清华大学环境学院副教授赵明:基于生物质废弃物富氢燃气化的负碳排放技术研究与产业化探索

在实现碳达峰、碳中和目标的道路上,我国要比发达国家面临更大的挑战。第一,从排放总量看,我国碳排放总量约为美国的2倍、欧盟的3倍,实现碳中和所需的碳排放减量远高于其他经济体;第二,从碳强度看,我国单位GDP碳排放高于发达国家;第三,从发展阶段看,发达国家已实现经济发展与碳排放脱钩,而我国尚处于经济上升期、碳排放达峰期,工业化、城市化快速发展,需统筹考虑控制碳排放和社会经济发展的矛盾;第四,从脱碳时间看,我国从碳达峰到碳中和时间远短于美国与欧盟;第五,从规划部署看,美国与欧盟已提前部署碳中和实施路径和技术研发。

循环经济是推进可持续发展的强大引擎——访清华大学环境学院教授、循环经济产业研究中心主任温宗国

自联合国环境与发展大会提出走可持续发展道路之后,循环经济受到了全球的普遍关注,并成为减缓环境与发展之间尖锐冲突的新型经济发展模式,得以广泛应用和实践。自2009年1月《中华人民共和国循环经济促进法》施行至今,经过十余年的探索实践,我国循环经济取得了显著的经济、环境和社会效益,正在成为实现可持续发展的强大引擎。

垃圾分类:立德树人,行胜于言——专访清华大学环境学院教授刘建国

垃圾分类不是吹吹打打唱高调,不是絮絮叨叨讲故事,也不是指指点点挑毛病,而是典型'知易行难'的事情,重在人人行动,贵在长期坚持。习近平总书记对垃圾分类工作作出重要指示,强调培养垃圾分类的好习惯,为改善生活环境作努力,为绿色发展、可持续发展作贡献,指出推行垃圾分类关键是要加强科学管理、形成长效机制、推动习惯养成,进一步阐明了垃圾分类的重大意义在于提升社会文明,带动绿色发展,核心问题在于促进全民参与,养成良好习惯。

为全球交通污染治理贡献中国经验——访清华大学环境学院副教授刘欢

要加强交通的大气污染治理,需要从系统、技术、能源和行为等多个方面考虑。其中,最重要的是系统,既要有自上而下的规划,也要有自下而上的清单,从系统的层面科学地设计、评估发展路径。

化学品环境风险防控的践行者--安捷伦思想领袖奖获得者、清华大学环境学院余刚教授专访

2019年8月14日下午,北京--安捷伦科技在清华大学环境学院举行"安捷伦思想领袖奖颁奖典礼暨有机污染物环境安全研讨会",宣布将"安捷伦思想领袖奖"授予清华大学环境学院余刚教授,以表彰余刚教授对持久性有机污染物的研究,以及他在有机污染物控制理论、技术和策略研究中所作出的贡献。

我为清华大学环境学院的成立奉献了一份力量

九十有二的李先生,听力不是很好,聊天时需要一字一顿地说,他方能听清,可他的声音洪亮而有力,思维清晰而有敏捷,一点也不会让你觉得他已经是位满头华发的老者。他和蔼可亲,这位一生充满传奇色彩,桃李满天下备受众人尊敬的老者有着没有距离的亲切之感,他会为没有接到你的来电和你致歉,一句句的"对不起",他会对我这位晚辈称呼"老师",他会在每次的谈话中有着数不清的"谢谢",虽不曾谋面,试想他应该是一位谦逊、儒雅、水一般湿润的男子吧!也许从与水木清华结缘,到倾注毕生心血于清华,他的一生便与清华有了同呼吸共命运般的情感。本期就带大家走进清华大学李国鼎先生,随着他的时光流转知晓专业的时代变迁,聆听他那些回味无穷的往事;去追溯清华大学环境学院的发展历程。

美国研究型大学环境工程硕士研究生培养模式及其借鉴

从“两山理论”到“双碳”目标,国家对生态环境保护及其高层次人才的需求日益提升,提高研究生培养质量,已成为我国创新型国家建设和人才强国战略实施的重要课题之一。以美国北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)为例,从研究生培养学制、目标、课程设置与要求等方面,对环境工程类研究生人才培养模式进行深入剖析,对比探讨中美研究生培养的异同。研究认为,科学的培养目标、完善的课程体系和密切的产学结合是美国公立研究型大学环境工程类研究生培养的有效经验。研究结果对提升我国环境工程类高层次人才培养质量和科技创新创造能力具有重要的现实价值。

“三水”统筹的流域水生态环境分区管控技术与实践

基于“三水”(水生态、水环境、水资源)统筹,开展流域空间精细化管控对推进新时代流域协同保护与治理具有重要意义。按照“‘三水’问题识别—‘三水’分区划定—质量目标确定—管控单元集成”的思路,构建了流域水生态环境分区管控技术方法。以白洋淀流域为实践对象,识别出流域性突出生态环境问题;衔接现有水生态环境管理分区与政策要求,划定生态保护红线、环境质量底线及资源利用上线;明确“三水”分区域差异化生态环境管理目标与资源环境承载约束,聚类叠“三水”分区并综合划定水生态环境综合管控单元、制定结构化生态环境准入清单。

多元环境规制对绿色技术创新的影响

建立健全环境规制体系是持续激发绿色技术创新动力和活力的重要保障,也是协同推进生态文明建设的基础支撑。利用多种计量方法,考察了多元环境规制对绿色技术创新的影响。结果表明:命令控制型、市场激励型和自愿参与型环境规制对绿色技术创新产生显著的正向效应。基于空间视角,多元环境规制具有显著的空间溢出效应,显著促进本地和异地绿色技术创新发展。此外,相较于单一规制手段,多元环境规制对绿色技术创新的协同促进作用更为突出;异质性检验结果显示,命令控制型环境规制在经济欠发达地区更有效,而市场激励型和自愿参与型环境规制在东部地区表现得更显著。缩小市场激励型和自愿参与型环境规制强度的地区差异有助于缩减地区间绿色技术创新的差距。东部地区确立以市场激励型和自愿参与型为主体的环境规制,中部、西部和东北地区确立以命令控制型为主体的环境规制,能够激发绿色技术创新的正向效应,进而推动绿色技术创新发展。

面向“双碳”战略的印染污泥干化焚烧技术经济环境综合评价研究

污泥干化焚烧热电联产是印染行业减污降碳的重要举措,污泥焚烧过程中控制煤炭添加比例(煤泥比)是这类项目核准和运行考核的重要指标,本研究旨在解决污泥低煤炭掺烧面临的经济收益和减碳绩效平衡问题,以期为类似工程提供借鉴。依托华东某印染园区2500t/d污泥焚烧项目,基于煤泥比不超过20%的管理要求,构建集成技术经济分析和生命周期评价的多目标优化模型,运用NSGA-II算法,揭示热电比、污泥含水率、固体回收燃料(SRF)掺烧比例等指标对项目经济性和碳排放的影响。结果表明:①当案例项目的热电比从50%提高到100%时,价格差异使经济效益提高22.0%,但碳排放平均增长约8.0%。②在稳定运行前提下,当入炉污泥含水率由45%提高到55%,入炉混合燃料量由36.7 t/h提高到41.8 t/h,原煤用量分别为7.3和8.3 t/h时,可使供热量增加28.1%、供电量增加18.1%,项目经济性提高,但该工况下化石碳排放增加。③可通过提高入炉污泥含水率使Pareto前沿面向项目经济效益提高且碳排放水平减少的方向移动,同时较高入炉污泥含水率下可通过恰当的经济性的降低获得较大的碳减排,污泥焚烧项目不应单纯追求入炉污泥的低含水率。④针对因污泥量不足导致的锅炉负荷低的情况,可通过掺加SRF稳定锅炉负荷,保持运行经济性;在污泥足量情况下,掺加SRF可替代部分煤炭,降低煤炭掺烧的碳排放。研究显示,印染污泥干化焚烧热电联产具有良好的经济效益和减污降碳效应,面向“双碳”战略,需要加快建立工业园区能源系统整体优化和污泥焚烧处置长效机制,优化技术模式,加强区域资源优化配置。

产城融合趋势下工业园区环境社会风险特征及对策研究

工业园区作为经济发展主战场,产城融合发展趋势愈发明显,其环境社会风险已成为园区高质量发展新阶段中的突出问题。本文围绕工业园区环境社会风险特征、防范与化解等问题,重点开展了三方面研究:首先,基于政策分析和文献计量,探究园区环境社会风险问题,对问题形成过程和研究现状进行梳理,提出在产城融合趋势下,环境抗争日益成为园区环境社会风险的主要表现。进而,运用数据统计和机制模型等方法,深入剖析工业园区环境抗争问题的时空特点和发生机制,并分析得出其历史成因复杂、多种利益诉求、多方主体博弈和多重监管难点等复杂特性。最后,提出工业园区环境社会风险防范和化解的对策建议:开展环境社会风险常态化管理、鼓励多元共治管理创新、持续提升管理效能、推进技术攻关,多策并举,软硬兼施,促进园区经济社会环境协调发展。

农村饮用水除氟技术的生命周期环境评价和费用分析

全球超过2.6亿人受高氟地下水影响,对于常以地下水为饮用水源的农村来说,由于经济、管理等原因,饮用水除氟实现的难度大、要求高,因此,通过多角度综合对比研究不同饮用水除氟技术在农村分散分质供水条件下除氟的优劣,为农村饮用水除氟提供更全面的依据和借鉴,实现农村绿色可持续供水。该研究针对农村地区饮用水除氟,从除氟效果、生命周期环境影响和生命周期费用角度对比研究电絮凝、化学混凝、吸附3种技术。结果表明:①电絮凝技术除氟效果优于化学混凝和吸附技术,当药剂浓度(以铝计)为200 mg/L时,电絮凝和化学混凝技术处理后的氟浓度分别为(0.36±0.18)和(1.6±0.2)mg/L,吸附技术所需要的吸附剂是电絮凝和化学混凝技术所产生絮体量最大值的3.6倍。②电絮凝、化学混凝和吸附技术的电极或药剂在多数环境影响指标中贡献率为12%~92%,因此减少电极或药剂的使用量是最佳选择。③电絮凝技术的生命周期费用相较于化学混凝和吸附技术低8%~41%。研究显示,对于农村分散式地区,电絮凝是更有优势的饮用水除氟技术。

基于经济-环境-政策系统视角的江西省工业园区绿色发展策略

工业园区是国家及地区经济发展的关键载体,其绿色发展是实现工业高质量发展的“压舱石”。针对部分区域工业园区绿色发展现状不明、环境管理模式粗放等问题,本研究聚焦绿色发展本质内涵,以绿色发展指数切入,从经济—环境—政策系统视角综合分析江西工业园区绿色发展现状。研究发现:①江西省工业园区主导产业呈现鲜明地域性特点,基于词频—逆文本频率(TF-IDF)分析揭示出产业增长核心区、赣中南产业振兴发展区、赣东北开放合作区、赣西产业转型升级区四大区域主导产业分别为电子信息、电子信息、有色金属和新材料。②江西省园区减排增效仍需持续提升,其国家级高新区能源产出率(1.66×10^(5)元/tce)和碳生产率(3.22×10^(5)元/t)较全国平均水平分别高53.7%和106%,但COD排放强度(1.92t/亿元)高于全国平均水平,仅有42%的区内污水厂处理负荷率达到60%。③江西省工业园区仍需对标国家标准深化绿色低碳发展,园区绿色发展规划中目标覆盖《国家生态工业园区指标标准》种类较少,总体政策效力仍有待提高。最后,本研究总结园区绿色低碳循环试点和上述研究结果,从产业、环境、管理三方面提出江西省工业园区绿色发展政策建议:①锚定区域产业定位,以特色产业集群建设推动工业园区绿色发展;②一园一策,深化园区碳污协同减排;③升级园区绿色低碳发展指标体系,推动更多园区争创国家绿色发展示范试点,这同时为其他地区工业园区绿色发展研究提供参考。

面向人与自然和谐共生的城市生态环境治理路径及案例研究

促进人与自然和谐共生是党的二十大提出的中国式现代化的本质要求之一,城市是实现人与自然和谐共生的现代化的重要载体和关键区域。本文聚焦人与自然和谐共生的基本要求,分析了我国城市面向人与自然和谐共生的生态环境治理取得的成效和面临的问题,并以广东省深圳市为案例探讨相关经验做法,进而从顶层设计、分区分类、一体防控、保障能力等方面提出建议,以期为美丽中国建设提供参考。

生态环境导向的开发(EOD)投融资模式创新需求

生态环境导向的开发模式是解决传统生态治理项目公益性强而经济效益较差的重要手段。本研究总结了“EOD+PPP”模式、投资人+EPC模式、ABO模式、政府专项债券和创新型贷款模式等五项模式的特点与应用案例,并从地方政府支出角度剖析了各种模式的适用条件。本文认为,当前EOD模式的运行难点包括:产业培育周期较长,投资回报不确定性较大;开发存在诸多风险因素,缺少标准化制度体系;金融机构缺乏积极性,配套投融资考评体系建设不足。最后提出EOD模式创新的政策建议,通过关联产业一体化实施、协同生态价值实现机制、强化风险管控评估、规范应用投融资模式为完善EOD投融资模式创新提供思路。

抽水蓄能电站建设期环境与生态问题及治理保护措施

抽水蓄能电站具有调峰、调频、调相、储能等功能,是推动能源转型的重要支撑,也是实现“双碳”目标的重要组成部分。但抽水蓄能电站在建设期会带来系列环境与生态问题,需要引起重视。利用文献调研和现场勘察的方法,聚焦抽水蓄能电站建设过程中产生的生态环境问题以及相关治理措施。从环境与生态的角度,分析了抽水蓄能电站建设所引起的水环境、大气环境、声环境和固体废物污染问题,提出了工程作业造成植被破坏从而加剧水土流失的风险,同时破坏生物多样性,总结了针对系列环境与生态问题的相应治理措施,有效降低对周围环境的危害。研究结果可为构建生态环保、绿色友好型施工环境提供理论支撑,以积极响应中国“双碳”号召。

环境温度及湿度对空分系统制氧量影响的评估

环境温度、湿度的季节性波动会对空分系统的效率和制氧量产生显著的影响。为了量化评估环境温度与湿度对天津市某整体煤气化联合循环(IGCC)电站空分系统制氧功耗的影响情况,基于空分系统全年的实际运行数据,采用二元回归方法建立了空分系统单位功率制氧量的计算模型。结果表明:建立的回归模型能够准确反映温度和湿度对系统功耗的影响,模型预测结果与实际运行数据之间的相关系数R~2为0.901;在冬季,温度和湿度较低,空分系统的单位功率制氧量比夏季提高约18.78%,表明夏季的制氧功耗显著高于冬季,主要原因是冬季空气压缩机入口空气的质量流量相对较高。因此,建议在夏季进行系统运维,而在冬季保持系统稳定运行。

清华大学水质与水生态研究中心兰华春团队在新型电控吸附膜研制及其净水机制方向取得系列进展

第三代超滤为核心的饮用水净水工艺,由于超滤膜孔径较大,且不具备道南效应,无法有效去除空间尺寸较小的弱极性有毒有机微污染物和重金属离子。因此,如何构建具有与目标污染物强作用力(如静电、疏水和π-π相互作用)的超滤膜表面,是强化超滤去除弱极性有毒有机微污染物和重金属离子的科学挑战。

绿色金融环境准则引入双重重要性的路径研究

本文探讨了国际主流绿色金融相关环境准则对双重重要性的认识,分析了我国绿色金融环境准则双重重要性的应用现状,提出我国绿色金融环境准则应用双重重要性的关键问题和重点任务。研究表明:与国际实践相比,我国绿色金融环境准则尚未完全与国际趋同,缺乏明确的绿色金融支持项目的环境准则体系。下一步应充分学习借鉴既有国际实践,考虑我国市场和和企业的独特性,制定适合我国国情的绿色金融环境准则。

基于全国城市PM2.5达标约束的大气环境容量模拟

基于第3代空气质量模型WRF-CAMx和全国大气污染物排放清单,开发了以环境质量为约束的大气环境容量迭代算法,并以我国333个地级城市PM2.5年均浓度达到环境空气质量标准(GB3095-2012)为目标,模拟计算了全国31个省市区SO2、NOx、一次PM2.5及NH3的最大允许排放量.分析结果表明,以城市PM2.5年均浓度达标为约束,全国SO2、NOx、一次PM2.5和NH3的环境容量分别为1363.26×104,1258.48×104,619.04×104,627.71×104t.2010年全国实际SO2、NOx、一次PM2.5和NH3排放量分别超过环境容量的66%、81%、96%、52%.空气污染较严重的河南、河北、天津、安徽、山东及北京6省市4项污染物排放量均超过环境容量1倍以上,环境容量严重超载区域与PM2.5高污染地区具有显著的空间一致性.