中国工业园区低碳发展路径研究

中国政府承诺CO₂排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。在工业部门深化应对气候变化和全面推进绿色转型的背景下,数量庞大的工业园区已然成为"十四五"乃至今后一个时期工业领域实现科学、精准碳减排的关键靶点。本研究首先剖析了中国工业园区低碳发展面临的挑战与机遇;进而以2015年为基准年,面向2035和2050年美丽中国建设两阶段战略目标,研究提出了工业园区碳减排的目标、路径和潜力,以期为园区深化低碳发展提供决策参考。研究显示,2015年中国工业园区CO₂排放总量约为28亿吨,占全国总排放量的31%。通过产业结构调整、能效提升、能源结构优化、碳捕集等低碳路径,2015-2050年全国园区预期可减排CO₂ 18亿吨,在2015年基础上减排60%以上;其中,2015-2035年减排8亿吨,2035-2050年减排10亿吨。     

中国工业产品出口贸易及碳关税影响研究

以欧盟碳边境调节机制为代表的碳关税政策将冲击我国工业产品出口贸易。本研究运用双边贸易隐含排放分析模型测算了我国40种工业产品的出口贸易额、经济增加值和隐含碳排放,进而结合情景分析法模拟了碳关税政策对我国出口贸易经济收益的影响。结果表明,2019年我国工业产品出口贸易额和增加值分别为22 486.0亿欧元和17 658.0亿欧元,并隐含了18.1亿t碳排放。我国出口较多的产品主要包括机电、化学品、家具、服装等制造业终端产品,出口较少的产品主要包括多类金属矿石和化石燃料。我国工业产品的碳排放强度为0.6～7.5kg碳/欧元,有90%类别的产品碳排放强度高于发达国家。当欧盟、所有发达国家以及我国所有贸易伙伴分别对工业产品出口贸易征收碳关税时,我国每年分别要缴纳112.4亿、480.5亿和1123.0亿欧元碳关税,贸易经济收益将分别下降0.6%、2.7%和6.4%。对此,我国亟须统筹做好应对气候变化谈判与合作、着力提升制造业绿色发展能力、完善全国碳定价机制等方面的工作,防范外贸风险,提高国际竞争力。     

协同实现降碳减污的管理需求与关键问题

建设人与自然和谐共生的中国式现代化,离不开降碳、减污、扩绿、增长的协同推进。一方面,推动减污降碳协同增效是我国发展阶段使然。与发达国家先解决了国内污染问题再应对气候变化的发展过程不同,我国正处于减污与降碳要求叠加、负重前行的关键期。在生态环境保护结构性、根源性、趋势性压力总体上尚未根本扭转的新发展阶段,协同推进降碳减污是我国经济社会发展全面绿色转型的必然选择。另一方面,同根、同源、同过程的特征使得实现降碳减污协同增效具有可行性。化石能源的燃烧和加工利用同时产生 CO₂ 等温室气体和SO₂、 NOx、颗粒物（PM）、挥发性有机化合物（VOCs）等大气污染物,推动降碳与减污的协同治理能够降低管理成本,获得环境质量改善、气候变化风险降低、低碳经济竞争力提升等多重政策效益,是提高生态环境治理现代化水平的重要途径。     

中国生态环境科技创新体系建设研究

分析国内外生态环境科技创新的发展现状,相比较国外以市场机制为导向、以企业为创新主体、政府通过政策和管辖支撑创新的体系特征,我国已形成四大类环境类科创载体,但尚未形成成熟有效的技术成果产业化机制以及市场与政策协同促进科技创新的发展模式。本文根据生态环境科技创新的强政策驱动性、技术验证放大周期长以及集成性强的特点,重点通过环境技术研发、技术成果转化、技术放大与赋能、产业拓展与推广四个方面阐述了生态环境科技创新体系建设的主要环节：环境技术的研发由以科研机构为主的传统自发性研发、企业迭代性研发和联合应用型研发组成;技术成果的转化经历挖掘发现、技术识别与判断、知识产权评估评价后进入已成立的企业或新设公司,在这一过程中,成果转化专业队伍起着至关重要的作用;技术放大与赋能旨在为有创新技术的企业提供科技创新政策、二次研发中试验证、首台套工程案例、投融资等资源的对接,以协助初创企业成长;产业的拓展与推广则通过为解决环境问题形成集成方案、孵化平台为企业背书和产业政策匹配等方式助力企业长期发展。最后从加强专业化创新平台、技术评估体系、成果转化人才培养体系建设以及疏通投融资渠道等方面对中国未来生态环境科技创新发展提出相关建议。     

从战略高度看待我国的海水淡化

海水淡化意义重大,有助于促进水源多样化、改善生态环境、形成新的经济增长点。2012年,为指导推动我国海水淡化产业发展、培育新的经济增长点、推动发展方式转变、保障水资源可持续利用,国家发展改革委正式印发了《海水淡化产业发展"十二五"规划》,明确了"十二五"期间海水淡化产业的发展目标。当前,海水淡化产业在我国已具备可行性,并且其发展对我国经济社会有着重要意义。     

京津冀地区产城空间布局特征与人居风险评估

京津冀地区人口集中,具有重要的人居安全保障功能,但区域城镇化发展水平空间差异显著,产城混杂和“散乱污”问题突出,城镇人居环境安全面临严峻挑战,空间布局有待进一步优化。通过地理信息系统对产城空间关系进行分析,同时将人居风险敏感性通过特征指标进行赋值并落到地理空间上,分析发现京津地区、京石一线和唐山等地是京津冀人居安全最敏感、厂房最密集区域,该区域除京津地区工业厂房郊区化趋势明显外,唐山和冀中南地区人口分布与城镇边界、工业厂房分布空间高度重叠,产城关系复杂。最后在人居安全与产城关系分析的基础上,对城镇空间格局优化和人居安全保障提出建议。     

面向污水资源极尽利用的污水精炼技术与模式探讨

针对现有城镇污水处理系统存在的高投入、高产污和低效率等问题,提出了面向污水资源(wastewater resource)极尽利用的“污水精炼(wastewater refining)”新理念,剖析了实现污水精炼的关键技术和可能的技术途径。污水精炼的核心理念是将污水视为资源,改变以污染物分解和去除为基础的现有处理技术原理,通过污水中有价值物质的精细化筛分和定向增值转化,实现污水中水、有机质和无机盐等资源的安全、高效和极尽利用。污水精炼主要包括筛分、转化和利用3个关键环节。基于技术分析,针对不同的场景,提出了污水精炼生态模式(wRefine-E)和污水精炼高端模式(wRefine-S)2种技术途径,并对污水精炼关键技术(wastewater refining technology)进行了较为系统的分析;同时指出,再生水安全高效利用是污水精炼技术发展的重要推动力,污水再生与资源能源转化耦合是未来的必然发展方向。     

臭氧-生物活性炭对微污染原水中典型持久性有机物的去除效果

以长三角地区J市典型有机微污染水源P水厂为研究对象,考察了臭氧-生物活性炭深度处理工艺对微污染水源水中有机物的去除效果.结果表明,臭氧-生物活性炭深度处理使高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)和UV254的平均去除率分别提升19. 2%、10. 4%和23. 0%.水厂原水中检出8种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAHs)、16种有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)、5种卤乙酸(haloacetic acids,HAAs),其总浓度分别为53. 9~100. 0、6. 5~41. 8、2. 5×103~1. 1×104ng·L~(-1),臭氧-生物活性炭深度处理对多环芳烃和有机氯农药的平均去除率分别为32. 5%和25. 9%,比常规处理工艺出水的水质有显著提升.卤乙酸的去除率为33. 8%~87. 0%,主要通过常规处理工艺去除;臭氧-生物活性炭深度处理对氯代乙酸略有去除,溴代乙酸有少量生成.     

固定化微藻流化床反应器去除低碳污水中氨氮的潜力

以固定化微藻颗粒为原料,通过搭建流化床反应器强化微藻对氨氮（NH₄⁺-N）的去除,设计了藻种、污水上升流速、光周期和光照强度四组单一变量实验,系统地研究了不同条件下微藻去除NH₄⁺-N的能力.结果表明,当以固定化斜生栅藻为原料、污水上升流速为6.8m/h、光周期为8：16h和光照强度为4800Lux时,NH₄⁺-N去除效果最优（96.7%）.在最优操作条件下,探究了COD为200mg/L时微藻去除NH₄⁺-N的潜力,结果表明,当NH₄⁺-N初始浓度不高于50mg/L时,NH₄⁺-N去除率高于95%.本实验建立了一套半连续微藻流化床实验方法,该方法显著减弱了微藻在生物同化过程中对有机碳源的依赖性,为低COD条件下微藻生物脱氮工艺的设计提供了技术参考和理论基础.     

厨余垃圾干湿压榨分离-水热炭化技术工程应用研究

以厨余垃圾干湿压榨分离-水热炭化技术的工程应用为研究对象,评估工程的运行效能,分析单位厨余垃圾处理的能耗情况,核算厨余垃圾处理成本。结果表明:该厨余垃圾处理工程日均处理量为115.32 t/d,厨余垃圾平均减量化率达到60.31%。厨余垃圾经干湿压榨分离-水热炭化处理得到的产物为干垃圾和水热炭,含水量分别为68.41%和35.92%,低位热值分别为5029.61 J/g和14424.80 J/g,与未处理的厨余垃圾相比,其燃烧性能大幅提升。厨余垃圾处理的单位能耗为46.26 kW·h/t,其中压榨处理环节的能耗只占总能耗的10.54%,水热炭化处理环节能耗占比最高,达到了72.14%。每吨厨余垃圾的处理成本为386.56元,水热炭化处理的成本占总成本的41.69%。该工程有效地实现了厨余垃圾的减量化与资源化,处理产物在制备垃圾衍生燃料、吸附材料、生物碳基肥料以及土壤改良剂方面具有很好的应用前景,为城市厨余垃圾处理工程建设提供提供了可靠的设计参考与技术支撑。