光明日報北京6月5日電（記者詹媛）6月5日是世界環境日，中國科學技術協會生態環境產學聯合體組織發布了2021年度中國生態環境十大科技進展——衛星遙感碳核算、大氣污染會如何影響人類健康、納米材料在環境保護中能發揮什么作用、我國的生物多樣性觀測有什么新進展、如何高效控制農畜牧業氨排放污染、污泥全鏈條處理處置與資源化、中國旱區生態系統等熱點研究入選。這些進展是由兩院院士、聯合體成員單位、高校和科研院所推薦，由15位院士組成評委會評議投票產生。它們都破解了哪些生態環境難題？記者一一解析。

　　一、國產超光譜衛星痕量氣體遙感及應用

　　由中國科學技術大學、中國科學院合肥物質科學研究院、生態環境部衛星環境應用中心組成的項目團隊圍繞“痕量氣體時空分布表征”關鍵科學問題，研制了我國分辨率最高的紫外-可見超光譜衛星載荷，研發了從超光譜衛星發射前定標、在軌定標到多組分痕量氣體反演的完整遙感算法。數據結果被廣泛應用于我國的大氣污染防治工作，并成為生態環境部衛星環境應用中心大氣環境遙感監測和分析的業務化標準產品。

　　●突破之處：在載荷關鍵部件遭到國際禁運的不利客觀條件下，實現國產衛星多組分痕量氣體反演精度達到國際同類最先進衛星的同等水平。

　　　二、空氣污染全組分暴露表征及健康效應機制

　　北京大學環境科學與工程學院、北京大學公共衛生學院針對科學、精準治理空氣污染，聚焦從污染源到健康效應的證據鏈及因果關系，開發暴露組學技術識別關鍵危害組分，量化生物質燃燒源顆粒物的全球健康風險，揭示臭氧非均相氧化對室內污染的影響。

　　●突破之處：揭示空氣污染顯著影響脂質代謝，提出臭氧造成氨基酸代謝紊亂的原理，發現空氣污染導致的新型健康結局；建立以“準實驗”評價大氣污染治理健康效益的新范式。

　　三、新型功能性工程納米材料研發關鍵技術與環境應用

　　水污染治理關鍵新材料和技術創新突破是打好碧水保衛戰的重要科技保障。中國環境科學研究院、廣東省科學院生態環境與土壤研究所組成的研究團隊以“納米材料可控制備—原理與關鍵技術突破—工程示范應用”為主線，在可控制備和高效利用技術方面取得了突破，在制備原理、高效水處理技術應用和工程示范、推廣等方面取得了重要進展。

　　●突破之處：實現了新型功能性工程納米材料的自主研發、環境應用和工程示范的有機融合，為深入打好碧水保衛戰提供科技支撐。

　　四、大氣污染時空變化驅動力研究

　　清華大學地球系統科學系、清華大學環境學院研究研制了高分辨率大氣污染時空變化近實時追蹤數據集。定量了社會經濟發展、能源環境政策、氣象條件變化和人群脆弱性等4個方面共8項因素對PM2.5污染和健康風險的影響，揭示了近年來污染治理和能源結構轉型措施對推動PM2.5濃度下降的決定性作用。

　　●突破之處：突破了大氣污染多驅動因素解耦技術，解析了我國PM2.5污染長期變化趨勢及主要驅動因素，成果支撐了國家清潔空氣行動計劃實施效果評估和冬奧會空氣質量保障工作。

　　五、中國生物多樣性觀測網絡的關鍵技術與標準體系

　　生態環境部南京環境科學研究所、中國科學院成都生物研究所、北京大學組成的團隊建立了生物多樣性觀測網絡設計的理論和方法以及觀測技術、標準體系和信息管理平臺。2021年，《自然》雜志對中國生物多樣性觀測網絡進行專題報道，《中國的生物多樣性保護》白皮書將該網絡作為重要成果進行重點推介。項目成果已應用于《生物多樣性公約》第十五次締約方大會。

　　●突破之處：累計在全國31個省（自治區、直轄市）建立了749個觀測樣區、1.1萬余條樣線，涵蓋森林、草地、荒漠、濕地、農田和城市等代表性生態系統。

　　　六、農畜牧業氨排放污染高效控制技術

　　中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心、中國科學院生態環境研究中心、中國科學院南京土壤研究所等多個單位組成的科研團隊，針對農畜牧業氨減排的技術與模式瓶頸，提出了氨減排理論框架；實現了密閉堆肥反應器等設備的產業化；創建了以目標為導向的分步式氨減排模式。集成了全國可復制的縣域畜牧業全鏈條氨減排“射陽模式”和農牧雙循環氨減排“南小吾模式”。

　　●突破之處：編制了我國高精度動態氨排放清單，建立了氨排放評估與預警平臺；為我國氨減排提供了創新的技術路徑、可落地的技術方案和可復制的運行模式。

　　七、衛星遙感碳核算系統和中國碳衛星全球高精度碳產品

　　中國碳衛星TanSat，是我國首顆、國際第三顆溫室氣體監測衛星。中國科學院大氣物理研究所團隊，自主研發了碳反演數據分析系統IAPCAS。反演獲取了TanSat全球XCO2數據，精度達國際先進水平，被列入歐空局第三方衛星計劃；研究我國碳通量時空格局，揭示了我國陸地生態系統碳匯的巨大潛力；計算獲得了首個通量產品，降低不確定性30%~50%。

　　●突破之處：為基于我國碳衛星研究碳排放、碳匯等碳中和重大科學問題奠定基礎，利用該系統設計論證我國下一代碳衛星。

　　八、大氣重污染硫酸鹽快速形成的化學原理

　　硫酸鹽是顆粒物的重要組分，對我國北方冬季重污染形成起到重要作用。中科院化學所與北京大學等國內多家單位合作，首次揭示二氧化硫氣溶膠表界面錳催化反應主導重污染硫酸鹽的快速生成，北方冬季低溫、高濕、高離子強度等會使表界面化學生成速率相比傳統反應高2至3個量級。結合外場觀測和區域數值模式，發現新機制可解釋超過九成的硫酸鹽生成。

　　●突破之處：首次揭示北方冬季大氣重污染硫酸鹽快速形成的化學原理，為我國推進清潔能源使用和區域聯防聯控等提供科學依據，也為其他國家空氣污染控制提供借鑒。

　　九、污泥全鏈條處理處置與資源化關鍵技術及工程應用

　　圍繞我國污泥處理處置難題，同濟大學等單位組成的項目團隊突破了適合我國泥質特征的污泥處理關鍵技術和裝備；編制了覆蓋我國污泥處理處置主流技術路線的工藝包，發布了污泥處理處置與資源化系列標準、指南、規程。

　　●突破之處：建成了北京、上海兩大全鏈條綜合示范區，初步構建了我國污泥處理處置與資源化技術標準體系，為我國污泥處理處置高質量發展打下了堅實基礎。

　　十、中國旱區生態系統結構與功能隨環境梯度的變化規律及其調控機制

　　蘭州大學團隊建立了調控植物生物量分配規律的一般性理論模型；揭示了不同環境下植物根莖葉生物量與元素含量等功能性狀的變化規律。解析了我國旱區不同生活型植物多樣性的時空動態格局及其形成機制；提出并驗證了環境脅迫—植物與微生物多樣性—生態系統功能關系互作原理及其轉變機制的理論假說。

　　●突破之處：在對我國旱區生態系統進行8年大規模野外調查基礎上，揭示了中國旱區生態系統結構與功能隨環境梯度的變化規律及調控機制。