6月5日是世界環(huán)境日，中國科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體當(dāng)天在北京發(fā)布2020年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展，“碳達(dá)峰碳中和”“GEP核算”“新冠病毒氣溶膠研究”等10項(xiàng)科技進(jìn)展入選。

發(fā)布會(huì)上，中國科協(xié)黨組成員、書記處書記呂昭平致辭。　中新社記者 孫自法 攝

　　最新發(fā)布的2020年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展分別是：

　　——支撐碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)決策的中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略研究。清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院牽頭組織中國24家著名研究機(jī)構(gòu)共130余位專家學(xué)者，開展覆蓋經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、產(chǎn)業(yè)、環(huán)境、氣候、政策等多領(lǐng)域低碳發(fā)展戰(zhàn)略和轉(zhuǎn)型路徑研究。該研究首次全面系統(tǒng)地提出了包含碳中和目標(biāo)在內(nèi)的4種長期發(fā)展情景下的轉(zhuǎn)型路徑(當(dāng)前政策、強(qiáng)化政策、2攝氏度和1.5攝氏度)及其碳排放路徑、技術(shù)需求、經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境影響的定量評(píng)價(jià)，揭示轉(zhuǎn)型目標(biāo)、行動(dòng)時(shí)機(jī)和措施力度與轉(zhuǎn)型效果及其經(jīng)濟(jì)成本間的綜合作用機(jī)制和規(guī)律，闡釋中國同時(shí)實(shí)現(xiàn)新時(shí)代社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)與《巴黎協(xié)定》下控制全球溫升目標(biāo)的一致性，提出實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的路徑選擇建議。

　　2020年10月，清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院聯(lián)合各研究單位發(fā)布研究成果，不僅被中外研究機(jī)構(gòu)廣泛引用，更為中國政府部門、地方、行業(yè)、企業(yè)制定碳達(dá)峰碳中和規(guī)劃提供重要參考。

　　——面向未來的中國污水處理概念廠創(chuàng)建。建設(shè)面向未來的中國污水處理概念廠是由中國工程院院士曲久輝領(lǐng)銜的中國科學(xué)家提出的行業(yè)前進(jìn)方向，其以“水質(zhì)永續(xù)、能量自給、資源循環(huán)、環(huán)境友好”為目標(biāo)，旨在建立污水處理資源化、能源化、生態(tài)化的工程范例，探索污水處理在技術(shù)、工程建設(shè)等方面跨越式發(fā)展路徑。

　　經(jīng)過近7年的研究和探索，概念廠技術(shù)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建40余項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)體系。2020年，河南睢縣第三污水處理廠建成并投入運(yùn)行，數(shù)項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)得以工程驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)污水再生和有機(jī)廢物(生活垃圾、污泥、畜禽糞便等)綜合處理、濕地-海綿一體化、超過50%電能的自供給和營養(yǎng)物回收利用。

　　中國污水處理概念廠的建設(shè)將推動(dòng)中國污水處理事業(yè)走向循環(huán)、低碳、生態(tài)的發(fā)展之路，為污水處理行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和作出貢獻(xiàn)。

　　——黃金航道開發(fā)與河流生態(tài)保護(hù)協(xié)同的理論與方法體系。北京大學(xué)等單位在開展國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“長江黃金航道整治技術(shù)研究與示范”與中科院院士咨詢項(xiàng)目“長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展”研究過程中，探索全球黃金航道的可持續(xù)發(fā)展之路，構(gòu)建基于航道自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)雙重屬性的黃金航道識(shí)別方法；提出黃金航道發(fā)展三階段理論，明確各階段的劃分標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展特征。

　　該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步針對(duì)河流航運(yùn)與生態(tài)系統(tǒng)功能協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵問題，構(gòu)建長江黃金航道評(píng)價(jià)方法體系，在多個(gè)典型航道治理中得到應(yīng)用。建立河流全要素監(jiān)測-檢測方法體系，揭示長江全物質(zhì)通量(水、沙、無機(jī)元素、生源物質(zhì)、新興污染物、溫室氣體、底棲動(dòng)物、藻類、魚類、微生物等)變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，提出生態(tài)航道規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)全過程開展長期生態(tài)環(huán)境監(jiān)察與審核的方案。

　　項(xiàng)目研究成果已凝練形成中科院科技智庫報(bào)告和院士咨詢報(bào)告，為國家“十四五”計(jì)劃及未來航道開發(fā)長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略決策提供重要科技支撐。

　　——大氣污染與氣候變化協(xié)同治理路徑優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)?？茖W(xué)認(rèn)識(shí)大氣污染和氣候變化的相互作用與協(xié)同效益，高質(zhì)量的源排放數(shù)據(jù)是科學(xué)基礎(chǔ)，氣候評(píng)價(jià)模型與空氣質(zhì)量模型精準(zhǔn)耦合是技術(shù)關(guān)鍵。本項(xiàng)目主要完成單位清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)在三方面取得重大突破：

　　一是開發(fā)排放源強(qiáng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源、治理措施的動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型，建立了面向詳細(xì)行業(yè)和技術(shù)的多尺度耦合大氣污染物與溫室氣體源排放清單。

　　二是開發(fā)環(huán)境空氣質(zhì)量對(duì)分行業(yè)分物種排放控制措施的實(shí)時(shí)響應(yīng)模型，突破大氣環(huán)境質(zhì)量改善目標(biāo)下污染物減排量的反算技術(shù)。

　　三是構(gòu)建能源經(jīng)濟(jì)-空氣質(zhì)量-氣候健康的跨學(xué)科綜合評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)大氣污染與氣候變化協(xié)同治理措施的成本效益評(píng)估和路徑優(yōu)化，評(píng)估實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)路徑下溫室氣體的協(xié)同減排效益，量化低碳能源政策的健康和氣候影響。

　　該研究結(jié)果支撐開展大氣污染物與溫室氣體的協(xié)同減排，揭示能源政策措施對(duì)二者協(xié)同減排的重要效應(yīng)，為開展大氣污染控制與氣候變化應(yīng)對(duì)提供科技支撐。

　　——生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)核算方法與應(yīng)用。生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值的GEP概念由中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心歐陽志云研究員和世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)朱春全研究員于2013年提出，簡稱為“生態(tài)產(chǎn)品總值”，即生態(tài)系統(tǒng)為人類福祉和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供的最終產(chǎn)品與服務(wù)價(jià)值的總和。

　　提出GEP概念之后，歐陽志云研究團(tuán)隊(duì)從物質(zhì)產(chǎn)品、調(diào)節(jié)服務(wù)產(chǎn)品與非物質(zhì)產(chǎn)品三個(gè)方面構(gòu)建GEP核算體系與核算模型，并發(fā)展出刻畫自然對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的評(píng)估方法，并將這一方法應(yīng)用于青海省生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算。研究表明，GEP核算可以定量揭示生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)提供者與受益者之間的生態(tài)關(guān)聯(lián)，并能為生態(tài)保護(hù)成效評(píng)估、生態(tài)補(bǔ)償政策制訂，以及將生態(tài)效益納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)評(píng)價(jià)體系提供科學(xué)依據(jù)。

　　據(jù)了解，GEP核算方法及其在青海省的應(yīng)用成果2020年已發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)，GEP概念同年也被聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)署采納為生態(tài)系統(tǒng)核算指標(biāo)之一。同時(shí)，受到廣泛關(guān)注的GEP核算方法，目前已在中國多省區(qū)市的23個(gè)市(州、盟)以及100多個(gè)縣(市、區(qū))開展應(yīng)用試點(diǎn)。

　　——國家地表水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用。項(xiàng)目主要完成單位中國環(huán)境監(jiān)測總站針對(duì)“國家建設(shè)、國家監(jiān)測、國家考核”水環(huán)境管理的重大需求，研究構(gòu)自動(dòng)監(jiān)管技術(shù)體系并進(jìn)行了工程應(yīng)用與推廣，取得主要?jiǎng)?chuàng)新成果包括：

　　一是率先將質(zhì)控關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，質(zhì)控技術(shù)手段不斷完善、時(shí)效性大幅度提高；二是首次研發(fā)國家水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測信息管理應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測全過程留痕，構(gòu)建基于聚類分析、回歸分析、相關(guān)性分析模型等方法的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的自動(dòng)預(yù)審、智能審核；三是研究確定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、儀器裝備選型、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)與技術(shù)要求，首次系統(tǒng)建立國家地表水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)管規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系，支撐國家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)行管理。

　　基于創(chuàng)新技術(shù)成果，該項(xiàng)目已建成以國產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)儀器為主，由1794個(gè)水站組成的國家地表水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全國31個(gè)省級(jí)行政區(qū)、七大流域，成為目前國際上幅員最遼闊、規(guī)模最大、功能最完備的地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可預(yù)警水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，監(jiān)測數(shù)據(jù)可用于國家水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)考核，為國家地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、考核、排名提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

　　——第三次青藏高原科學(xué)試驗(yàn)——邊界層與對(duì)流層觀測。本項(xiàng)目經(jīng)過8年攻堅(jiān)克難，科學(xué)試驗(yàn)創(chuàng)新發(fā)展青藏高原陸面-邊界層-對(duì)流層多尺度過程和云-降水物理過程的綜合觀測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)青藏高原天-地-空一體化綜合觀測技術(shù)的重要突破，填補(bǔ)多項(xiàng)青藏高原地區(qū)氣象觀測業(yè)務(wù)空白，在發(fā)展關(guān)鍵水循環(huán)變量遙感反演算法和模型參數(shù)化方案、揭示重要觀測事實(shí)和物理過程等方面取得重要?jiǎng)?chuàng)新成果。

　　該項(xiàng)目創(chuàng)新成果主要內(nèi)容包括：揭示出夏季青藏高原低溫環(huán)境下獨(dú)特的陸面-邊界層-對(duì)流層云降水物理特征以及青藏高原通過全球大尺度垂直環(huán)流和遙相關(guān)產(chǎn)生的全球氣候效應(yīng)；提出用最大熵增模型降低數(shù)值預(yù)報(bào)模式在青藏高原及周邊地區(qū)冷偏差的觀點(diǎn)，通過改進(jìn)高原地區(qū)陸面模式物理過程參數(shù)化方法及同化技術(shù)明顯提升數(shù)值預(yù)報(bào)模式在青藏高原及下游地區(qū)的降水模擬能力。

　　項(xiàng)目按照“邊研發(fā)邊應(yīng)用”的發(fā)展理念推動(dòng)成果向業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)26項(xiàng)主要成果在國家級(jí)和省級(jí)氣象業(yè)務(wù)中應(yīng)用，支撐中國氣象局的青藏高原冰凍圈與生態(tài)系統(tǒng)觀測站網(wǎng)布局設(shè)計(jì)，提升青藏高原氣象觀測業(yè)務(wù)能力，使中國衛(wèi)星大氣可降水量業(yè)務(wù)產(chǎn)品在青藏高原地區(qū)的質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平，并提升了國家級(jí)、區(qū)域中心和省級(jí)天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)能力，西藏、青海、四川和云南區(qū)域降水預(yù)報(bào)和預(yù)警水平得到明顯提高。同時(shí)，項(xiàng)目科學(xué)試驗(yàn)成果還有力支撐減災(zāi)防災(zāi)工作，對(duì)于認(rèn)識(shí)青藏高原空中水資源狀況有重要科學(xué)價(jià)值，并產(chǎn)生明顯社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

　　——發(fā)現(xiàn)“食用蔬菜和作物吸收微塑料的通道與機(jī)制”。中科院煙臺(tái)海岸帶研究所/南京土壤研究所駱永明研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先開展高等植物吸收積累微塑料的研究，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)液培養(yǎng)條件下0.2微米(μm)聚苯乙烯微球可被生菜根部大量吸收和富集，并從根部向地上遷移，積累和分布在可被直接食用的莖葉之中。

　　研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過廢水水培和模擬廢水灌溉的砂培、土培試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)亞微米級(jí)甚至是微米級(jí)的塑料顆粒都可以穿透小麥和生菜根系進(jìn)入植物體，并在蒸騰拉力的作用下，通過導(dǎo)管系統(tǒng)隨水流和營養(yǎng)流進(jìn)入作物地上部。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)一種塑料顆粒進(jìn)入植物體的通道與機(jī)制：在植物新生側(cè)根邊緣存在狹小的縫隙，塑料顆?？梢酝ㄟ^該“通道”跨過屏障而進(jìn)入根部木質(zhì)部導(dǎo)管并進(jìn)一步傳輸?shù)角o葉組織。相關(guān)成果發(fā)表在《自然·可持續(xù)性》和《科學(xué)通報(bào)》，首次報(bào)道并證實(shí)蔬菜和作物對(duì)亞微米級(jí)甚至微米級(jí)塑料顆粒的吸收、傳輸及分布，發(fā)現(xiàn)了植物吸收微塑料的側(cè)根縫隙通道與機(jī)制。

　　項(xiàng)目研究成果打破了科學(xué)家對(duì)微塑料顆粒不可能進(jìn)入蔬菜和農(nóng)作物的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，為研究高等植物對(duì)微塑料吸收和積累機(jī)制、食物鏈傳遞和人體健康風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)，也為陸地微塑料研究打開一扇新的大門。

　　——流域農(nóng)業(yè)面源污染分區(qū)協(xié)同防控關(guān)鍵技術(shù)。本項(xiàng)目針對(duì)富營養(yǎng)化湖泊集中、面源污染突出的云貴高原、南方丘陵山區(qū)和南方平原水網(wǎng)區(qū)，歷經(jīng)20余年實(shí)踐，取得三方面創(chuàng)新：一是創(chuàng)建流域農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測方法和防控理論；二是突破污染治理與資源利用結(jié)合的關(guān)鍵技術(shù)；三是創(chuàng)新大理模式、興山模式和宜興模式等農(nóng)業(yè)面源污染防控技術(shù)模式并制定3項(xiàng)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2013年以來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部先后舉行6場全國現(xiàn)場觀摩會(huì)，將大理、興山和宜興模式推廣應(yīng)用到云貴高原、南方丘陵山區(qū)和南方平原水網(wǎng)區(qū)118個(gè)國家面源污染治理項(xiàng)目縣。

　　該項(xiàng)目研究成果現(xiàn)已列入國家面源污染防治規(guī)劃，近兩年推廣應(yīng)用9740萬畝，氮磷減施35萬噸，氮磷減排4萬噸，綜合效益88億元人民幣。同時(shí)，制定國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、地方標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)；授權(quán)發(fā)明專利25件，實(shí)用新型專利31件(已轉(zhuǎn)化2件)；出版著作6部；發(fā)表論文115篇。

　　——新冠病毒氣溶膠采集與監(jiān)測的研究。北京大學(xué)要茂盛教授與其合作團(tuán)隊(duì)在新冠病毒氣溶膠采集與監(jiān)測方面取得突破進(jìn)展，獲得氣溶膠傳播新冠病毒的直接證據(jù)：

　　一是通過集成自主研發(fā)的大流量空氣采樣(每分鐘可采集400升空氣)與商業(yè)化機(jī)器人、核酸擴(kuò)增等技術(shù)創(chuàng)建現(xiàn)場空氣中新冠病毒快速檢測系統(tǒng)(ACW)，利用此系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)疫情初期武漢醫(yī)療環(huán)境空氣中新冠病毒濃度可達(dá)9-219個(gè)每立方米空氣，在部分衛(wèi)生間空氣中監(jiān)測到新冠病毒濃度高達(dá)6000個(gè)病毒每立方米。該系統(tǒng)無需人員進(jìn)入被測環(huán)境即可進(jìn)行程序化掃描式地采集氣溶膠樣本，將采集到的樣本送到設(shè)置好的地點(diǎn)，減少采樣人員感染風(fēng)險(xiǎn)，識(shí)別空氣中新冠病毒感染風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)醫(yī)療環(huán)境和生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　二是利用自主研發(fā)的呼出氣采集系統(tǒng)，揭示人體呼吸也是新冠肺炎傳播的重要方式，為通風(fēng)、戴口罩、保持社交距離等防護(hù)氣溶膠傳播新冠疫情的措施提供直接科學(xué)依據(jù)。

　　在國家自然科學(xué)基金委員會(huì)專項(xiàng)項(xiàng)目的支持下，要茂盛教授研發(fā)的技術(shù)方法ACW在新冠肺炎疫情防控中發(fā)揮突出作用，研究成果為全世界科學(xué)防控氣溶膠傳播新冠肺炎疫情提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

　　發(fā)布會(huì)上，中國科協(xié)黨組成員、書記處書記呂昭平致辭表示，2020年度生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展的發(fā)布，必將為中國生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)提供有力的科技支撐。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署駐華代表涂瑞和致辭稱，科學(xué)技術(shù)在應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)系統(tǒng)退化、污染這三大全球環(huán)境危機(jī)方面發(fā)揮重要作用，中國發(fā)布的生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展便是對(duì)此的最好實(shí)踐、應(yīng)用和證明。

　　中國工程院院士、中國科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體副主席張遠(yuǎn)航介紹此次發(fā)布的生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展遴選情況，十大科技進(jìn)展完成單位科學(xué)家代表分別介紹各自進(jìn)展。此外，中國科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體還與美團(tuán)簽約“科創(chuàng)中國-美團(tuán)青山環(huán)?？萍紕?chuàng)新示范項(xiàng)目”。

　　據(jù)了解，中國科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體2018年成立，由環(huán)境、生態(tài)、氣象、地理、農(nóng)、林、土壤、地質(zhì)、海洋、水利、可再生能源11家全國學(xué)會(huì)，生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域知名企業(yè)、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)和社會(huì)組織共同發(fā)起成立的協(xié)同創(chuàng)新組織。