碧水保衛(wèi)戰(zhàn)的重要科技保障。中國環(huán)境科學研究院、廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所組成的研究團隊以“納米材料可控制備—原理與關(guān)鍵技術(shù)突破—工程示范應用”為主線，在可控制備和高效利用技術(shù)方面取得了突破，在制備原理、高效水處理技術(shù)應用和工程示范、推廣等方面取得了重要進展。

　　●突破之處：實現(xiàn)了新型功能性工程納米材料的自主研發(fā)、環(huán)境應用和工程示范的有機融合，為深入打好碧水保衛(wèi)戰(zhàn)提供科技支撐。

　　四、大氣污染時空變化驅(qū)動力研究

　　清華大學地球系統(tǒng)科學系、清華大學環(huán)境學院研究研制了高分辨率大氣污染時空變化近實時追蹤數(shù)據(jù)集。定量了社會經(jīng)濟發(fā)展、能源環(huán)境政策、氣象條件變化和人群脆弱性等4個方面共8項因素對PM2.5污染和健康風險的影響，揭示了近年來污染治理和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型措施對推動PM2.5濃度下降的決定性作用。

　　●突破之處：突破了大氣污染多驅(qū)動因素解耦技術(shù)，解析了我國PM2.5污染長期變化趨勢及主要驅(qū)動因素，成果支撐了國家清潔空氣行動計劃實施效果評估和冬奧會空氣質(zhì)量保障工作。

　　五、中國生物多樣性觀測網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)與標準體系

　　生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所、中國科學院成都生物研究所、北京大學組成的團隊建立了生物多樣性觀測網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的理論和方法以及觀測技術(shù)、標準體系和信息管理平臺。2021年，《自然》雜志對中國生物多樣性觀測網(wǎng)絡(luò)進行專題報道，《中國的生物多樣性保護》白皮書將該網(wǎng)絡(luò)作為重要成果進行重點推介。項目成果已應用于《生物多樣性公約》第十五次締約方大會。

　　●突破之處：累計在全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）建立了749個觀測樣區(qū)、1.1萬余條樣線，涵蓋森林、草地、荒漠、濕地、農(nóng)田和城市等代表性生態(tài)系統(tǒng)。

　　　六、農(nóng)畜牧業(yè)氨排放污染高效控制技術(shù)

　　中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國科學院南京土壤研究所等多個單位組成的科研團隊，針對農(nóng)畜牧業(yè)氨減排的技術(shù)與模式瓶頸，提出了氨減排理論框架；實現(xiàn)了密閉堆肥反應器等設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化；創(chuàng)建了以目標為導向的分步式氨減排模式。集成了全國可復制的縣域畜牧業(yè)全鏈條氨減排“射陽模式”和農(nóng)牧雙循環(huán)氨減排“南小吾模式”。

　　●突破之處：編制了我國高精度動態(tài)氨排放清單，建立了氨排放評估與預警平臺；為我國氨減排提供了創(chuàng)新的技術(shù)路徑、可落地的技術(shù)方案和可復制的運行模式。

　　七、衛(wèi)星遙感碳核算系統(tǒng)和中國碳衛(wèi)星全球高精度碳產(chǎn)品

　　中國碳衛(wèi)星TanSat，是我國首顆、國際第三顆溫室氣體監(jiān)測衛(wèi)星。中國科學院大氣物理研究所團隊，自主研發(fā)了碳反演數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)IAPCAS。反演獲取了TanSat全球XCO2數(shù)據(jù)，精度達國際先進水平，被列入歐空局第三方衛(wèi)星計劃；研究我國碳通量時空格局，揭示了我國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的巨大潛力；計算獲得了首個通量產(chǎn)品，降低不確定性30%~50%。

　　●突破之處：為基于我國碳衛(wèi)星研究碳排放、碳匯等碳中和重大科學問題奠定基礎(chǔ)，利用該系統(tǒng)設(shè)計論證我國下一代碳衛(wèi)星。

　　八、大氣重污染硫酸鹽快速形成的化學原理

　　硫酸鹽是顆粒物的重要組分，對我國北方冬季重污染形成起到重要作用。中科院化學所與北京大學等國內(nèi)多家單位合作，首次揭示二氧化硫氣溶膠表界面錳催化反應主導重污染硫酸鹽的快速生成，北方冬季低溫、高濕、高離子強度等會使表界面化學生成速率相比傳統(tǒng)反應高2至3個量級。結(jié)合外場觀測和區(qū)域數(shù)值模式，發(fā)現(xiàn)新機制可解釋超過九成的硫酸鹽生成。

　　●突破之處：首次揭示北方冬季大氣重污染硫酸鹽快速形成的化學原理，為我國推進清潔能源使用和區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控等提供科學依據(jù)，也為其他國家空氣污染控制提供借鑒。

　　九、污泥全鏈條處理處置與資源化關(guān)鍵技術(shù)及工程應用

　　圍繞我國污泥處理處置難題，同濟大學等單位組成的項目團隊突破了適合我國泥質(zhì)特征的污泥處理關(guān)鍵技術(shù)和裝備；編制了覆蓋我國污泥處理處置主流技術(shù)路線的工藝包，發(fā)布了污泥處理處置與資源化系列標準、指南、規(guī)程。

　　●突破之處：建成了北京、上海兩大全鏈條綜合示范區(qū)，初步構(gòu)建了我國污泥處理處置與資源化技術(shù)標準體系，為我國污泥處理處置高質(zhì)量發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。

　　十、中國旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能隨環(huán)境梯度的變化規(guī)律及其調(diào)控機制

　　蘭州大學團隊建立了調(diào)控植物生物量分配規(guī)律的一般性理論模型；揭示了不同環(huán)境下植物根莖葉生物量與元素含量等功能性狀的變化規(guī)律。解析了我國旱區(qū)不同生活型植物多樣性的時空動態(tài)格局及其形成機制；提出并驗證了環(huán)境脅迫—植物與微生物多樣性—生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系互作原理及其轉(zhuǎn)變機制的理論假說。

　　●突破之處：在對我國旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)進行8年大規(guī)模野外調(diào)查基礎(chǔ)上，揭示了中國旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能隨環(huán)境梯度的變化規(guī)律及調(diào)控機制。