2020年度中國生態環境10大科技進展項目介紹

李莉

1支撐碳達峰碳中和目標決策的我國長期低碳發展戰略研究

該研究首次全面系統地提出了包含碳中和目標在內的四種長期發展情景下的轉型路徑及其碳排放路徑、技術需求、經濟成本和環境影響的定量評價，揭示了轉型目標、行動時機和措施力度與轉型效果及其經濟成本間的綜合作用機制和規律，闡釋了我國同時實現新時代社會主義現代化建設目標與《巴黎協定》下控制全球溫升目標的一致性，提出了實現碳達峰碳中和的路徑選擇建議。

2面向未來的中國污水處理概念廠創建

概念廠技術團隊構建了包括四十余項核心關鍵技術的技術體系，包括：高效極限脫氮除磷技術（LOT）、紫外催化高級氧化 （UV/AOP）新興污染物氧化阻斷集成技術與裝備、高干厭氧為核心的有機固廢能量高效回收與資源深度轉化集成技術與裝備、以再生水為單一水源的大尺度水環境構建技術、污水處理設施生態綜合體構建理念與技術等。

3黃金航道開發與河流生態保護協同的理論與方法體系

項目研究過程中，探索了全球黃金航道的可持續發展之路，構建了基于航道自然和社會經濟雙重屬性的黃金航道識別方法；提出了黃金航道發展三階段理論，構建了長江黃金航道評價方法體系，建立了河流全要素監測-檢測方法體系，揭示了長江全物質通量變化的驅動機制，提出了生態航道規劃、建設、運營、維護全過程開展長期生態環境監察與審核的方案。

4大氣污染與氣候變化協同治理路徑優化關鍵技術

團隊在三個方面取得重大突破：開發了排放源強對經濟、能源、治理措施的動態響應模型，建立了面向詳細行業和技術的多尺度耦合大氣污染物與溫室氣體源排放清單；開發了環境空氣質量對分行業分物種排放控制措施的實時響應模型，突破了大氣環境質量改善目標下污染物減排量的反算技術；構建了能源經濟-空氣質量-氣候健康的跨學科綜合評估模型，實現了大氣污染與氣候變化協同治理措施的成本效益評估和路徑優化，評估了實現空氣質量達標路徑下溫室氣體的協同減排效益，量化了低碳能源政策的健康和氣候影響。

5生態系統生產總值（GEP）核算方法與應用

GEP 核算可以定量揭示生態系統產品和服務提供者與受益者之間的生態關聯，并能為生態保護成效評估、生態補償政策制訂，以及將生態效益納入經濟社會評價體系提供科學依據。GEP 的概念 2020年被聯合國統計署采納為生態系統核算指標之一，GEP 核算方法受到廣泛關注和應用，目前有青海、貴州、海南等 23 個市（州、盟）以及 100 多個縣（市、區）的GEP 核算及其應用試點。完成了 2015-2019 年覆蓋 31 省區市的 GEP 核算以及2017 年度覆蓋 179 個國家的全球 GEP核算，發布了《陸地生態系統生產總值（GEP）核算技術指南》。

6國家地表水環境質量自動監管關鍵技術與工程應用

項目組研究構建了自動監管技術體系并進行了工程應用與推廣，主要取得以下創新成果：率先將質控關鍵環節實現了自動化，質控技術手段不斷完善、時效性大幅度提高；首次研發了國家水環境自動監測信息管理應用系統，實現了監測全過程留痕，實現了海量數據的自動預審、智能審核；首次系統建立了國家地表水環境自動監管規范化、標準化技術體系，支撐了國家水質自動監測網絡的建設和運行管理。

7第三次青藏高原科學試驗——邊界層與對流層觀測

該項目揭示出夏季青藏高原低溫環境下獨特的陸面-邊界層-對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流和遙相關產生的全球氣候效應；提出用最大熵增模型降低數值預報模式在青藏高原及周邊地區冷偏差的觀點，通過改進高原地區陸面模式物理過程參數化方法及同化技術明顯提升了數值預報模式在青藏高原及下游地區的降水模擬能力。

8發現食用蔬菜和作物吸收微塑料的通道與機制

該項目的主要成果包括：營養液培養條件下0.2 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；亞微米級甚至是微米級的塑料顆粒都可以穿透小麥和生菜根系進入植物體，在蒸騰拉力的作用下，通過導管系統隨水流和營養流進入作物地上部；發現一種塑料顆粒進入植物體的通道與機制，在植物新生側根邊緣存在狹小的縫隙，塑料顆粒可以通過該“通道”跨過屏障而進入根部木質部導管并進一步傳輸到莖葉組織。

9流域農業面源污染分區協同防控

本項目取得 3 方面創新：創建了流域農業面源污染監測方法和防控理論；突破了污染治理與資源利用結合的關鍵技術；創新了大理模式、興山模式和宜興模式等農業面源污染防控技術模式并制定了3 項農業行業標準。研究成果已列入國家面源污染防治規劃，并推廣應用到 118 個國家面源污染治理項目縣。

10新冠病毒氣溶膠采集與監測的研究

研究獲得了氣溶膠傳播新冠病毒的直接證據：創建了現場空氣中新冠病毒快速檢測系統 AirnCov-Watch（ACW），無需人員進入被測環境即可進行程序化掃描式地采集氣溶膠樣本；利用自主研發的呼出氣采集系統，揭示了人體呼吸也是新冠肺炎傳播的重要方式。ACW在新冠肺炎疫情防控中發揮了突出作用，研究成果為全世界科學防控氣溶膠傳播新冠肺炎疫情提供了重要的科學依據。