WATER8848前言:污水处理领域的科技创新路径确实需要紧跟时代步伐,结合当前的科技发展趋势,构建“降碳-减污-健康-智慧”协同的新体系。以下是对该路径的进一步探讨和展望:
- 降碳技术:
- 源头减碳:通过污水管网改造修复、污水处理工艺优化、高能耗设备更替等措施,减少能源消耗和温室气体排放。
- 过程控碳:利用污水和污泥处理中的热能及有机质,通过沼气发电、热能回收等方式替代部分供热、供电,减少碳排放。
- 末端固碳:通过建设生态缓冲带、湿地等水生态系统,增强末端固碳能力,提高生态系统的碳汇功能。
- “降碳-减污”耦合技术:
- 团队构建的集成工艺是一个很好的案例,通过碳的转化、捕获、固定以及能源的回收再利用,实现降碳与减污的高效耦合。
- 在工艺设计和优化中,应注重能源的高效利用和污染物的深度去除,实现污水处理过程的绿色化和低碳化。
- “降碳-减污-健康”协同技术:
- 在满足降碳和减污目标的基础上,增加水质健康风险防控的内涵,构建集降碳、减污、健康于一体的技术体系。
- 加强新污染物控制和水质健康风险的研究,提升污水处理工艺的水质安全保障能力。
- 降碳减污协同增效标准体系:
- 构建涵盖碳排核算、碳污协同技术、装备、材料、工程、评估、管理等环节的低碳污水处理全链条标准体系。
- 通过标准的制定和实施,推动污水处理行业的低碳转型和绿色发展。
- 污水处理智慧化技术:
- 利用大数据、人工智能等技术手段,推动污水处理功能材料及工艺的优化研究。
- 通过智能化管控系统,实现对污水处理过程的实时监测、精准调控和智能优化,提高污水处理效率和管理水平。
展望未来,我国污水处理领域应抢抓历史机遇,充分借鉴新一轮科技革命成果,与材料基因组学、合成生物学及人工智能等前沿技术深度融合。通过自主科技创新,推动污水处理技术的转型升级和绿色发展,共同迈向零污染地球的目标。同时,加强国际合作与交流,借鉴国际先进经验和技术,共同应对全球性的环境挑战。
配有同声传译:国际大咖云集 --IWA国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议,会议时间:2024年5月17日—20日,会议地点:北京国测国际会议会展中心 ,报名注册:https://iwa-sludge-2024.casconf.cn/userRegister 欢迎各界人士参会, 详情咨询: 王领全 13752275003(微信同号)金晟 18622273726(微信同号) 孙磊13702113519(微信同号)
FESE观点 | 任洪强院士:中国污水处理领域的科技创新
Towards a pollution-free planet
special issue
全球气候变化与环境污染给人类带来了前所未有的挑战,而“双碳”战略等新政策为污水处理领域赋能,是引领科技创新的重要抓手。
任洪强院士团队结合国情,阐述了污水处理科技创新的新需求,并聚焦科技前沿和热点,提出未来污水处理领域应构建“降碳-减污-健康-智慧”协同的新体系,并注重与以材料基因组学、合成生物学及人工智能等为代表的新技术的融合,从而在高水平科技创新引领高质量水环境保护和产业健康发展、共同迈向零污染地球中贡献力量。
摘要图
PART/1
污水处理科技创新需求
国际需求
联合国环境规划署(UNEP)发布的《为了人类和地球:联合国环境规划署2022—2025年应对气候变化、自然与生物多样性丧失、污染与废弃物战略》与近年提出的“Planetary Boundaries”概念,为解决全球环境问题提供了新视角,加强水环境管理、加快数字化转型迫在眉睫。
国内需求
当前,中国污水处理领域面临碳达峰和碳中和、减污降碳协同增效、新污染物治理、产业标准化和智慧化等新形势,系列新政的出台正加速推动技术低碳化、装备原创化、管控智慧化和工程简集化。
图1 中国最新的污水处理政策
PART/2
污水处理科技前沿
研究动向
团队通过文献计量学分析,发现水环境修复技术、机器学习是目前水处理领域的研究热点,进一步地,物化处理的研究聚焦高级氧化技术(尤其是光催化、纳米材料的应用),而氨氮的高效脱除、绿色水处理药剂、短流程工艺和废水资源化是未来的重要发展方向;微污染水、微生物组学、多污染物协同降解、氮磷去除、毒性削减则是生物处理的研究热点,而应用于复杂污染物降解和毒性削减的功能菌群构建、高传质生物反应器、生物处理智慧化管控是重要的发展方向。
热点工具
当前,以材料基因组学、合成生物学及人工智能等为代表的新技术不断融入水处理科技研究。材料基因组学融合高通量材料计算设计、高通量材料实验和材料数据库三大组成要素,助力新材料的“按需设计”;合成生物组学用于设计和改造生物体系,构建典型环境污染物的高效降解菌群;人工智能技术利用现代信息技术和智能算法模型,为污染物的精准识别、控制修复与系统治理提供重要支撑,在污水处理领域均具有广阔的应用前景。
图2 废水处理研究热点: (a)物理化学处理; (b)生物处理
PART/3
污水处理科技创新路径
降碳技术
污水处理降碳应从源头减碳、过程控碳、末端固碳三方面考虑:可从污水管网改造修复、污水处理工艺优化、高能耗设备更替、智慧化管理等方面实施源头减碳,从污水和污泥处理中的热能及有机质利用、再生水循环利用等方面替代部分供热、供电过程碳排放,从生态缓冲带、湿地等水生态系统方面增强末端固碳能力。
“降碳-减污”耦合技术
满足高水质标准需求的工艺往往难以实现低碳,因此应注重降碳与减污的协同,团队构建了“进水碳转向回收甲烷+藻-生物膜复合反应器脱氮除磷+自养反硝化深度脱氮+工艺智慧化管控”的集成工艺(如下图),通过降(转碳、捕碳、固碳)、减(减能耗物耗)、回(回收化学能、水热)、协(水/泥/气处理协同),实现污水处理降碳与减污高效耦合。
图3 废水处理减碳减排耦合技术工艺重构示例
“降碳-减污-健康”协同技术
为进一步解决污水处理出水毒性升高以及低浓度复合污染物长期暴露带来的水质风险问题,需将重点聚焦于环境污染、气候变化及其双重影响下水质风险防控机制的核心问题,在降碳、减污目标的基础上,增加“风险防控”的内涵,耦合形成“降碳-减污-健康”协同的技术体系,将研究重心从应对新污染物控制提质转向水质健康风险控制。
降碳减污协同增效标准体系
通过梳理发现,污水处理工程、质量和管理类标准数量偏少,而低碳污水处理方面的标准更尤为缺乏,未来应着力推动构建涵盖“碳排核算-碳污协同技术-装备-材料-工程-评估-管理”的低碳污水处理全链条标准体系,引领支撑污水处理降碳减污协同增效。
污水处理智慧化技术
应重点推动大数据驱动的污水处理功能材料及工艺优化研究:以常规污染物、特征污染物、新污染物高效去除为导向,运用人工智能技术对新材料潜在结构及功能进行预测、构建具有高吸附性、催化性、无二次污染的新功能材料,重点攻克多目标、短流程工艺,重构双碳背景下的污水处理新工艺。
PART/4
展望
我国污水处理领域应抢抓历史机遇,充分借鉴新一轮科技革命成果,探索构建“污水处理+”、即“降碳-减污-健康-智慧”协同的新体系,加快与材料基因组学、合成生物学及人工智能等的融合,努力推动自主科技创新步伐,共同迈向零污染地球。
作者简介
任洪强 环境工程专家,中国工程院院士。现任南京大学教授、博士生导师、环境学院院长,国家卓越工程师团队“工业废水治理技术与装备”负责人、国家自然科学基金基础科学中心“水质风险控制工程学”项目负责人等。长期从事工业废水、工业园区水污染防治方向的创新研究,发表论文300余篇(SCI收录200余篇),出版专著5部;获授权中国发明专利120余件、美国和欧盟等发明专利40余件;主持研制国际/国家/行业/地方标准等100余项,共获国家及省部科技奖17项,包括国家技术发明二等奖3项、国家自然科学奖二等奖1项、何梁何利基金科学与技术创新奖1项、省部级科技奖一等奖7项、国际ISO卓越贡献奖1项及中国标准创新贡献奖1项等。
文稿 | 黄辉,南京大学
编校 | 高岳
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本文内容来自FESE期刊2024年第18卷第6期发表的Perspectives文章“Scientific and technological innovations of wastewater treatment in China”。通讯作者为南京大学任洪强院士。
引用格式:Hui Huang, Rui Ma, Hongqiang Ren. Scientific and technological innovations of wastewater treatment in China. Front. Environ. Sci. Eng., 2024, 18(6): 72 https://doi.org/10.1007/s11783-024-1832-3
本文来自 Special issue - Towards a pollution-free planet
FESE观点 | 任洪强院士:中国污水处理领域的科技创新
以下文章来源于FESE Message ,作者文字宣传工作组来源:FESE Message
WATER8848前言:唐洪武院士关于以发展新质生产力提升水安全保障能力的逻辑机理与关键路径的论述,深刻揭示了当前水利行业面临的新机遇、新形势和新挑战,以及如何通过科技创新来推动水利高质量发展,进而提升水安全保障能力。
首先,从全局和战略的高度出发,水安全已经被提升为国家战略,这体现了国家对于水安全问题的高度重视。在这一背景下,广大水利科研工作者围绕新阶段水利高质量发展的要求,始终坚持科技是第一生产力,深度融合人工智能、大数据等新兴技术,推动水利行业形成“高科技、高效能、高质量”的新质生产力特征,这对于提升水安全保障能力具有重大意义。
其次,新质生产力的提出,是马克思主义生产力理论的中国创新和实践,也是科技创新交叉融合突破所产生的根本性成果。在水利行业中,新质生产力的形成和发展,不仅推动了水利科技创新能力的提升,也促进了水利行业的转型升级和高质量发展。例如,云计算、大数据、人工智能等技术的融合应用,极大地推动了水利发展向数字化、网络化、智能化转变,使得水利行业在科研创新方面取得了显著成效。
最后,唐洪武院士还强调了数字孪生流域和智慧水利体系的建设对于提升水安全保障能力的重要性。通过构建天-空-地一体化水利感知网和数字化场景,加强数字孪生流域的算据、算法、算力建设,以及通过精准超前预报、快速直达预警等手段强化“四预”能力,可以支撑科学化精准化决策,实现水安全风险从被动应对向主动防控转变。这些智慧水利的新成就,不仅持续有效推动了水利领域新质生产力的发展,也使得水利更鲜明地呈现出新质生产力的“高科技”特征。
总的来说,唐洪武院士的论述为我们指明了以发展新质生产力提升水安全保障能力的逻辑机理与关键路径。在未来的工作中,我们需要继续加强科技创新和融合应用,推动水利行业向更高质量、更高效率、更高科技含量的方向发展,为保障国家水安全做出更大的贡献。
唐洪武院士:以发展新质生产力提升水安全保障能力的逻辑机理与关键路径
保障水安全事关国家发展和安全大局,事关人民群众福祉。2014年3月14日,习近平总书记在中央财经领导小组第五次会议上就保障国家水安全发表重要讲话,提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,把水安全上升为国家战略。这是从全局和战略的高度,对我国水安全问题发表的重要讲话,深刻分析了我国水安全面临的严峻形势,系统阐述了保障国家水安全的基本思路。近年来,广大水利科研工作者围绕新阶段水利高质量发展的要求,始终坚持科技是第一生产力,深度融合人工智能、大数据等新兴技术,水利高质量发展已经逐渐显现“高科技、高效能、高质量”的新质生产力特征,水安全保障能力得到了有效提升。
新质生产力为水安全保障赋能注力
2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察时首次提出“新质生产力”,指出要“整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力”。新质生产力是先进生产力的具体体现形式,是马克思主义生产力理论的中国创新和实践,是科技创新交叉融合突破所产生的根本性成果。保障水安全的全要素、各环节实施过程离不开先进生产力的推动,离不开科技创新交叉融合。面对新机遇新形势新挑战,水利行业逐渐形成的新质生产力,成为提升水安全保障能力的内在需要与外在需求。
党的十八大以来,在习近平新时代中国特色社会主义思想的科学指引下,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,广大水利工作者解决了许多长期想解决而没有解决的水利难题,办成了许多事关战略全局、事关长远发展、事关民生福祉的水利大事要事,新时代水利事业取得历史性成就,发生历史性变革。
10年来,我国水资源利用方式实现深层次变革,水资源配置格局实现全局性优化,江河湖泊面貌实现历史性改善,国家水安全保障能力显著提升,水利新质生产力逐渐成为水利行业先进生产力的新质态。
一是融合云计算、大数据、人工智能技术的水利科技创新能力明显提升。充分利用云计算、大数据、人工智能技术,极大推动了水利发展向数字化、网络化、智能化转变,水利以科研创新驱动高质量发展的态势不断显现。流域防洪工程体系不断完善,水旱灾害防御能力大幅度跃升,“系统完备、安全可靠,集约高效、绿色智能,循环通畅、调控有序”的国家水网加快构建,初步形成“南北调配、东西互济”的水资源配置总体格局,进一步增强了我国水资源统筹调配能力、供水保障能力、战略储备能力。与此同时,加快建设数字孪生流域,构建智慧水利体系取得明显成效。构建天-空-地一体化水利感知网和数字化场景,通过夯实算据基础、优化算法模型、提升算力水平,加强了数字孪生流域算据、算法、算力建设;通过精准超前预报、快速直达预警、前瞻科学预演、细化实化预案等手段,强化了“四预”能力,支撑科学化精准化决策,实现水安全风险从被动应对向主动防控转变。这些智慧水利的新成就,持续有效推动了水利领域新质生产力发展,使水利更鲜明地呈现出新质生产力的“高科技”特征。
二是适应水利科技发展趋势的人才培养取得成效。在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下,我国水利类高等学校积极践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路,深入贯彻党中央关于教育、水利、生态文明建设等领域的重大决策部署,为保障国家水安全、推进生态文明建设、参与全球水治理提供了强有力的人才支撑和科技支撑,为国家水利事业取得历史性成就、发生历史性变革作出了重大贡献。10年来,水利高等教育的规模、结构、质量、效益更加协调发展,可持续发展能力全面提升,办学层次不断提高,高层次拔尖创新人才培养规模不断扩大。目前,全国设置水利类本科专业高等学校共127所,水利工程一级学科硕士、博士学位点数量持续增加,3所高校(河海大学、清华大学、武汉大学)水利工程学科入选国家“双一流”建设学科,办学层次稳步提升。水利学科主动应对新一轮科技革命与产业变革,不断创新拔尖人才培养模式,创建了国际实质等效水利类专业认证体系,推动中国特色水利高等教育改革与发展。累计向社会输送100余万优秀人才,培养出40余位院士、30余位全国工程勘测设计大师、20余位将军等。水利拔尖创新人才培养数量和质量不断提升,为适应新质生产力要求提供了新型劳动者。
三是形成新型生产关系的水利制度创新取得成效。节水制度政策不断健全,水资源节约集约利用能力持续提升,我国用水效率和效益显著提高,全社会节水意识明显增强。全面建立河湖长制体系,加强河湖治理保护,大力开展“母亲河”复苏行动,基本建立全国重点河湖生态流量管理工作体系。体制机制法治不断强化,长江保护法、黄河保护法、节约用水条例、地下水管理条例、农田水利条例、南水北调工程供用水管理条例等颁布实施,水利治理管理能力加快提升。全国越来越多的河流恢复生命,越来越多的流域重现生机,越来越多的河湖成为造福人民的幸福河湖。水利领域不断完善的制度体系为构建新型劳动关系提供了坚实保障。
发展新质生产力与提升水安全保障能力的逻辑机理
水安全保障能力的明显提升,一方面得益于坚持和加强党对治水工作的全面领导,以习近平同志为核心的党中央统筹推进水灾害防治、水资源节约、水生态保护修复、水环境治理,开展了一系列根本性、开创性、长远性工作,书写了中华民族治水安邦、兴水利民的新篇章;另一方面得益于全国上下协同发力,始终坚持兴水利民、造福人民,相关部门统筹谋划实施,人民群众共同参与,形成了人人参与江河治理的良好氛围。深入剖析这一系列重大成果取得的原因,科技创新、新兴技术推动、新质生产力赋能是重要因素。
从提升水安全保障能力与发展新质生产力的内在机理看,两者在发展理念、目标指向、实施动力等关键要素上具有内在的逻辑契合性。
从发展理念来看,提升水安全保障能力和发展新质生产力理念一致,都需要完整、准确、全面贯彻新发展理念。新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式和生产力发展路径,符合新发展理念的先进生产力质态。新质生产力区别于传统生产力的一个典型特征就是绿色生产力、可持续生产力。提升水安全保障能力要做到绿色发展、可持续发展。长江经济带和黄河流域都按照生态优先的要求着力推进绿色发展,这是从流域角度推进高质量发展的内在要求,也是新发展阶段推进现代化建设的战略要求。以推进国家“江河战略”提升水安全保障能力,遵循的是从改变自然、征服自然转向调整人的行为、纠正人的错误行为,力求做到人水和谐。
从目标指向来看,提升水安全保障能力和发展新质生产力的目标一致,最终都是推进高质量发展、造福人民。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,新质生产力在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力。水安全保障能力是高质量发展的基础性保障,是加快构建新发展格局、推动高质量发展的必然要求。以长江和黄河为例,“人民保护长江、长江造福人民”“让黄河成为造福人民的幸福河”,是国家“江河战略”的价值旨归。推进长江经济带和黄河流域高质量发展的根本目的就是要夯实共同富裕的物质基础,讲好新时代“长江故事”和“黄河故事”的根本目的就是要促进人民精神生活富裕,切实让长江和黄河成为造福人民的幸福河。
从实施动力来看,提升水安全保障能力和发展新质生产力的动力一致,都是以创新驱动推动发展为主要路径。新质生产力融合了人工智能、大数据等新兴技术,通过技术融合创新促进劳动者和生产资料发生“质”的跃迁和变革。新质生产力摆脱了传统的生产力发展路径,呈现出高科技的特征。具体来说,高科技表现为新质生产力以重大科学发现或重大技术突破为基础,依赖于基础研究、原始创新和颠覆性创新,其技术性能更强,融合程度更深,代表全球科技和产业发展的最新趋势和方向。实施国家“江河战略”,提升水安全保障能力,无论是长江大保护、黄河流域生态保护和高质量发展,还是重大引调水工程建设、防洪能力科学提升、水沙调节、泥沙综合处理、数字孪生流域建设等,都需要科技创新驱动。
面对新形势、新任务、新机遇,仍需加快发展新质生产力,推进水安全保障能力提升。一是数字孪生水利建设尚不能满足水利高质量发展需求,水利治理管理数字化、网络化、智能化水平亟待提高。二是适应水利高质量发展的拔尖创新人才力量仍有缺口,卓越水利工程师、水利青年科技人才、高技能人才等队伍建设仍需加强。三是节水政策体系仍需完善,激励约束作用不强;地下水超采综合治理、水土流失综合治理力度仍需加大;水利体制机制法治管理仍需强化,水行政执法效能有待提升。新阶段,持续全面提升水安全保障能力需要着力打通束缚水利新质生产力发展的堵点卡点,不断增强推动新阶段水利高质量发展的新动能。
发展水利新质生产力是提升水安全保障能力的关键路径
当前,以新质生产力塑造我国经济新的核心竞争力和发展新动能成为实现高质量发展的关键内容。面对高质量发展的新要求,发展水利新质生产力,提升水安全保障能力,是新形势下的必然选择。在提升水安全保障能力过程中,要准确把握新质生产力的基本内涵、核心要素、本质要求,把水安全保障能力提升转化为加快发展水利新质生产力的内在动力,增强水利高质量发展新动能。水利新质生产力具有实施牵涉面更广、内容要素更复杂、综合创新性更强、结果呈现度更平缓等特征,需要立足教育、科技、人才一体化推进,结合技术、组织、机制以及管理等方面,通过劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的质变实现全要素生产率的提升。
精准对接新质生产力发展需求,加快实现水利高水平科技自立自强
创新驱动是新质生产力的关键。2024年1月31日,习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时进一步强调“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展”。2024年3月5日,习近平总书记在参加江苏代表团审议时强调要因地制宜发展新质生产力,要以科技创新为引领,加强科技创新和产业创新深度融合。提升水安全保障能力,助力水利高质量发展,需要抓住发展新质生产力这个新机遇,以创新赋能水利新质生产力。2024年全国水利工作会议提出,要大力推进数字孪生流域建设,全力推进七大流域数字孪生整体立项建设,这是顺应了新质生产力的发展要求。
高等教育是科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的重要结合点。水利高等院校要精准对接国家发展战略,回应行业需求,深化科技体制、教育体制、人才体制等改革,促进科研能力提升,为加快实现水利科技高水平自立自强贡献力量。河海大学面向国家重大涉水战略需求和国际水科学前沿,着力打造水利人才中心和创新高地,为水安全保障能力提升、水利高质量发展塑造新动能新优势。
聚力建设世界一流水利学科。围绕服务国家重大战略需求,聚焦水利科技创新的战略重点,强化大科学交叉和多尺度融合,进一步优化水利学科建设的内涵。一是破解水资源供给与经济社会发展需求不相适应的矛盾,以科技创新保障国家水网重大工程,提升水资源供给的保障标准、保障能力和保障质量。二是系统性解决新老交织的水问题,坚决维护粮食安全、能源安全、重要产业链供应链安全。三是服务“双碳”目标下国家发展新布局,系统化重构水能、电能和水资源时空分布,进一步优化水能利用率,并带动其他能源的优化配置。四是融合工业互联网、云计算、大数据、人工智能、数字孪生等新一代信息技术,构建数字化、网络化、智能化的智慧水利体系。
成立江河流域研究基地。由河海大学牵头发起组建的长江保护与绿色发展研究院,目前已成为流域生态保护与高质量发展领域的创新中心和高端智库,汇聚起由4位院士领军的六大创新团队,承担了70余项国家重点重大科研项目,为长江流域区域推动生态优先、绿色发展提供了强有力的支撑;成立河海大学调水工程研究院,解决调水工程建设重大关键技术问题,服务国家水网建设;发挥淮河研究中心作用,承担淮河入海水道二期工程科技攻关及应用等任务;组建学科交叉团队,为国家构建具有预报、预警、预演、预案功能的数字孪生水利体系开展基础研究;构建以高校为主体的科技总承包模式,探索水利高校全过程服务重大工程建设的有组织科研模式,以教育链补强重大工程建设的创新链、产业链、资金链、人才链。
精准融合新质生产力发展需要,培养卓越水利科技创新人才
在生产力三要素中,最活跃要素是劳动者。促进人力资本的积累和跃升,形成一支与现代科技进步、现代产业发展相适应的高素质劳动者队伍,是形成新质生产力的前提和基础。习近平总书记强调,要按照发展新质生产力要求,畅通教育、科技、人才的良性循环,完善人才培养、引进、使用、合理流动的工作机制。这从本质上强调了劳动者在先进生产力发展中的作用。发展新质生产力需要根据科技发展新趋势,加强高校学科设置、人才培养模式等优化,为发展新质生产力培养高素质科技人才。
着眼水安全保障能力提升这个目标,抓住“人才”这个塑造新质生产力的决定因素,加快拔尖创新人才自主培养是提升人才水利新质生产力的必然路径。河海大学始终坚持高站位提升人才自主培养能力,加快水利高层次人才自主培养,为国家水安全保障和高质量发展培养高素质复合型创新人才,助力守护国家江河安澜。
成立拔尖创新人才培养学院大禹学院。20世纪90年代,河海大学成立了土木水利工程类综合改革试点班,并在此基础上提档升级,成立了大禹学院,目前已培养毕业生1494名。学院目前有水利类,工程力学,电气类,计算机类,土木、水利与海洋工程等5个专业方向。纵向上,构建本硕博一体化培养体系,优先在优势学科、国家急需专业中布局,让有潜质、有条件的学生尽早进入科研阶段,实现全链条式培养;横向上,构建跨学科培养体系,以交叉复合培养为导向,加强校际、校企、校地交流合作,实现不同院校、不同学科优势互补,资源共享,平台共建,人才互培。
建设研究生培养基地。深度对接国家重大水利工程,强化拔尖创新人才培养的实践环节。2003年,河海大学与水利部长江水利委员会、水利部黄河水利委员会共同建设了长江研究生培养基地和黄河研究生培养基地,引领行业特色高校探索产教融合研究生联合培养模式。目前,学校已联合政府、行业企业共建研究生联合培养基地和研究生工作站400余家,基本覆盖了水利、电力、交通、能源、环境、人工智能、信息技术等传统和新兴领域的重点单位,聘请2100多位实践经验丰富的行业企业专家担任基地导师,每年派往基地联合培养研究生500余名。
布局卓越工程人才联培新形态,注重与企业、产业、科研单位的深度合作。2023年5月,河海大学成立未来技术学院,瞄准国家“江河战略”等重大战略需求和区域发展需要,聚焦土木、水利、力学和机械等工程学科领域共性的全生命周期未来技术,围绕智能设计、先进加工、智能建造、智慧水利四个方向,用“智慧+”赋能河海传统优势学科,致力于培养一批具有战略眼光、未来技术和素质全面的创新人才。同时还成立了卓越工程师学院,与水利行业重点单位合作共建,组建“智慧水利”“智慧能源”等工程师技术中心,推进产业创新深度融合。着力提升高层次工程人才技术创新和解决复杂工程问题能力,打造行业特色型高校高层次人才培养改革示范区、土木水利领域工程人才培养先导区、水利行业产教融合新高地。与行业特色大型企业签署战略合作框架协议,在共同推动高层次人才自主培养、高水平科技自立自强等方面相互支撑,互联互通,以校企合作需求为导向探索重点领域、重大项目全过程合作模式,拓宽产教融合创新渠道,通过共建“学院”为行业、大型企业培养输送更多专业契合高水平人才。
精准服务水安全保障能力提升,形成与新质生产力相适应的新型生产关系
生产力各要素的高效率配置是实现生产力跃迁、形成新质生产力的必要条件。好的制度能够激发人的创造力,能够引导各类要素投入理论创新和科技创新活动,制度创新本身也是推动生产力发展的重要因素。要创造良好的制度环境,创新生产要素配置方式,让各类先进优质生产要素向发展新质生产力顺畅流动。
发展水利新质生产力,提升水安全保障能力,必须进一步全面深化改革,形成与之相适应的新型生产关系。
一是强化流域治理管理。打破一地一段一岸治理的局限,推进流域协同保护治理,强化流域水工程统一调度。把长江、黄河等大江大河流域的生态环境修复摆在压倒性位置,统筹考虑水环境、水生态、水资源、水安全、水文化和岸线等多方面的有机联系,坚持生态优先、绿色发展,共同抓好大保护,协同推进大治理。要坚持以流域为单元、水资源为核心、江河为纽带,统筹流域和区域、上下游、左右岸、干支流、地上地下,强化流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理,建设幸福江河,促进人水和谐共生。
二是全面强化河湖长制,建设中国幸福河湖。健全河湖长制责任体系,压紧压实各级河湖长责任,规范河湖长履职行为,着力解决河湖重大问题,确保每条河流都管得好、每个湖泊都护得好。在重大引调水工程输水干线推行河湖长制。加强对河湖长制落实情况的监督检查,建立涉河湖重大问题倒查机制,对履职不力的严肃追责问责,推动各级河湖长有名有实、履职尽责。
三是以法治保障江河治理。长江保护法、黄河保护法的施行,以最严格制度、最严密法治保护长江黄河,推动国家“江河战略”实现良法善治,实现“江河战略”法治化。下一步,要探索流域治理管理体制机制创新,确保形成流域统一治理管理的合力。
本文引用格式:
唐洪武.以发展新质生产力提升水安全保障能力的逻辑机理与关键路径[J].中国水利,2024(8):1-5.
来源|《中国水利》2024年第8期
作者|唐洪武(河海大学党委书记,中国工程院院士)
责编|李博远
校对|李卢祎
审核|王慧
监制|轩玮
WATER8848前言:对于未来城市生态环境发展对策,专家们会从多个角度进行分析和评价。
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生态缓冲区的重要性:专家们普遍认同建立生态缓冲区对于城市生态环境的重要性。这不仅可以提升自然净化能力,还能有效降低热岛效应,保护生物多样性,增强城市的生态服务功能。
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分布式能源的发展:分布式能源的发展被看作是未来城市能源供应的重要趋势。专家们认为,这种方式可以充分利用本地资源,减少能源输送的损耗,提高能源使用的效率,并且有助于提升能源供应的安全性和可靠性。
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城市碳平衡的实现:专家们普遍认为,城市碳平衡的实现是应对气候变化、推动绿色发展的重要手段。这需要从城市规划、能源使用、交通出行等多个方面入手,采取综合措施,降低碳排放,增加碳吸收。
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环境综合整治与资源利用:专家们强调,未来城市环境管理不应仅限于污染控制,而应向环境综合整治和资源利用方向发展。这包括提高资源利用效率,减少废弃物产生,实现源头减污、过程节能与资源循环利用。
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源头污染控制和资源循环利用:专家们认为,源头污染控制和资源循环利用是未来城市环境治理的关键。这需要通过技术创新和制度创新,推动资源高效利用和废弃物资源化,减少环境污染和生态破坏。
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垃圾精细化分类与利用:社区实现垃圾精细化分类与利用被认为是未来城市垃圾管理的重要方向。专家们认为,这不仅可以减少垃圾填埋和焚烧带来的环境问题,还可以促进资源的回收和利用,实现垃圾减量化和资源化。
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供水管网和排水管网的发展:专家们认为,未来城市供水管网和排水管网的发展应更加注重安全性和节能性。集散式管网和源分离技术的发展可以提高供水安全性、降低能耗、减少漏失和爆管概率,同时也可以实现排水资源的有效利用。
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村镇有机废物处理:对于村镇有机废物的处理,专家们认为源头收集制肥与炭化回田是可行的方向。这不仅可以解决有机废物带来的环境问题,还可以为农业生产提供有机肥料和能源,促进农业可持续发展。
总体来说,这些发展对策体现了未来城市生态环境发展的综合性、系统性和创新性。专家们会根据具体的城市情况和发展需求,提出更具针对性和可操作性的建议。
以下是对城市生态环境发展对策的更详细解释:
- 建立生态缓冲区:
- 生态缓冲区是指在城市化区域与自然环境之间设置的过渡区域,主要目的是降低人类活动对自然环境的干扰,同时增强城市空间的生态服务功能。
- 这类区域可以包括公园、湿地、绿地等,它们有助于过滤城市污染物、缓解城市热岛效应、保护生物多样性,并提供城市居民休闲游憩的空间。
- 分布式能源发展:
- 分布式能源是指将能源的生产和使用过程分散在多个小规模的、靠近用户的设施中,如屋顶太阳能光伏板、小型风力发电设备等。
- 这种方式可以减少对远距离大型能源设施的依赖,降低能源输送过程中的损耗,并提高能源供应的可靠性和安全性。同时,分布式能源还能有效整合多种能源资源,如太阳能、风能、生物质能等,实现多能互补。
- 城市碳平衡的实现:
- 城市碳平衡是指通过减少碳排放和增加碳吸收,使城市范围内的碳收支达到平衡状态。
- 实现城市碳平衡需要从多个方面入手,如推广低碳建筑、优化交通结构、提高能源利用效率、加强绿化建设等。同时,还需要加强碳排放的监测和评估,确保各项措施的有效实施。
- 环境综合整治与资源利用:
- 环境综合整治是指对城市环境进行全面、系统的治理和改造,包括空气质量、水环境、噪声污染等多个方面。
- 在整治过程中,需要注重资源的回收和利用,如建设垃圾分类处理设施、推广资源回收技术等。通过环境综合整治和资源利用,可以实现源头减污、过程节能与资源循环利用的目标。
- 源头污染控制和资源循环利用:
- 源头污染控制是指在污染产生之前采取预防措施,减少污染物的产生和排放。这可以通过技术创新和制度创新来实现,如采用清洁生产技术、推广循环经济模式等。
- 资源循环利用则是指在生产和消费过程中,对废弃物进行回收、处理和再利用,减少资源的浪费和环境污染。这可以通过建设资源回收设施、推广再生资源利用技术等来实现。
- 垃圾精细化分类与利用:
- 垃圾精细化分类是指将垃圾按照不同的性质、用途和来源进行分类收集和处理。这有助于提高垃圾的资源化利用率和降低处理成本。
- 社区实现垃圾精细化分类与利用需要居民的积极参与和政府的引导支持。政府可以通过制定相关政策、提供分类收集设施等方式来推动垃圾分类工作的开展。
- 供水管网和排水管网的发展:
- 随着城市规模的扩大和人口的增长,传统的集中式供水管网和排水管网已经难以满足城市发展的需求。因此,需要发展集散式管网和源分离技术来提高供水安全性和排水资源的利用率。
- 集散式管网可以根据城市的地形、气候和用水需求等因素来合理布局管网设施,提高供水的可靠性和安全性。同时,源分离技术可以将排水系统中的污水和雨水进行分离处理,实现资源的有效利用和减少环境污染。
- 村镇有机废物处理:
- 对于村镇地区而言,有机废物的处理是一个重要的问题。源头收集制肥与炭化回田是一种可行的处理方式。
- 通过将有机废物进行源头收集并制成肥料或炭化回田使用,不仅可以减少有机废物对环境的污染还可以为农业生产提供有机肥料和能源来源。这有助于促进农业可持续发展和改善农村生态环境。
针对未来城市生态环境的发展,以下是一个更具体的解决方案:
这些解决方案中的许多方面都需要政府提供财政补贴和支持来推动实施。
另外,还有一些其他的环保解决方案也是非常重要的,以下是其中的一些:
- 绿色交通推广:
- 鼓励使用公共交通、自行车和步行等低碳出行方式,减少私家车的使用。
- 建设自行车道和步行道,提高行人和骑行者的安全性,增加其出行的便利性。
- 提供绿色交通激励措施,如公交卡折扣、自行车租赁服务、步行友好的城市规划等。
- 可持续城市规划:
- 在城市规划中考虑环境因素,如绿地保护、水系保护、能源供应和废物处理等。
- 推广紧凑型城市设计,以减少能源消耗和交通需求。
- 采用绿色建筑和节能材料,提高建筑的能效和可持续性。
- 工业污染控制:
- 严格执行环保法规,限制工业废气和废水的排放。
- 鼓励企业采用清洁生产技术,减少污染物的产生。
- 设立环保监测站,对工业排放进行实时监测和管理。
- 海洋保护:
- 减少海洋污染,限制陆源污染物的排放,加强船舶污染治理。
- 保护海洋生态系统,建立海洋保护区,限制渔业活动对海洋生物的破坏。
- 推广可持续的海洋开发方式,如海洋牧场、海洋可再生能源等。
- 土壤保护与修复:
- 保护和恢复土壤生态系统,防止土地退化和侵蚀。
- 推广可持续的土地利用方式,如轮作、有机农业等。
- 对受污染的土壤进行修复和治理,恢复其生态功能。
- 生态修复工程:
- 对受损的生态系统进行修复和重建,如湿地恢复、森林再造等。
- 通过植树造林、植被恢复等措施,增加生态系统的碳汇能力。
- 建立生态廊道,连接破碎的生态系统,促进物种的迁徙和繁衍。
- 环保教育:
- 加强环保教育,提高公众的环保意识和参与度。
- 在学校、社区和媒体中开展环保宣传活动,普及环保知识。
- 鼓励公众参与环保行动,如垃圾分类、植树造林、节水节电等。
这些环保解决方案的实施需要政府、企业和公众的共同努力。政府需要制定相关政策和法规来推动环保工作的开展,企业需要承担起环保责任,采用环保技术和生产方式,公众则需要积极参与环保行动,共同建设美好的生态环境。
马军院士以问题导向展开,在讲座中深入剖析了碳中和愿景下,进出城市物质失衡引发的生态问题、城市热岛效应引发的微气候问题、城乡水资源失衡问题、传统末端治理能耗高、碳排量大等城乡发展面临的挑战,针对问题和挑战,提出了集中式向分散式转变、综合绿色治理、源头减污、资源循环利用等未来城乡绿色低碳发展对策。他还基于自己团队研究成果重点讲授了服务于碳中和愿景的废弃物利用常温堆肥技术、微气泡高溶解度臭氧催化氧化、多功能膜技术等绿色低碳城乡水技术研究进展。
碳中和愿景下城市发展面临的挑战
随着城市的发展和城市规模的不断加大,城市对资源的需求量也不断增高,进出城市的物质逐渐失衡引发生态问题,是城市发展面临的挑战之一。
农业社会通常“以水定城”,城市的规模和水资源密切相关。农业社会的物质在有限范围内交换,有机废物作为燃料或肥料回到农田,在小范围内容易达到平衡。随着人口的逐渐增加,人类从农村走向城镇,进一步促进社会的发展。城市的发展是社会文明进步的标志,它促进了人与人之间的交流和合作。
城市发展又促进了工业文明,但是也带来了一系列问题,城市人口密度增大,需水量增高,资源需求量也加大。由于用水过量,过量开采地下水,导致地下水、地表水被污染,饮用水的安全保障难度也加大。城市的垃圾、粪便、污水等处置问题越来越突出,废物围城、环境恶化。生物安全的问题也频现,流行病爆发、人畜共患疾病暴发,还有工业废渣如重金属、磷、盐、有害废物等,以及城市热岛效应、城市缺水、城市洪涝等一系列灾害问题。
随着城市进一步扩大,由城市向城市群方向发展,这些问题更加突出,饮用水的安全性也变得脆弱。每天都有源源不断的农产品进入城市,出口是填埋或者焚烧。一个城市很难承受这种单向物质输入而没有明显的输出,这一平衡很难保持,可能使得物质在城市内积累,它只能从一种形式转换成另一种形式。转换形式后,是不是能将污染在城市里完全控制住?如何从源头上控制? 这需要做很多的工作,工业产品也同样源源不断地进入城市,用完后变成废物或残余的成分就是垃圾。
整个城市是一个大系统。原来我们关注的是水的污染、工业对城市的污染,但是现在对整体大气环境的影响也不能忽视。比如烧秸秆、工业燃烧、垃圾燃烧、人工降雨、农业施肥等,到底对环境有怎样的影响需要系统观察,要尽可能地将这些资源在源头上回收,减少焚烧比例。
现代生活方式已经改变了垃圾的构成。比如快递包装箱的量非常大且分散,材质种类也很多,处理难度很大。如果垃圾没有在源头上进行分类,可能不得不焚烧混合垃圾。但混合垃圾的种类非常多,源头控制难度比较大,过程控制也不容易,还有可能形成温室气体。
第二个挑战是气候变化引发的潜在灾害风险。气候变化导致冰川融化,有可能带来远古病毒释放的风险。冰川融化还会产生极端的高温天气带来水蒸发,又会促进温室气体效应产生极端气候一一因此导致一方面是洪涝,一方面是缺水。
第三个挑战是城市热岛效应引发的极端微气候。城市空调等用能设施加重了城市热岛效应,汽车尾气、城市燃气、垃圾焚烧、工业焚烧等排放的二氧化碳和水汽也增强了热岛效应。靠近地表温度升高、高空温度降低导致的冰雹灾难也有增加的趋势。
第四个挑战是城乡水资源分布失衡引发的生态问题。城市发展太快导致水资源需求量增加。城市的发展需要水,重复调水后使得水资源分布时空上更加不均匀。这一过程会使城市对远水的依赖性更加增强,城市的安全性也会降低。
水资源通过虚拟水资源的方式由农村转移到城市,会导致农村地下水亏空,而亏空又会进一步使得农村地下水位以及土壤出现退化,生物多样性也随之退化,可能使得土壤的碳汇能力下降,对实现"双碳”目标非常不利。
第五个挑战是传统的末端治理能耗高、温室气体排放量大。传统末端污水处理以生物降解为主,碳排放量大,以好氧工艺为主体,能耗高;以终端净化为主体,出水难以回收利用。同时,传统污水处理营养深度处理成本高,污泥难以处置,不仅回用农田难,填埋还会产生垃圾渗滤液。混合垃圾及污泥焚烧有潜在污染与温室气体控制难题。
未来城市生态环境发展对策
城市越来越大会出现很多“城市病”,未来城市规划应该从战略高度与源头上进行减污。首先,超大型城市的建设应该转换成向中心城区和卫星城的组合方向发展。要建立生态缓冲区,提升自然净化能力,不要连片发展。这种生态缓冲区有一定的生态区与负碳区,能降低城市的热岛效应,生物的安全性与多样性都能得到改善提高,第二,由集中式能源网络向分布式能源发展。要充分利用本地的资源和能源,实现多能互补,降低能源输送成本,提高安全可靠度;第三,由大区域的碳平衡向城市碳平衡发展,控制城市热岛效应应需要逐步实现城市碳平衡,第四,从单纯的污染控制向环境综合整治和资源利用方向发展,实现源头减污、过程节能与资源循环利用,第五,由末端治理向源头污染控制和资源循环利用发展。发展现代分离技术,实现资源分离回收利用;第六,由垃圾转运集中焚烧填埋向源头回收资源循环利用发展,社区实现垃圾精细化分类收集与利用:第七,由集中式大型城市供水管网向集散式管网方向发展,提高供水安全性、降低能耗、减少漏失和爆管概率;第八,由统一排水管网末端治理向源分离资源利用方向发展,发展源分离技术与管理系统,降低碳排放, 实现资源利用,第九,村镇由末端治理向源头粪便分离制肥与水回用方向发展,实现村镇有机废物源头收集制肥与炭化回田。
绿色低碳技术研究进展
按照上述的思路,从20世纪90年代开始,我们团队就注重源头资源化利用。首先是智慧城市建设资源优化配置与循环利用。比如通过国家”863 计划“项目支持的“基于物联网城市水处理系统研究及应用”,我们建立了南京市饮用水安全监测预警的环境云软件,实现了水源水、水厂入口、出口的水质信息实时监测和预警,为保障南京青奥会饮用水安全提供了技术支撑。
第二个方向是有机废物源头收集减污降碳与资源化利用。其中,城乡有机废物处置是非常基础的难题,"美丽乡村”建设中特别棘手的难题就是畜禽粪便的处理。现在有些畜禽粪便用于沼气发电,但是沼渣不好处理。因此,我们研究将它制备成黄腐酸含量高的植物生长促进剂,使得黄腐酸含量能够提高几倍,但是占地面积很少,发芽率大大地提高。
在厨余垃圾及废弃油脂能源化方面,制油的催化剂成本非常高,团队研究了低成本催化方法用在生物航空煤油上,最终成本为7000元/吨,低于航空煤油采购成本价,这一方面的工作今后有比较大的潜力。
此外,污泥资源化制生物炭材料、废弃蛋白质资源化制备的生物炭、生物质资源化制备的仿生碳材料也是研究方向。
第三个方向是源头绿色预防性消毒防疫技术。臭氧是非常有效的消毒剂,适合用于大型冷库的预防性消毒。臭氧的发生设备可以做成手机大小,能放入车内在移动的过程中进行消毒。第四个方向是高级氧化污水深度处理与回收技术。污水循环利用中最关键的是高级氧化,因此在原有基础之上,我们把臭氧做成高浓度、高压力的臭氧,形成微钠气泡,降解水中的污染物,能够把水中的色度、味去除,提高氧化还原点位,提高溶解氧的浓度。对于污水深度处理特别是资源化利用有非常大的意义。
别的研究方向还包括常温常压破解污泥与除臭技术、绿色多功能净水剂、基于源头减污资源回用的膜技术开发、超低能耗的海水淡化技术以及绿色安全生态终端饮用水安全保障技术。
在碳中和愿景下,城市面临着进出物质失衡、城市热岛效应、水资源短缺、环境污染等一系列问题,应该从整体上实现资源的优化配置、能源的优化利用,转变单纯未端处理的技术路线,要重视前端污染减污、资源利用、有机废物源头分离,制肥或制碳回到农制备各种材料,要发展绿色预防性的消毒技术,在冷链物流的前端实行预防性消田、毒。要形成一种源头减污、资源回用 的村镇生态环境的绿色生态治理模式。
资源回收后可能就不用建污水管道,而在源头的垃圾精细化分类方面,要在社区实现精细化分类。应该在社区就将粪便变成肥料再回到社区,这样就实现了城市环境治理的新模式。很多粮食蔬菜从农村运到城市的运输成本非常高,碳排放量很大,应该通过社区自身的碳平衡,增加负碳功能。同时,利用废料发展催化技术、膜技术,保障水的循环需求,在绿色农业、绿色社区、绿色校园开展示范,形成绿色产业的技术体系,围绕党的二十大精神减污降碳,以实现绿色发展目标。
对于“高山仰止,景行行止”马军院士的专题讲座,以及集团围绕服务建设践行新发展理念的公园城市示范区所展开的积极探索,专家有以下看法:
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专题讲座的价值和意义:马军院士作为城市水资源开发利用领域的权威专家,其专题讲座为集团带来了前沿的绿色低碳技术知识和实践经验,对于推动集团在城市水环境治理、低碳技术应用等方面的工作具有重要的指导意义。
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绿色低碳系统构建的重要性:在当前碳达峰、碳中和的大背景下,绿色低碳系统构建是城市可持续发展的重要方向。马军院士的讲座强调了这一点,并提出了对应的发展对策,这对于集团乃至整个行业都具有重要的启示作用。
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公园城市建设的创新实践:集团自成立以来,积极投身建设践行新发展理念的公园城市示范区,这是一项具有创新性和前瞻性的工作。集团通过持续在公园城市的建设中注入“双碳”发展理念,开展了一系列技术交流活动,为公园城市建设提供了有力的技术支撑和智力支持。
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持续深化学习和理念创新:集团通过举办专题讲座、开展技术交流活动等方式,持续深化学习,加强理念创新,这是非常必要的。只有不断学习新知识、新技术,才能跟上时代的步伐,为城市建设发展贡献更大的力量。
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对集团未来的期待:专家对集团未来的发展充满期待。他们希望集团能够继续秉承“为公园城市而生”的使命,勇担时代责任,积极探索城市建设发展的新思路、新理念,为实现城市可持续发展做出更大的贡献。
总之,马军院士的专题讲座为集团带来了宝贵的知识和经验,对于推动集团在城市水环境治理、低碳技术应用等方面的工作具有重要的指导意义。同时,集团通过持续深化学习、加强理念创新、凝聚奋斗合力等方式,为公园城市建设提供了有力的支持。
2月10日,由成都设计咨询集团主办的“高山仰止 景行行止”马军院士专题讲座在集团本部成功举办。本次专题讲座是主讲人中国工程院院士、城市水资源开发利用(北方)国家工程研究中心主任马军第二次莅临集团进行技术讲座。专题讲座开始前,集团还举行了庄重的授聘仪式,集团党委副书记、总经理陆辉向马军院士授予聘书,正式聘请马军院士为集团院士顾问团特聘专家。本次专题讲座以“线上+线下”形式开展。陆辉出席,集团副总经理徐军主持讲座。四川大学、成都市水务局、成都兴城投资集团、成都环境投资集团受邀嘉宾,集团及各直属公司员工代表近100人参加。
马军院士以“未来城镇绿色低碳系统构建与技术进展”为主题进行授课,对我国碳达峰、碳中和目标下城市发展面临的种种挑战,根据未来城市生态环境,结合尖端绿色低碳技术的研究进展,提出了对应发展对策。提问交流环节,与会代表结合本职工作,围绕成都市城乡统筹发展、低碳技术在城建市政领域的应用、城市水环境治理等领域向马军院士提问,并展开热烈交流,共同助力公园城市背景下绿色低碳的城乡系统建设之路。
“为公园城市而生”,勇担时代使命,集团自成立以来,积极投身建设践行新发展理念的公园城市示范区,持续在公园城市的建设中注入“双碳”发展理念,积极开展了一系列论坛、讲座等技术交流活动。本次“高山仰止,景行行止”专题讲座是集团围绕服务建设践行新发展理念的公园城市示范区为统揽,积极探索城市建设发展新思路、新理念的实际体现。集团上下将持续深化学习,加强理念创新,凝聚奋斗合力,共创美好未来!
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中国工程院院士、哈尔滨工业大学马军作《未来绿色低碳城市水系统发展对策与技术进展》特邀报告 | |
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2023年10月31日,中国工程院院士、哈尔滨工业大学马军在生态环境保护平行论坛作《未来绿色低碳城市水系统发展对策与技术进展》特邀报告。
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马军院士: 面向新质生产力发展的未来绿色低碳生态城乡水系统构建思考与技术进展
11月17日,黄河生态文明国际论坛在济南举行。中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授,中国社会科学院生态文明研究智库——山东省委党校(山东行政学院)黄河研究院名誉院长马军作题为《未来绿色低碳城镇发展对策与技术进展》的主旨演讲。
“黄河是我们的母亲河,如何实现黄河流域的可持续发展,关键在于黄河的保护。”马军说,生态保护核心的问题是要处理好若干平衡,比如水资源平衡、物质平衡、生态平衡、能源平衡。他进一步从源头减污降碳与资源循环利用、绿色低碳城镇排水系统、绿色低碳城镇供水安全保障、无动力降温制冷技术四个方面提出保护建议。
作为水处理专家,马军主要从事水处理理论与技术研究与教学工作,在预氧化、高级氧化和膜分离技术等领域从事研究工作,应用于受污染水源水净化工程、污水深度处理,在多次重大污染应急工程中发挥了重要作用。
此次主旨演讲中,马军提到绿色低碳的城镇供水安全保障建设思路。他认为,应该加强供水的源头控制,但是由于气候变化的影响,可能会遇到很多的水质问题,比如水资源短缺的问题、水质浊度高的问题、沿海的咸潮的问题等,由于溶解氧下降,还有蓝藻暴发,嗅味藻毒素的问题,水体底部缺氧还有锰的问题,锰升高的问题,出现黄水红水等现象……所以人们应该加强供水源头的保护,在这个基础之上,进行有针对性的研发,比如利用高价态铁去除多种污染物,强化水体净化等技术手段研发绿色多功能净水剂;利用催化氧化技术深度除嗅味物质;利用陶瓷膜深度处理工艺来实现终端饮用水的水质保障等,建立起从源头到龙头的饮用水安全保障技术体系。
在主旨演讲中,马军还提到建筑的无动力降温隔热制冷技术,该技术主要应用于粮仓、物流、仓储、建筑、车间、桥梁等,可以起到降低建筑运营能耗的积极作用。此外,马军还建议要发展循环经济,畜禽粪便绿色低碳高效制肥,进行高品质农田建设和盐碱地改造,控制农村的面源污染;发展城镇污水源头营养物资源回收、分布式水回用、末端污水厂智慧管控专家系统等技术,助力黄河流域生态保护及可持续发展。
记者:赵璐 校对:汤琪 编辑:刘玉红 摄影:王锋
我国高等院校的设置和调整,要符合社会生产和发展需要。这是新中国成立之初,国家对于高等教育事业发展制定的要求。
当年国家学习苏联高等教育发展模式,将民国时期所有高校进行重新调整和优化,设置各种专门类别的高校,服务于各行业发展。
正是基于这样的背景,全新的工科类高校由此而诞生。比如工学院、钢铁学院、冶金学院、矿业学院等都应运而生。
改革开放以后,各种类型的工科学院都纷纷升级为大学,并且通过兼并的方式,逐渐发展成理工类学科为主的综合性高校。
因此,全部学科为工科的高校已经消失,如今定义的工科高校,通常都是指工科专业数量占据总专业60%以上,工科占据主导地位的高校。
全国工科高校30强出炉
随着我国经济结构逐渐变化,拥有技能的工科高校毕业生明显更受就业市场欢迎,即使如今经济发展缓慢,工科毕业生就业率依然可观,所以这些年工科高校分数线明显上涨。
根据软科发布的《2024年中国大学排行榜》,今天特意为大家总结工科高校排名情况。这份榜单更多是衡量工科高校的综合实力,并不只是工科学科实力,大家必须要清楚。
清华大学工科实力毋庸置疑,位列全国第一名。当年清华被定义为国家优先发展高校,全国各地高校工科院系都抽调到清华,经过60多年资源整合和吸收,已经奠定“龙头”地位。
国家每年数百亿元的经费拨款,还有全国最为拔尖的理科生源,使得清华大学能独立存在。学校这些年又在努力发展理科和医学,综合实力都能位居全国第一,亚洲前列。
浙江大学位列第二名,上海交通大学位列第三名。这两所都是华东五校成员,学校综合实力在全国高校里面都是属于第二梯队,两所高校工科侧重点不同。
浙江大学主要集中在计算机、软件工程、光学工程和材料学等领域,上海交大主要优势集中在机械工程、船舶与海洋工程、生物医学工程等领域。
值得注意的是,两所高校除了在工科领域表现优秀外,还有自身的医学、农学和海洋科学等三个领域都表现得较为出色,这也是增强学校综合实力的重要手段。
每年高考录取分数线公布以后,浙江大学和上海交通大学农学类专业都属于单独招生,而且录取分数线较低,相当于中等211高校水平。
因此,工科类高校通过增加其他学科优势,确实有利于增强综合实力,提高自身排名。但如果是冷门专业,同样会影响到自身生源质量和口碑。
华中科技大学排名第四,西安交通大学排名第五。这两所高校目前属于竞争状态,历年高考分数线都非常接近,而且学科设置雷同,每年都需要互相争夺优质生源。
华科主要工科优势集中在机械工程、电气工程和光学工程等领域,西安交大主要集中在电气工程、动力工程及工程热物理、核技术等领域。
除了传统工科以外,华科和西安交大这些年都重点发展医学和管理学等,都希望提高综合实力。还有在人工智能和集成电路等新兴工科领域,有较好表现。
北京航空航天大学排名第六,进步较为明显。相对而言,北航是较为纯粹的工科类高校。即使同样设置有管理学、文学、艺术学等学科,但学校工科专业占据80%以上。
北航在工科方面的表现越发突出,比如航空宇航科学与技术、计算机、材料学、仪器科学与技术等都已经达到全国一流水平。优质专业和优越地理位置,使得北航录取分数线高涨。
工科前十名高校,位列第9名的哈尔滨工业大学最受瞩目。如果只是单纯比拼工科学科的实力,哈工大确实有资格排进前五名,但这里比拼的是工科高校综合实力,
哈工大这些年都在努力发展管理学、医学、文科等学科,比如将省内的医院变成附属医院,成立医学与健康学院等,都是希望提高整体实力。
但仅靠自身的实力发展医学,省内又没有重量级的医院合并,目前发展速度较慢,和其他工科高校医学院相比,有非常大的差距,这也是导致学校综合排名落下风的主要原因。
工科高校30强里面,北京科技大学、南京理工大学和南京航空航天大学等高校,都已经超越部分老牌985高校,今年同样受到重点关注。
WATER8848前言:对于财政部和住房城乡建设部发布的《关于开展城市更新示范工作的通知》,专家们普遍持积极和支持的态度。
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城市更新是推动城市可持续发展的重要手段:城市更新不仅有助于改善城市基础设施,提升城市功能和品质,还能改善居民的生活环境和质量。通过城市更新,可以有效地解决老旧城区存在的问题,如交通拥堵、环境脏乱差等,从而提升城市的整体竞争力。
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竞争性选拔有助于激励城市积极参与:通过竞争性选拔的方式确定示范城市,可以激励各城市积极参与城市更新工作,提升城市的管理水平和创新能力。这种方式能够确保有限的资源得到合理的配置,使那些真正有需要、有能力、有特色的城市获得支持。
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中央财政定额补助是重要支持措施:中央财政对示范城市给予定额补助,是推动城市更新工作的重要保障措施。这种资金支持可以帮助城市解决资金不足的问题,加快城市更新项目的推进速度,提高项目的质量和效益。
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重点支持超大特大城市和长江经济带沿线大城市:这种政策倾斜有助于加快这些城市的基础设施建设和更新改造步伐,提升城市的整体发展水平。这些城市通常具有较大的经济规模和人口规模,是城市更新工作的重点区域。
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城市地下管网更新改造和污水管网“厂网一体”建设改造是重要方向:这两个领域是城市基础设施建设的重点方向,也是城市更新工作的重要内容。通过更新改造这些设施,可以提高城市的排水能力和污水处理能力,改善城市的水环境状况,提升城市的生态环境质量。
总之,财政部和住房城乡建设部发布的《关于开展城市更新示范工作的通知》得到了专家们的普遍认可和支持。这一政策将有助于推动城市更新工作的深入开展,提升城市的整体发展水平和生活质量。
最高补助12亿!重点支持污水管网“厂网一体”建设改造
5月6日,财政部和住房城乡建设部发布《关于开展城市更新示范工作的通知》,通知中提到财政部会同住房城乡建设部通过竞争性选拔,确定部分基础条件好、积极性高、特色突出的城市开展典型示范,扎实有序推进城市更新行动。中央财政对示范城市给予定额补助。每省(区、市)可推荐1个城市参评,首批评选15个示范城市,重点向超大特大城市和长江经济带沿线大城市倾斜,中央财政补助资金重点支持城市地下管网更新改造和污水管网“厂网一体”建设改造等。
关于开展城市更新示范工作的通知
各省(自治区、直辖市)财政厅(局)、住房城乡建设厅(局):
为贯彻党的二十大关于“实施城市更新行动”的要求,落实中央经济工作会议具体部署,自2024年起,中央财政创新方式方法,支持部分城市开展城市更新示范工作,重点支持城市基础设施更新改造,进一步完善城市功能、提升城市品质、改善人居环境,推动建立“好社区、好城区”,促进城市基础设施建设由“有没有”向“好不好”转变,着力解决好人民群众急难愁盼问题,助力城市高质量发展。现就有关要求通知如下:
一、工作目标和原则
财政部会同住房城乡建设部通过竞争性选拔,确定部分基础条件好、积极性高、特色突出的城市开展典型示范,扎实有序推进城市更新行动。中央财政对示范城市给予定额补助。示范城市制定城市更新工作方案,统筹使用中央和地方资金,完善法规制度、规划标准、投融资机制及相关配套政策,结合开展城市地下管网更新改造、污水管网“厂网一体”建设改造、市政基础设施补短板、老旧片区更新改造等重点工作,不断推进城市更新工作。力争通过三年示范,城市地下管网集约敷设水平和安全性稳步提高,生活污水收集处理效能显著提升,市政基础设施短板弱项得到有效改善,持续推动老旧片区宜居环境建设,满足人民高品质生活需要,并形成可复制、可推广的模式和经验。
二、支持范围和申报条件
城市更新示范工作支持对象是地级及以上城市。2024年,每省(区、市)可推荐1个城市参评,首批评选15个示范城市,重点向超大特大城市和长江经济带沿线大城市倾斜,中央财政补助资金重点支持城市地下管网更新改造和污水管网“厂网一体”建设改造等。
示范城市需同时满足以下基础条件:
1.建立推动城市更新工作的组织领导和协调工作机制,并制定示范城市建设工作方案;
2.城市财力应满足城市更新投入需要,地方政府债务风险低,不得因开展城市更新形成新的政府隐性债务;
3.近年来未在住房和城乡建设领域出现重大生产安全事故或重大负面舆情事件。
三、遴选组织方式
示范城市选拔采取竞争性评审的方式选拔确定,重点向基础工作扎实、条件俱备、积极性高的城市倾斜。
(一)省级推荐。省级财政、住房城乡建设部门对照示范工作要求,择优推荐本地区符合条件的城市参与评审,组织编制实施方案,并提供必要的支撑材料。
(二)书面评审。财政部、住房城乡建设部组织专家对城市申报方案进行审查、打分。按照120%差额比例确定进入现场答辩的城市名单。
(三)现场答辩。进入现场答辩的各城市派员参加公开答辩,现场打分、现场公布排名,前15名为入围城市。
(四)集中公示。入围城市经过公示,无异议的确定为示范城市。存在异议并经查实的,取消示范资格。
四、补助标准和支持范围
(一)中央财政资金补助标准。中央财政按区域对示范城市给予定额补助。其中:东部地区每个城市补助总额不超过8亿元,中部地区每个城市补助总额不超过10亿元,西部地区每个城市补助总额不超过12亿元,直辖市每个城市补助总额不超过12亿元。资金根据工作推进情况分年拨付到位。
(二)资金支持方向。示范城市通过多种渠道筹集资金,系统化推进城市更新行动,统筹推进城市地下管网和综合管廊建设、污水管网“厂网一体”建设改造、市政基础设施补短板、老旧片区更新改造等工作,优化城市空间布局,完善城市功能。具体包括:
1.城市地下管网更新改造。对城市燃气、热力、给排水、电力等城市地下管网实施更新改造,因地制宜推进城市地下综合管廊建设,提升城市地下管网整体水平。
2.城市污水管网全覆盖样板区建设。对污水处理管网按照“厂网一体”的模式进行更新改造,提升污水收集处理效能。
3.市政基础设施补短板。对生活垃圾分类、综合杆箱、物流设施等市政基础设施进行提升改造,补齐城市基础设施短板弱项;提升城市绿地服务功能,推进口袋公园建设和绿地开放共享。
4.老旧片区更新改造。对历史文化街区、既有公共建筑、公共空间等进行节能降碳等提升改造,持续改善建筑功能和提升生活环境品质。实施城市功能完善工程,推进适老化适儿化改造,加快公共场所无障碍环境建设改造。
示范城市要按照因地制宜、因城施策的原则,突出本次城市更新的示范重点内容,有针对性的解决制约本城市发展的问题,避免面面俱到、“撒胡椒面”。同时,应与现有政策做好统筹衔接,具体项目上不得重复使用2023年增发国债资金、中央预算内投资、车购税资金、超长期特别国债等其他渠道中央财政资金,防止交叉重复。
五、日常跟踪、监督检查及绩效管理
省级住房城乡建设、财政部门应建立对示范城市的日常跟踪及监督检查机制,及时将示范城市的任务落实、存在问题及经验做法等报住房城乡建设部、财政部(原则上每个典型示范城市每年不少于1期)。其中,住房城乡建设部重点检查任务完成情况,财政部门重点检查财政资金使用合规情况。住房城乡建设部、财政部将在汇总地方上报情况的基础上,对示范城市开展抽查。
财政部、住房城乡建设部按照预算管理有关要求开展绩效评价。财政部主要负责绩效评价方案制定、指标设置等,住房城乡建设部主要负责方案组织实施、任务完成情况核实等。绩效评价结果将与中央财政资金拨付挂钩。对绩效评价结果较差的示范城市,将视情况缓拨、扣减补助资金。
六、其他事项
(一)参与申报的各省级财政、住房城乡建设部门应于5月24日前联合行文报送财政部、住房城乡建设部,并组织申报城市通过财政部、住房城乡建设部邮箱报送电子版(含佐证材料),或通过光盘等移动存储方式邮寄,申报材料不得包含任何涉密文件、涉密内容。
(二)为落实过紧日子要求,各申报城市应紧扣要求编制工作方案,避免委托中介机构“编本子、讲故事”,印制豪华材料等情况,切实减少申报工作相关支出。申报材料除正式文件外,实施方案及相关支撑材料一律报送电子版。
(三)请各地严格按照通知明确的数量和要求推荐城市、报送材料等,并对报送内容真实性负责。对不按要求报送或申报内容明显不实的城市,将取消当年申报资格。
精彩
会议主题 ■主题 1 —— 污泥中新污染物处理与安全转化 ■主题 2 —— 污泥低碳处理与碳减排创新技术 ■主题 3 —— 污泥资源能源化利用与循环经济 ■主题 4 —— 污泥热化学处理碳减排创新技术 ■主题 5 —— 工业污泥低碳绿色处理处置技术 ■主题 6 —— 污泥低碳绿色处理技术管理示范 |
●注册费用
注册费:参会代表(30 岁及以上) 3000 元
青年代表与学生(30 岁以下) 2200 元
包含会议服务、资料、午晚自助餐、茶歇和技术参观 等费用
注册网址:
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●银行转账信息:
收款单位:《中国给水排水》杂志社有限公司 收款账号:12001635400052519625
开户银行:建设银行天津河西支行 备注信息:姓名+ 国际水协第 18 届污泥大会
●会议联系人:
王领全 13752275003(微信同号) 孙 磊 13702113519(微信同号) 金 晟 18622273726(微信同号)
●会场与宾馆:
会场与宾馆::北京中德国际会议会展中心(北京国测国际会议会展中心)
会场地址:北京市顺义区临空经济核心区汇海南路 6 号院
会务宾馆房价(微信扫码预定)
600 元/晚(五星级,豪华双床房)500 元/晚(四星级,商务楼标准间,双床房) 380 元/晚(四星级,商务楼大床房;折扣价,青年代表与学生优先预定)
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【日程】国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议
国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议
中国环境科学学会固废分会 2024年年会
第1届中国污泥 100人高层技术与管理论坛
《基础设施和公用事业特许经营管理办法》已经2024年1月31日第8次国家发展改革委委务会议审议通过和财政部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、中国人民银行审签,现予公布,自2024年5月1日起施行。 http://www.water8848.com/news/202405/01/154384.html 配有同声传译:国际大咖云集 --IWA国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议 议报名注册:https://iwa-sludge-2024.casconf.cn/userRegister
【日程】国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议
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彭永臻 中国工程院院士、北京工业大学教授
任洪强 中国工程院院士、南京大学环境学院教授
马 军 中国工程院院士、哈尔滨工业大学环境学院教授
周 维 原国务院三峡办正司级巡视员、副司长,研究员
王亦宁 中国环保机械行业协会名誉会长
于鸿立 中国环保机械行业协会秘书长
周 骅 上海城投水务(集团)有限公司党委副书记、董事长
张荣兵 北京城市排水集团有限责任公司党委副书记、总经理
朱向东 长江环保集团党委副书记、总经理
梁伟刚 中原环保股份有限公司党委书记、董事长
许光明 常州市排水管理处处长
张 辰 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司总工程师
李 艺 北京市市政工程设计研究总院有限公司总工程师
高 琼 北京北排装备产业有限公司董事长
赫俊国 广州大学 教授
洪申平 亿昇科技(天津)有限公司董事长
姜桂廷 景津装备股份有限公司董事长
赵志诚 新兴铸管股份有限公司销售公司总经理
万年红 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 副总工研究院院长
唐建国 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 总工
高 旭 中国市政工程东北设计研究总院有限公司 总院副总工
李 军 北京工业大学 教授
马小蕾 中国市政工程西北设计研究院有限公司总工
李 军 浙江工业大学 教授
陈 广 上海城投污水处理有限公司党委副书记、执行董事、总经理
郑兴灿 中国市政工程华北市政总院 总工
赵乐军 天津市政工程设计研究总院技术总监,正高级工程师
持续更新中……
配有同声传译:国际大咖云集 --IWA国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议,会议时间:2024年5月17日—20日,会议地点:北京国测国际会议会展中心 ,报名注册:https://iwa-sludge-2024.casconf.cn/userRegister 欢迎各界人士参会, 详情咨询: 王领全 13752275003(微信同号)金晟 18622273726(微信同号) 孙磊13702113519(微信同号)