赤潮灭火器等入选2022年度中国生态环境十大科技进展

  今年春天，浙江沿海海域出现“绝美蓝眼泪”的视频刷屏，实际上它是一种赤潮。在人类活动和全球气候平均状态随时间的变化的双重压力下，近年来全球沿海国家的赤潮爆发性增多，对生态环境、沿海经济乃至人类健康产生巨大危害。针对这一国际性难题，我国科学家研发“改性粘土治理赤潮技术”，以天然粘土为载体并加以功能化改造，大幅度的提升了赤潮的治理效率，被国际上誉为“中国制造的赤潮灭火器”。6月5日是世界环境日，中国科协生态环境产学联合体在京举行了2022年度中国生态环境十大科技进展发布会，“改性粘土治理赤潮方法与技术”等十项科技进展入选。

  中国科协党组成员、书记处书记张桂华在致辞中指出，十大进展遴选工作是促进生态环境科学技术创新的一项重要举措，能够充分展示生态环境领域最新最有价值的科研成果，在加强生态环境保护、促进绿色发展中发挥及其重要的作用。联合国环境规划署UNEP驻华代表涂瑞和表示，期待科学家和企业界带来更多的创新性科技成果，既全力支持中国自身的减污降碳、改善环境质量，保护ECO稳定和生物多样性，同时与国际同行加强合作与交流，惠及四周的国家，为实现联合国2030可持续发展目标贡献科技的智慧和力量。

  2022年度中国生态环境十大科技进展包括：湖泊氮磷截留效应及其内循环影响机制、长江生态环境保护修复技术与管理体系及应用研究、大气气溶胶光学组分定量遥感及其环境气候效应研究、中国生态系统管理对“碳中和”的贡献、土壤重金属污染治理协同固碳减排关键技术及应用、国家生物多样性保护目标设计与评估技术体系的建立及应用、钢铁行业减污降碳协同控制关键技术与应用、西北地区气候暖湿化增强东扩及其重要环境影响、我国现代噪声治理体系构建与应用研究、改性粘土治理赤潮方法与技术。

  据悉，2022年度中国生态环境十大科技进展是由两院院士、联合体成员单位、高校和科研院所推荐，由15位院士组成评委会评议投票产生。自2019年度首次发布，今年是连续第四年开展遴选发布活动。入选的进展项目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，提高公众环保意识方面起到了积极的作用。

  中国科协生态环境产学联合体在中国科协指导下，由环境、生态、气象、地理、农、林、土壤、地质、海洋、水利、可再次生产的能源11家全国学会，生态环境领域有名的公司、学术研究机构和社会组织共同发起成立的协同创新组织。

  湖泊藻类水华频发与氮磷失衡是全球性挑战。研究团队针对大尺度的氮磷入湖通量数据匮乏、湖内氮磷循环过程多且难以直接测定等挑战，研发了“入湖通量-湖泊生物地化循环-内外源直接解析”的综合模拟新方法，首次在全球尺度揭示了湖泊内部循环加剧氮磷不平衡的新机制，提出了内源-外源协同、长期-短期协同相结合的精准治理新认识。成果在Nature Geoscience、National Science Review等期刊发表，政策建议获重要批示和采用，支撑了国家重点湖泊的保护治理。

  长江联合研究作为深入贯彻落实国家关于长江大保护重大战略部署的有力举措，实施三年来，系统诊断并揭示了长江流域水生态环境明显问题及其成因机理，构建了以磷为核心的流域水质目标管理多项技术体系，提出长江突出生态环境问题治理管理的系列方案和对策，探索建立了生态环境领域科技攻关的新型制，并在长江58个城市等重点区域和流域应用，有力支撑了长江保护修复攻坚战，助推长江水环境质量持续向好。

  项目团队聚焦多角度偏振卫星探测优势，突破了气溶胶组分柱浓度定量遥感的技术难题，建立了国产卫星气溶胶组分反演新算法，实现了我国卫星由光学特性→PM2.5浓度→组分浓度精细化定量刻画的跨越，研制了高精度气溶胶组分柱浓度遥感产品，阐明了陆地气溶胶污染时空变化格局及驱动力，揭示了汤加火山灰喷发高度、大气环流与辐射效应的联系。成果形成决策服务材料上报中国工程院和中国气象局，有关技术产品在十余家科研和业务单位推广应用。

  中国科学院生态环境研究中心领衔的科研团队首次建立了中国“基于自然的气候解决方案”（NCS）的核算框架，评估了包括保护、恢复和管理森林、草地、湿地和农田生态系统的16条路径的气候变化减缓潜力。研究表明，2000-2020年，NCS总量为每年6亿吨二氧化碳当量（CO2e），占同期工业CO2年排放量均值的8%。到2030年和2060年，NCS的最大潜力分别为每年6亿吨和10亿吨CO2e。NCS对国家实现2060年碳中和目标具备极其重大作用，不仅可为能源和产业体系转型以及碳封存等技术的成熟赢得时间，还能改善生态环境，助力国家可持续和高水平发展的长远大计。

  该成果针对我国土壤重金属污染源头控制难度大、农用地治理固碳减排的协同性不足等技术挑战，创新了腐殖质-氧化铁互作、甲硫氨酸协同脱毒减排、丛枝菌根真菌/嗜酸还原菌调控新原理，研发了源头阻控协同生态固碳自然修复新技术，开辟了农用地重金属脱毒与固碳减排的精准治理新途径，创建了产业化、工程化、标准化工程应用体系。成果在多个省区主推应用，为我国土壤污染防治提供了源头控制-农用地土壤治理-固碳减排一体化解决方案。

  针对生物多样性保护目标设定的科学性、系统性不足，进展评估技术缺乏的难题，创立了全球生物多样性保护目标进展评估的国家指标体系，研发了保护目标情景分析系统、综合分析模型和决策支持系统，提出了全球生物多样性保护目标设定的新思路和新模式，实现了社会经济发展对生物多样性变化驱动效应的定量解析。本项目成果已应用于国家和地方生物多样性保护及国际履约工作，对于“昆明－蒙特利尔全球生物多样性框架”具备极其重大指导意义。

  中科院过程所朱廷钰团队联合首钢集团、河钢集团、中冶京诚、北京科技大学、唐钢国际等单位历经10 余年攻关，基于污染总量减排-末端治理前移-高炉能效提升的全局优化理念，研发了覆盖污-碳重点排放工序的钢铁行业减污降碳协同控制技术路线，建立一系列示范工程，并在首钢、河钢、德龙、建龙、马来西亚东钢等国内外大型钢铁企业完成百余台套工程应用，多污染物在超低排放基础上降低30%以上、二氧化碳减排15%以上，经济环境效益显著。

  近年来张强团队就西北暖湿化开展了深入研究，发现了西北湿化趋势非线性增强及东扩特征，并预估本世纪内暖湿趋势仍将维持；揭示了西北暖湿化受降水多尺度上升通道叠加、西风和季风环流协同作用、垂直运动增强及陆面蒸散降低等多因子综合驱动机制；科学评估了西北暖湿化的多方面影响，并提出了应对暖湿化的技术对策。成果在国际权威期刊发表论文20余篇，并受到国际学界广泛关注，研究形成的重大决策咨询报告已服务于国家发展。

  中国环境监测总站等单位组成的技术团队首次全面系统地研究了新形势下我国噪声治理的总体思路和方法，以“统筹规划、源头防控、分类管理、社会共治、损害担责”为原则构建了噪声治理制度体系，为一系列噪声污染防治的法律制度、标准体系、政策措施等出台提供技术支撑，构建了我国现代噪声治理体系并在实践中得到应用，对推动解决人民群众急难愁盼的噪声问题、建立人与自然和谐共生的现代化具备极其重大意义。

  赤潮是一种全球性的海洋生态灾害。我国科学家自主研发的改性粘土治理赤潮技术，解决了国际上赤潮治理长期存在二次污染、效率低、用量大、不能大规模应用的技术难题。在我国近海大规模应用，成功保障了滨海核电冷源、重大外事活动、国内外重要赛事及旅游和养殖等相关水域的水环境安全，产生了显著的社会、经济效益。该技术曾荣获国家技术发明二等奖、列入“科创中国”先导技术榜单，2022年入选“国家先进污染防治技术”目录。