“十四五”減污降碳協同治理的機遇與挑戰
“十四五”時期,我國生態文明建設進入以降碳為重點戰略方向、推動減污降碳協同增效、促進經濟社會發展全面綠色轉型、實現生態環境質量改善由量變到質變的關鍵時期。本次沙龍邀請曲久輝院士、吳豐昌院士、張辰大師、戴曉虎教授、葉代啟教授圍繞“‘十四五’減污降碳協同治理的機遇與挑戰”進行了深入探討,由黃霞教授主持。
觀點集錦
主持人:
曲老師在“水環境工程如何服務水生態保護”報告中談到要減污降碳相融合,環境與生態相融合,更高的目標就是生態文明建設,這是國家的重大戰略需求。個人發展如何很好地融入國家重大需求的大格局里,充分體現自己的專業能力和價值呢?請曲老師給我們一些建議和指點。
曲久輝院士:
在大背景下,每個人的發展一定會融合在社會發展當中,估計在座的專家們都想過:我做的工作如何與“雙碳”目標結合起來?大家思考更多的是如何把我的研究、應用和未來發展與碳中和相結合。實際上,我對碳中和的想法可能與大家不太一樣,我認為應該理性、冷靜、科學和務實地考慮融合的問題。國家發改委最近在批判碳中和的帽子滿天飛。碳中和是一個目標,是在全球氣候變化背景下的一個目標,它引導社會產業和經濟發展,改變格局、改變形態、改變模式。格局、形態和模式的改變,影響著全球產業發展的方向,包括經濟科技的發展方向,這可能是它所產生的最大效益。沒有“雙碳”目標時,大家主要從事環境污染控制,但有了“雙碳”目標以后,它的發展模式可能發生改變了。我建議學者們,產業界的同志們,特別是環保產業的企業家們,不要為了碳中和而碳中和,更不要因為碳中和迷失了自己的發展方向。
第二點是個人發展,從學術上來說,我一直非常贊賞科學家的自由探索。中國的科學技術為什么落后,就是缺乏科學家探索的精神制度和場所。我們經常規定一些任務,比如用碳中和來引導和約束大家,大家做的可能都是碳中和的事情,但是有碳中和我們就一定會創新嗎?那不一定。真正的探索是科學家的個人興趣、他的科學態度和對科研的好奇,所以我建議不要讓碳中和束縛我們的手腳,讓我們自由探索的翅膀飛翔得更高,這是我的第二點建議。
第三點,特別對于年輕的學者,還要有自己獨立的見解,不要跟風,像碳中和的事情也不要跟風,如果大家都一擁而上做這些事情,我們一定是會落后的。實際上科學探索是無窮的,科學是一個浩瀚的海洋,這個海洋無窮大,如果只盯著海洋上露出的一個小島,而忘記了海洋世界的奇妙,我們一定會迷失,不能取得真正的科學創造和成果。所以個人的發展要有個人獨立的見解,要有對時代的認識,同時也要有時代的科學精神。
主持人:
從“減污降碳”的目標來講,國家一直在投入很大力量改善水環境生態質量。水專項從立項到現在經歷了三個5年計劃,現在正好是在結題驗收的環節,在原有規劃的基礎上,面向 “十四五”,從水生態環境角度來講,我們還面臨哪些問題,未來要關注哪些新的焦點?
吳豐昌院士:
水專項經過三個5年計劃,應該說比較圓滿地完成了任務。關于“十四五”,現在中央的目標非常明確,以降碳為重點戰略方向,推動減污降碳協同增效,這將會成為我們國家“十四五”社會發展、高質量發展和經濟轉型的重要抓手,為我們的研究提供了非常好的國家需求。國家明確了要加快制定統一部署、統一規劃、統一標準、統一實施和統一監管的一系列相關政策,包括未來的工作重點。
污水處理廠是未來減污降碳協同增效的重點。除此之外,還有兩個方向也是重點:
一是工業園區。工業園區占到工業能源消耗的65%,工業排放也占到總排放的70%。如何把水、土、氣、固廢,剛才說到的VOCs等進行協同治理,也是未來的研究重點。在國家整個環保進程中,工業園區技術監管比較嚴,技術相對比較先進。所以工業園區的協同治理可以發揮非常重要的作用。經過幾十年的努力,工業園區問題得到了很好地治理,在協同增效處理以后,希望把工業園區真正變成花園式的工程。
二是江和湖。十八大以來,我們建立了很多生態工程濕地,這幾年我們注意到它原來是碳匯。隨著富營養化程度的提高,實際上已經慢慢變成了溫室氣體源,現在濕地湖泊的甲烷釋放量占到大氣甲烷總釋放量的20%。隨著富營養化程度的升高和全球氣候變化,很多數據表明未來甲烷的釋放量將增加5~20倍,甚至30倍。在很多生態工程中,我們注重污染物的去除,注重工程的生態效果,同時我們也應該對非二氧化碳的溫室氣體進行減排,這是我們未來污染物減污降碳協同增效的一個難點和重點,也給做生態修復工程的人出了一個難題。濕地、湖泊等生態工程不僅要變成污染物去除的地方,同時也是大氣溫室氣體能夠減排的地方。生境改善和人居環境改善,這兩塊可能是我們未來非常好的著力點和重點。
主持人:
除了工業行業以外,在“碳達峰”的目標下,其實各個城市也制定了相應的目標和戰略。在城市系統里面,水系統是城市的一個大的構成,包括給水、排水、雨水等。在面向整個城市的“碳減排”,從復雜的水系統角度,會應對什么樣的挑戰呢?
張辰大師:
我主要從事工程設計,注重系統思維,“雙碳”“減污降碳”是現在的熱點,如何把熱點變成研究點,再變成增長點,我認為這是很好的一個機遇。從整個城市的系統角度,挑戰主要來自3個方面:
首先是收集系統,如何通過有效地收集,把污染物送到污水處理廠?現在污染物沉積在化糞池,污染物沉積在污水管道里面,沒有有效地送到污水處理廠。如何有效收集污染物,很多專家都提到了污水源熱泵。收集系統如何減污降碳,我們還有很多的研究點和增長點。
其次是污水廠,我一直主張泥水同步。水處理過程可能是耗能,但污染物中有機質富集在污泥中,污泥成為能源,也是資源,如何將其有效地利用,泥水同步治理的同時,不僅僅實現水質達標,同時還要回收能源和資源,這也是減污降碳。
最后,城鎮污水處理廠的場地也是很好的資源。過去我對污水處理廠加蓋除臭很抵觸,許多城市把污水輸送到城市外圍建污水廠,但是污水廠仍然加蓋除臭,增加了運行費用。不過現在我的觀念轉變了,中國人口密集,污水廠除臭加蓋以及半地下污水廠、地下污水廠也成了普遍的現象。如何充分利用土地資源、生態濕地等,能夠通過生態把碳的問題進一步優化,是需要展開研究的。另外,日本、波蘭等通過在場地上面覆蓋太陽能、風能等一系列的措施,實現了更好的場地利用。城市的整個污水系統中,有能源也有資源,完全可以做到零碳污水廠,甚至于負碳污水廠。
主持人:
無論是從行業還是區域層面,要實現碳中和或者碳排放目標,環保產業技術的發展是一個必不可少的堅實支撐。過去環保產業技術主要從處理效果去評估,在面向碳中和這樣一個更大的維度上,環保產業技術該如何去評估?
戴曉虎教授:
首先,“雙碳”戰略對環保技術的落地或是環保產業是一個極大的利好消息。我們過去做環境工程的項目,追求很好的經濟效益和環境效益,但環境效益事實上比較泛,無法用量化指標衡量。通過“雙碳”戰略,將來對碳排放的指標應該是可以量化的,不僅在環境工程領域,也包括其他方方面面,有助于未來的一些新導向或者新技術的落地。我們過去是以處置為目標,所以才會有很多粗放、短流程的方法,但未來如果上升到碳排放角度,環境工程這個行業可能會更加精細化,這對環保產業是一個很好的機遇。
第二,我們國家的環保產業與國外相比,還存在一定的差距。我們一直希望國家的環保產業能夠壯大,高薪錄用環保人才。去年招生時我從很多家長那里了解到,他們覺得環保整體產業,工資待遇不夠高,原因是什么?我覺得一方面是科學研究的推動,但是另一方面是環保產業自身技術的門檻比較低,所以才導致了我國現有的環保產業與國外相比,研發力量相當薄弱。如果將技術成熟度分為9級的話,1到3級是在大學,4到7級、8級、9級其實是公司、企業和政府,這方面的體系還沒有完善,但相信通過雙碳倒逼技術的提升,進一步倒逼我們的企業、行業和高校的密切融合。企業壯大了,環境學科將來也會招到更好的學生,這對學科發展相當重要。
第三,國家現在采取了一些政策。我作為上??苿摪瀛h境方面的咨詢專家,主要評估上市企業環境方向的科創屬性。資本和金融相結合的帶動作用很大,因為科創板要求必須要有發明專利,最好有承擔的國家項目,最厲害的甚至有國家科技進步獎。所以現在很多做鋰電的企業,包括環境領域的企業都很關注技術,愿意跟高校老師進行真正的合作。過去我們確實有很多技術是放在書架上,所以我覺得雙碳目標對我們未來的行業發展,特別是環境工程,是特別好的消息,特別利好的舉措。
最后一點,全世界都在賽跑,包括德國、美國,特別是瑞士和英國,其實都在做資源化方面的工作,提出了很多理念和很多新的技術。依照現在的發展趨勢,在今后5~10年,廢水處理、有機廢棄物的處理等,相信會有很大的突破。我原來一直說高科技沒照到環境工程,但現在通過“雙碳”目標,這方面的需求很大,而且值得期待。
主持人:
對于工業領域重點行業的排放來講,如何從源頭預防和治理?從碳減排到大氣污染的協同控制,能否做一些具體的解讀,未來我們會面臨什么樣的挑戰?
葉代啟教授:
我的研究方向是大氣污染控制,對“碳達峰”和“碳中和”是舉雙手贊成,而且對目標的實現比較樂觀。通過“碳中和”行動,從源頭減少了大氣污染物的排放??傮w來說,在前10年“碳達峰”階段,協同的要求更高:一方面要考慮污染物的減污,同時又要考慮降碳,探索這兩個方面壓力是非常大的。各個地方、各個行業的做法都有所不同,對做技術、做工程研究的技術人員來說也是新的挑戰。
每個研究領域其實都可以實現減少污染物的同時,把能源和資源合理地利用,這種協同作用一定是1+1>2的效果。但要從技術上體現,可能還是面臨著非常大的挑戰,不過現在已經有一些技術慢慢發展起來了。
VOCs減排的一些行業,在降低污染物排放的同時也減少溫室效應,把能源利用起來,真正地在降碳減污方面做到高度協同,這也會推動行業的治理水平,也對生態系統具有正面積極的作用。