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2023年度中国生态环境十大科技进展发布

       中国科协生态环境产学联合体（以下简称联合体）日前在北京发布了2023年度中国生态环境十大科技进展。

       2023年度中国生态环境十大科技进展包括：我国水质基准理论与技术体系构建、全球极端野火生消机制与气候环境效应、植物群落功能性状及其对生态系统生产力调控机制研究、长江模拟器研发及其应用、船舶清洁低碳关键技术及应用、农林废弃物绿色循环“三碳”技术模式、大气活性氮国产化高精度在线分析仪研制及应用、基于食物链的植被修复增效方案、钢铁行业重点工序烟气多功能耦合超低排放技术集成与应用、陆海水域藻华与微小有害生物高效绿色防控新技术装备及工程应用。

      中国生态环境十大科技进展经过两院院士、联合体成员单位、高校和科研院所推荐，由13位院士组成评委会评议投票后产生，今年是连续第5年开展此项活动。2023年度入选的进展内容反映了我国生态环境科技领域前沿发展动态，在引领生态环境领域技术创新，鼓励生态环境科学研究，增强公众环保意识方面起到了积极的作用，影响深远，意义重大。

      据悉，会议由联合体主办，中国环境科学学会、中国生态学学会、联合体学术交流工作委员会、北京大学环境科学与工程学院承办。由中国气象学会、中国地质学会、中国地理学会、中国海洋学会、中国可再生能源学会、中国农学会、中国林学会、中国土壤学会、中国科技新闻学会支持举办。

一、我国水质基准理论与技术体系构建

      水质基准是制修订水环境标准、实施差异化管理及进行风险防控的科学依据，是国家水环境保护工作的基石、尺度与根本。项目以“理论方法创新—关键技术突破—管理与应用实践”为主线，建立了适合我国国情的水质基准理论方法学，突破了水质基准制定和基础数据获取系列关键技术，成果上升为系列国家标准并首次发布水质基准阈值，形成环境基准管理基本制度并推广应用，提升了我国环境管理和政策标准的有效性、科学性和规范性。

二、全球极端野火生消机制与气候环境效应

       项目团队通过自主研制全球野火排放近实时量化追踪系统，厘清了全球野火碳排放时空动态变化格局，揭示了北半球中高纬地区野火排放增加的驱动因素。项目揭示了野火在天气尺度发生、发展和消亡的复杂理化机制与关键控制过程，发现极端野火排放气溶胶的辐射效应可显著增强全球不同沿海地区极端野火事件。指出北极加速变暖背景下北半球中高纬地区极端野火可能持续增加，削弱碳汇功能并加剧全球变暖，形成气候变化-野火碳排放正反馈。

三、植物群落功能性状及其对生态系统生产力调控机制研究

       如何融入植物功能性状准确预测生态系统生产力的时空变异，是当前国际研究热点和难点。本研究发展了“植物群落功能性状二维特征”并引入了经典“发动机功率输出模式”，原创性地建立了基于植物群落功能性状的生态系统生产力预测理论框架（TBP），多项案例研究从样地-区域-全球尺度、从单性状-生产力和多种性状-生态系统多功能等不同角度，均证明了新理论框架的高预测能力和科学性。TBP以群落功能性状为核心，开拓了“光量子传递模式”和“分层光能利用率模式”外的第三种生产力预测模式，具有能整合多源数据与高新遥感数据的能力，为生态系统碳氮循环调控机理研究提供了新途径、为新一代生态机理过程模型开发奠定理论基础。

四、长江模拟器研发及其应用

        长江模拟器是指以长江流域为对象，以流域水循环为纽带，将自然过程与人文过程相耦合而研发的流域模拟系统及科学装置。长江流域模拟器强调长江上、中、下游以及湖库——岸线——城市群的互联互动，强调长江洪水防御、水力发电与水生生物保护等的联合调度，强调长江流域保护与发展的协调，具有“监测—模拟—评估—预警—决策—调控”一体化功能。长江模拟器部分成果已应用于生态环境部、水利部、自然资源部、应急管理部、三峡集团、重庆市政府和武汉市政府等国家部委和政府部门。长江模拟器研发为长江大保护和长江经济带高质量绿色发展提供了重要科技支撑。

五、船舶清洁低碳关键技术及应用

       船舶排放的污染物和二氧化碳是造成沿海地区和港口城市大气环境问题的重要原因。高翔院士领衔的联合攻关团队攻克了船舶尾气高效净化、高效碳减排等关键技术，研发了船舶碳污高效协同治理技术系统，排放指标显著优于国际海事组织法规要求。成果获中、美、英等全球九大船级社认证，2023年以来在瑞士地中海、加拿大塞斯班等国际知名航运公司的496艘船舶上实现规模化推广，推动了船舶清洁低碳技术发展，为实现我国成为世界船舶制造强国和绿色航运强国提供了关键科技支撑。

六、农林废弃物绿色循环“三碳”技术模式

       针对废弃物腐解碳转化慢与还田效率低的瓶颈，构建农林废弃物绿色循环“三碳”技术模式。

       创建了废弃物“微环境调控法”定向保碳腐解技术，还田土壤定量增碳培肥技术，区域适配型农田耦合生态低碳技术模式。该技术模式成为农业农村部退化耕地治理主推模式，成果在密云水源保护区建立示范工程，使密云黑山寺村成为中国首个联合国可持续发展示范村；技术模式得到18届水资源大会澜媚国家专家高度评价，以及联合国开发计划署相关部门采纳。

七、大气活性氮国产化高精度在线分析仪研制及应用

        活性氮在对流层大气化学中发挥着核心枢纽作用，是PM2.5和O3形成的关键驱动力。然而，目前我国大气活性氮测量仪主要依赖进口且存在“水土不服”问题。为此，项目团队自主研发了CH3C(O)OONO2（PAN）、NOx、HONO和NO3/N2O5在线分析仪，比对测试结果表明其性能指标和自动化程度达到或部分优于国际同类分析仪水平；基于上述仪器，探明了我国典型城市、农村及高原地区大气活性氮的浓度水平、未知来源及其环境影响, 为大气污染防治提供了技术支撑和理论依据。

八、基于食物链的植被修复增效方案

       高效推进生态修复对实现人与自然和谐共生具有重要意义。复旦大学贺强团队围绕植被修复开展了系统研究，揭示了食物链多营养级动物对植被及其生态功能恢复的调控作用，构建了基于食物链的植被修复增效方案。研究成果于2023年以封面论文形式发表于Science等期刊，推动了植被修复从侧重环境胁迫治理、树种/草种选育向整合食物链等关键生态系统过程的综合调控拓展，可为国家生态修复的综合施策提供科学支撑。

九、钢铁行业重点工序烟气多功能耦合超低排放技术集成与应用

       钢铁行业面临高污染物排放和环境有限承载力之间的矛盾，超低排放改造成为其绿色发展的关键。研究团队攻克了常规减排技术简单叠加带来的能耗高、能效低、副产物利用率低等难题，开发了适用于钢铁行业复杂烟气的污染物深度净化、能源高效利用与副产物资源化的多功能耦合体系，达到国内外同类技术的先进水平。研究成果的规模化应用大幅降低了我国大气污染物排放量，显著改善了环境空气质量，为美丽中国建设做出了积极贡献。

十、陆海水域藻华与微小有害生物高效绿色防控新技术装备及工程应用

       当前我国陆海水域藻华与微小有害生物灾害严重威胁了海洋生态系统安全，每年造成的经济损失上千亿元。本项目在大气压强电离放电羟基自由基（•OH）生成理论、技术/装备方面取得了原始创新成果，创建了•OH高效绿色防控理论与工程技术体系，实现了流域藻华、海水养殖动物寄生虫病和海洋赤潮灾害防控的工程科技创新，在福建省九龙江流域—近岸海域和天津市海河流域—近岸海域工程应用，大幅减少陆源营养物质输入台湾海峡和渤海海域，为我国“陆海统筹”海洋生态环境保护提供了成功范例，为加快建设海洋强国做出了重要贡献。

来源：中国环境APP

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