新时代“双碳”目标下环境工程专业多课程融合教学改革探索

在新时代“双碳”目标下,社会发展对理工院校的环境工程专业人才培养提出更高要求。该文针对环境工程专业三门本科教学核心课程进行教学改革探索,利用课程间的内在联系和本校专业特色,构建多课程融合的新教学模式,该模式教学目标明确,教学内容持续改进,教学资源多样化,可为高等教育理工科专业复合型人才培养过程中的课程改革提供参考。

工业固废CO_(2)矿化协同减污降碳关键技术进展

针对工业过程CO_(2)和固废排放的问题,减污降碳刻不容缓。CO_(2)矿化技术在封存CO_(2)的同时固废得到资源化利用,受到广泛关注。论述了不同工业固废作为CO_(2)矿化原料的利用情况,对比分析了不同矿化工艺优缺点及CO_(2)矿化机理,总结了不同CO_(2)矿化工艺研究现状和工业化应用情况。研究发现,目前针对固废CO_(2)矿化缺乏机制性解释,无法有效控制金属离子的浸取过程和矿化过程中气液固传质的效率,同时矿化形成的碳酸盐产品存在粒径大、易团聚、功能单一等问题。未来需进一步研究浸渍过程中表面溶剂扩散等控制浸取速率和程度的机制;深入研究碳酸盐成核结晶动力学机制及碳酸盐晶体形貌、粒度调控方法;构建煤基固废浸取、矿化溶质气-液-固传输模型,进行工艺参数优化和过程强化并确定放大规律;进一步加强CO_(2)矿化利用技术全生命周期和经济评价;最后,需加大CO_(2)矿化利用技术的中试、示范技术集成和成套工艺建设,为规模化减污降碳技术的工业化发展奠定技术支撑。

长三角地区减污降碳协同效应评估

长三角地区正在推动减污降碳协同增效,但其减污降碳协同潜力如何?目前鲜有文献展开量化评估。该研究借助数据包络分析方法,从全要素角度测算了长三角地区PM2.5和CO_(2)的边际减排成本,通过比较单独减排与协同减排下的成本变动,估算长三角整体、省际层面和城市层面的减污降碳协同潜力,模拟不同发展情形下协同效应变化。结果发现:(1)2011—2021年,相比单独减排,协同减排视角下长三角地区边际减污成本与边际降碳成本均有显著降低,其中边际减污成本缩减了35.28%,边际降碳成本缩减了32.41%。(2)省际层面看,长三角三省一市边际减排成本之间异质性明显。其中,安徽省边际减污和边际降碳成本最低,上海市边际减污和边际降碳成本偏高。(3)与单独减排相比,协同减排下安徽省边际减排成本的缩减比例最为突出,其减污降碳协同潜力也最为突出。(4)城市层面看,低碳发展优先是减污成本最小化的治理方案,清洁空气优先是降碳成本最小化的治理策略,而若以减污降碳协同效应最大化为目标,不同城市需根据自身经济发展阶段、能源资源禀赋和环境水平等探索与之相匹配的减污降碳协同策略。该研究通过估算长三角地区边际减污成本和边际降碳成本,揭示了该地区减污降碳协同潜力的时间变化规律和空间分布特征,研究结果对长三角地区科学推动减污降碳协同增效有参考价值。

长江经济带数字经济的减污降碳效应及作用机制研究——基于市级数据的分析

基于2011~2021年长江经济带104个城市的面板数据,采用公式法测算碳污排放强度,运用固定效应模型与机制检验模型,分析数字经济对减污降碳的影响效应及作用机制,构建减污降碳协同效应模型,探究数字经济的减污降碳协同效应与长江经济带减污降碳协同度的时空演变趋势。研究发现,数字经济对长江经济带城市的碳污排放产生显著的抑制作用;能够通过促进产业结构升级、提升绿色技术创新和增强公众环境关注度,促进长江经济带减污降碳的协同治理。

绿色金融改革创新减污降碳效应研究

减污降碳是开展绿色金融的重要目标。本文以绿色金融改革创新试验区的设立作为准自然实验,运用双重差分模型分析绿色金融改革创新试验区对二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的减排效果。结果表明,试验区试点政策对二氧化碳、二氧化硫具有显著的减排效果,但对氮氧化物的减排效果不明显。机制分析表明,试验区试点政策未能通过促进技术创新实现二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的减排,但是能通过降低能耗总量与优化用能结构实现二氧化碳、二氧化硫的减排。异质性分析表明,试验区试点政策的减污降碳效果在东部地区、环境治理力度弱的地区、产业结构高级的地区以及金融发展水平高的地区更加明显。本文为如何优化试验区试点政策效果提供了一定的启示。

工业园区碳污协同的脱钩发展技术路径研究

工业园区是我国工业与经济发展的重要阵地,但集聚的工业企业也产生了较高污染物与碳排放.工业园区实现经济增长与污染物、碳排放协同的脱钩发展,对建设以实体经济为支撑的现代化产业体系意义重大,但其还面临多重挑战.鉴于此,本文重点开展了三方面研究:首先,剖析了我国工业园区的种类、边界、结构及管理的复杂性,产业类型和碳污排放特征的差异性,以及与物质能量流动交织等特点;其次,阐述了国内外园区碳污协同实现脱钩发展的相关研究进展,从存量流量特征、污染物与碳排放协同的脱钩发展状态量化、绿色低碳发展路径优化等方面分析了尚待解决的困难;进而,设计了工业园区碳污协同的脱钩发展技术路径,界定了园区范围与行动主体,解析了工业园区的减污降碳协同内涵机制,刻画了不同脱钩发展状态与模式并进行了案例实证.综上,从管理部门、基础设施、企业、第三方服务、周边区域协同等角度提出园区多主体减污降碳关键行动与技术需求的识别过程和行动清单,以期促进我国实体经济高质量发展.

广西某火电厂建设对区域碳排放影响初析

随着“3060双碳”目标的提出,为研究火电厂建设对区域碳排放的影响,笔者以广西某火电厂为例,根据燃煤发电行业碳排放量核算方法,计算得出该火电厂碳排放总量;分析碳排放对区域降碳的影响,并提出减污降碳措施。结果表明,该火电厂建设会大大增加区域碳排放总量,不利于实现区域降碳目标。所提出的降碳措施可为降低区域碳排放提供依据。

氢基竖炉直接还原技术减污降碳分析

氢冶金技术是钢铁行业实现绿色低碳发展的重要路径之一,尤其氢基竖炉直接还原技术已成为国内外钢铁企业低碳转型的重要方式。文章主要综述了氢基直接还原技术应用现状,并着重分析了氢基竖炉直接还原技术的能源消耗、碳排放和典型污染物排放。研究表明,基于天然气、焦炉煤气竖炉直接还原技术吨铁能耗分别为358~395和427 kgce/t,吨钢碳排放较高炉流程下降40%~50%,吨钢颗粒物、SO_(2)、NO_(x)较高炉长流程分别下降26.3%、41.1%、43.2%;基于绿氢竖炉直接还原技术在减污降碳效应上优于天然气/焦炉煤气竖炉直接还原工艺。建议行业加大氢冶金及上下游相关技术装备研发攻关,提升能源资源保障能力和核心技术供应能力,支撑我国钢铁行业绿色低碳转型。

“大气污染物和温室气体协同控制”政策的实施效果研究

推动减污降碳协同增效是深入打好污染防治攻坚战,实现碳达峰的必然要求。将《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》视为一个连贯政策,运用渐进双重差分法探究了于2015和2018年提出的“大气污染物和温室气体协同控制”政策实施效果。研究表明:“大气污染物和温室气体协同控制”政策显著提高了“SO_(2)-CO_(2)”排放强度协同度和“PM-CO_(2)”排放量(强度)协同度,但该政策对“SO_(2)-CO_(2)”排放量协同度无显著影响。机制分析表明,提升政府监管水平、弱化政企关系以及增强企业绿色创新是政策的主要传导机制。异质性分析表明,政策效果在不同能耗水平的城市中具有显著差异,比起高污染上市公司,高耗能中小企业在污染物和CO_(2)的协同减排措施上仍存在较大改善空间。研究结论对我国优化“持续深入打好蓝天保卫战”相关政策提供启示。

城市减污降碳协同度评价指标体系构建及应用研究

中国强调要把减污降碳协同增效作为促进经济社会发展全面绿色转型的总抓手,并提出“到2025年,减污降碳协同度有效提升”的目标。因此,开展减污降碳协同度评价研究具有迫切的现实需求。文中在解析城市减污降碳协同度内涵的基础上,研究构建了城市减污降碳协同度评价指标体系,包括一级指标3个、二级指标13个、三级指标22个。同时,选择北京市、重庆市、唐山市和西宁市分别代表服务型、综合型、工业型和生态优先型城市,开展城市减污降碳协同度评价指标体系应用研究。结果表明,文中构建的城市减污降碳协同度评价指标体系具有普适性和可操作性,评价结果有现实意义。建议将该指标体系作为国家推进城市减污降碳协同创新试点工作及城市开展减污降碳协同度评价研究的重要参考。

低排放分析平台LEAP:应对气候变化下的应用与挑战

为应对全球气候变化,如何根据地区发展的差异性选择合适的转型技术和路径是推进减污降碳协同实现高质量发展的关键。以自下而上方式构建的低排放分析平台(Low Emissions Analysis Platform,LEAP)以其高灵活性和丰富的技术细节,以及能源系统建模与优化、情景分析模拟等功能在能源转型路径评估和支持协同减污降碳目标上得到广泛的应用。文中系统性解析LEAP的结构与功能,对比分析了2017年以来LEAP在评估不同领域转型路径和减排政策的能源消耗水平、减排成本及其环境影响等方面的应用。在气候变化背景下,LEAP应增强在水资源、土地利用及健康效应等关键问题上的功能拓展,应对城市层面、新经济支柱领域转型及碳减排等方面的挑战,促进各地区在减污降碳协同与经济发展间找到最佳平衡,从而推动制定和实施更有效的气候政策和行动计划。

碳减排“双试点”政策能否发挥“减污降碳试验田”效能

碳交易政策和低碳城市试点政策作为两项典型的碳减排试点政策,对减污降碳是否具有政策叠加效应?本文基于2006—2020年中国279个地级市面板数据,运用多期双重差分模型,从政策协同、目标协同的视角探究碳减排政策对城市减污降碳的影响。结果表明:①碳减排“双试点”政策对减污降碳具有明显的协同效应,政策实施时间越长,减排效应越强;②“双试点”政策通过创新效应和减源效应实现减污降碳协同;③西部地区、非资源型城市、非老工业基地和发达城市实施“双试点”政策,减污降碳效果更好;④两个“单试点”政策都能促进减污降碳,二者相比,碳交易政策的降碳效果更好,低碳城市试点政策的减污效应更优。“双试点”比“单试点”政策对减污降碳更有效,先成为低碳城市试点再实施碳交易政策的“双试点”城市减污降碳效果更明显。本文研究可为碳减排政策的实施提供参考和一定支撑。

“蓝天保卫战”如何影响减污降碳协同度?

2018年实施的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(以下简称“蓝天保卫战”)首次在政策目标中提出“污染物与温室气体协同控制”,但鲜有文献探究该政策的减污降碳协同控制效果。该研究基于中国2015—2021年265个地级市数据,首先构建减污降碳协同度指标,其次运用双重差分法考察“蓝天保卫战”对减污降碳协同度的影响及其在不同资源类型城市中的异质性,最后从产业结构、能源结构、运输结构以及用地结构4个维度分析该政策的作用机制。研究结果表明:①“蓝天保卫战”显著提高了“PM_(2.5)-O_(3)”“烟粉尘(SD)-CO_(2)”以及“NOX-CO_(2)”的协同度,但对“SO_(2)-CO_(2)”协同度的影响不明显,说明SO_(2)和CO_(2)的减排联动性较低。这一结论也体现在非资源型城市中,而资源型城市仅“PM_(2.5)-O_(3)”协同度显著提升。②能源结构调整是“蓝天保卫战”实现政策效果的主要传导机制,其中非资源型城市的能源结构优化幅度相对更大;而产业结构、运输结构和用地结构并未构成政策提高减污降碳协同度的传导机制,资源型城市的产业结构和运输结构调整进程较慢是可能的原因之一。③扩展性分析表明,“蓝天保卫战”也具有显著的单边减污效应和降碳效应,但单边评估结果难以反映污染物与温室气体的减排同向性。另外,“蓝天保卫战”对空气质量指数和逆温天数也有显著提高,有效推动了环境污染和气候变化的双重治理。基于上述结论提出,应增加减污降碳协同度指标作为环境政策效果评估依据,未来仍应继续加强产业结构、运输结构和用地结构的优化力度,结合城市资源类型出台更有靶向性的蓝天保卫战相关政策。

重污染企业技术创新与减污降碳耦合协调研究

在“双碳”背景下,通过测度企业技术创新与减污降碳之间的耦合协调关系,并在此基础上通过面板向量自回归模型进一步探究其耦合协调的影响因素,以厘清重污染企业协调发展的现状。实证结果表明,技术创新与减污降碳耦合协调度的变动主要取决于企业技术创新水平,2012—2021年的耦合协调度整体在勉强协调和中级协调间浮动,主要集中在初级协调阶段,其耦合协调效应良好。环境规制和数字化程度对耦合协调度的影响显著为正,能够促进耦合协调发展。

智慧城市建设对减污降碳协同治理的影响研究

协同推进减污降碳是兑现双碳目标承诺和实现经济社会全面绿色转型的必然选择。本文基于2006~2021年我国210个地级市的面板数据,利用渐进双重差分模型考察了智慧城市建设对减污降碳协同治理的影响效应及内在机制,并进一步揭示了该效应的异质性表现和空间衰变规律。研究发现:(1)智慧城市建设能够显著推动试点地区减污降碳水平的提升,且其效应总体呈现出动态增强趋势;(2)促进技术创新、推动产业结构调整与降低能源消耗强度是上述影响发挥的3条内在机制;(3)智慧城市建设对减污降碳水平的提升效应仅显著存在于东部、大规模、非资源型以及人力、财力和物力优势较强的地区;(4)智慧城市建设可以带动周围地区减污降碳水平的协同提升,表现为在距离试点城市100千米的空间范围内,该效应显著且逐渐衰减。研究结论可为我国持续高效推进智慧城市建设与实现减污降碳协同治理提供一定的政策启示。

排污权与碳排放权交易协同推进机制

随着社会各界对环境的重视程度加强,绿色可持续发展成为了当今时代发展主题之一,排污权交易和碳排放权交易是绿色交易市场建设的重要手段,是健全现代环境治理体系市场化机制的必然要求,是推动建立健全生态产品价值实现机制的关键路径。排污权和碳排放权的交易制度具有管理相似、减排协同、范围交叉等方面的特点,二者的协同,将会极大地提高环境管理效能、降低实施成本、减少污染物排放。总结了碳排放权与排污权交易体系进行的可行性研究现状,并指出了两体系在建设过程中所遇到的问题,提出排污权和碳排放权交易机制协同的路径设计,在此基础上提出完善相关法规体系、推进监测机制协同、提出开展碳排放权交易和排污权交易环境协同效益评估的建议,为全球绿色可持续发展和污染控制提出了一条可行路径。

石油污染土壤微生物群落结构及降污固碳潜力

为探究石油污染土壤中微生物群落结构特征及降污固碳潜力,该研究选取中国东部、中部、西北部、西南部4个典型油气田企业在役井场为研究区域,结合16S rRNA高通量测序及生物信息学技术,研究不同油田表层土壤(0~20 cm)潜在降污、固碳微生物群落结构变化规律及主要驱动环境因子,并针对降污、固碳相关代谢通路进行预测及功能注释。结果表明:(1)不同油田土壤全量养分及微生物生物量大致呈东部油田最高,西南部及西北部油田较为接近,中部油田最低的规律。(2)研究区土壤微生物优势菌为变形杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、拟杆菌门,酸杆菌门。(3)基于VPA、RDA分析结果推测,微生物量碳、微生物量氮、RubisCO酶活性、总石油烃含量为影响污染土壤微生物群落结构变化的主要驱动环境因子,其中,TPH(r^(2)=0.67、P=0.001)、MBC(r^(2)=0.36、P=0.0042)、MBN(r^(2)=0.74、P=0.003)和RubisCO酶活性(r^(2)=0.37、P=0.0041)均与微生物群落结构具有显著相关性。(4)KEGG数据库功能注释结果表明,不同油田污染土壤中与微生物固碳过程相关的代谢通路相对丰度均显著高于与石油烃等有机物降解相关的代谢通路,且上述通路在不同油田间的相对丰度差异较小。研究结果为支撑新形势下石油石化行业减污增汇技术发展具有重要意义。

国家级城市群建设有助于实现减污降碳协同吗?

基于中国282个地级及以上城市2007-2020年面板数据,利用多时点双重差分模型探究国家级城市群设立这一政策对城市减污降碳协同的影响和作用机制。研究结果显示,国家级城市群建设政策对城市减污降碳协同具有促进作用,且该政策具有正向的空间溢出效应和推广效应;绿色创新、经济集聚和交通基础设施是国家级城市群建设政策促进城市减污降碳协同的重要机制;在东部地区、多中心城市群、环境规制强度较高和人力资本水平较高的城市,国家级城市群建设政策对城市减污降碳协同的促进作用更为明显。

“三线一单”减污降碳协同管控探索与实践:以烟台市为例

将减污降碳协同管控纳入“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单)管控体系,是我国实现碳达峰、碳中和目标的有效举措。本文结合试点城市实践,提出“三线一单”减污降碳协同管控技术路径,包括基础评价、“三线”协同性分析、生态环境准入清单优化三个方面的内容。研究构建了大气污染物和CO_(2)一体化排放清单,用于识别减污降碳协同的重点行业和重点管控单元;提出将“双高”排放热点网格应用于优化大气环境重点管控分区的方法;构建了环境管控单元—重点行业—技术措施库的空间映射图,并应用于环境准入清单优化。通过本次试点研究,以期为完善“三线一单”编制技术方法、强化减污降碳协同治理提供技术支撑。

我国多领域多层次减污降碳协同创新进展评估及政策展望

“十四五”时期,我国开启了减污降碳协同增效促进经济社会全面绿色转型的新篇章。在系统梳理我国围绕源头防控、重点领域、环境治理等多领域,区域、省级、城市、产业园区等多层次取得的减污降碳协同创新进展及成效的基础上,针对实践中面临的突出问题,提出加强减污降碳政策融合和协同机制创新、加强重点领域减污降碳协同技术路径创新、深化多层次减污降碳协同创新示范、强化减污降碳协同财政金融支持、构建多层次减污降碳综合评价考核体系等建议,为持续强化多领域多层次减污降碳协同创新提供支撑,助力美丽中国建设及“双碳”战略的落实。