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“十四五”生态环境领域科技创新的挑战与对策

已有 1259 次阅读 2023-12-4 20:41 |系统分类:科研笔记

生态环境是人类赖以生存和发展的基础,也是衡量国家综合实力和民族素质的重要标志。党的十八大以来,党中央以前所未有的力度抓生态文明建设,全党全国推动绿色发展的自觉性和主动性显著增强,美丽中国建设迈出重大步伐,我国生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化。但是,我国生态环境结构性、根源性、趋势性压力尚未根本缓解,与美丽中国建设目标要求及人民群众对优美生态环境的需求相比还有不小差距。

 “十四五”时期是我国“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期,也是我国推进社会主义现代化建设进程中非常关键的五年。在这个重要的历史节点上,我国生态环境领域科技创新面临着新的形势和需求,需要加快生态环境科技创新,构建绿色技术创新体系,推动经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国。本文分析了“十四五”期间,我国生态环境领域科技创新面临的主要挑战,提出了相应的对策和建议,以期为“十四五”生态环境领域科技创新规划和实施提供参考。

 

一、生态环境监测方面的挑战                      

 

生态环境监测是指通过各种仪器设备,对生态环境的质量、功能、服务等进行定性或定量的测量,为生态环境保护和管理提供基础数据。生态环境监测是生态环境科技创新的重要基础,也是生态环境治理的重要手段。然而,我国生态环境监测水平与国际先进水平还有较大差距,主要表现在以下几个方面:

(1)    生态环境监测网络覆盖不够全面,监测手段不够先进。我国生态环境监测网络主要集中在城市和重点流域,对于生态功能区、自然保护地、边远地区等监测覆盖不足,难以全面反映生态环境的真实状况。同时,我国生态环境监测仪器设备多为传统的、静态的、点状的,难以实现对生态环境的高精度、动态化、立体化监测,难以满足生态环境监测的时效性、精确性和全面性的要求。

(2)    生态环境监测数据质量和共享程度不够高,监测信息化水平不够高。我国生态环境监测数据的质量控制和质量保证体系不完善,监测数据的可靠性、准确性和一致性有待提高。同时,我国生态环境监测数据的共享和开放程度不够高,监测数据的利用效率不够高,监测数据的价值没有得到充分发挥。此外,我国生态环境监测信息化水平不够高,监测数据的采集、传输、存储、处理、分析、应用等环节还存在不少问题,难以实现监测数据的智能化管理和服务。

(3)    生态环境监测能力和水平与生态环境保护需求不匹配,监测技术创新不够充分。我国生态环境监测能力和水平与生态环境保护的需求存在较大差距,尤其是对于新型污染物、新型污染源、新型污染途径等的监测能力和水平明显不足,难以及时发现和预警生态环境风险和危害。同时,我国生态环境监测技术创新不够充分,对于新兴的监测技术和方法,如卫星遥感、无人机、传感器网络、同位素示踪、生物标志物等,研究和应用还不够广泛,难以形成自主创新的监测技术体系。

 

二、多污染物协同综合防治方面的挑战                

 

多污染物协同综合防治是指通过采取综合措施,对大气、水、土壤等介质中的多种污染物进行有效的控制和减少,从而实现生态环境质量的整体改善和生态系统功能的恢复。多污染物协同综合防治是生态环境科技创新的重要方向,也是生态环境治理的重要手段。然而,我国多污染物协同综合防治水平与国际先进水平还有较大差距,主要表现在以下几个方面:

(1)   多污染物协同控制的理论和方法不够成熟,协同效应和机制不够清晰。我国多污染物协同控制的研究主要集中在大气污染物的协同控制,对水、土壤等介质的多污染物协同控制的研究还不够深入,缺乏系统的理论和方法,难以实现多污染物的全过程、全链条、全介质的协同控制。同时,多污染物协同控制的效应和机制还不够清晰,难以评估多污染物协同控制的成本效益和环境效益,难以制定科学合理的协同控制策略和措施。

(2)   多污染物协同综合防治的技术和装备不够先进,协同应用和推广不够广泛。我国多污染物协同综合防治的技术和装备还处于初级阶段,多为单一的、分散的、低效的,难以实现多污染物的高效去除和资源化利用,难以满足多污染物协同综合防治的需求。同时,我国多污染物协同综合防治的技术和装备的应用和推广还不够广泛,多局限于试验和示范,缺乏大规模的工程化和产业化,难以形成多污染物协同综合防治的技术体系和装备体系。

(3)   多污染物协同综合防治的政策和管理不够完善,协同治理和协同监管不够有效。我国多污染物协同综合防治的政策和管理还不够完善,缺乏多污染物协同控制的法律法规、标准规范、经济激励、社会监督等支撑,难以形成多部门、多层级、多领域的协同治理和协同监管机制,难以形成多污染物协同综合防治的长效机制。

针对上述挑战,我们应该从以下几个方面加强多污染物协同综合防治:

(1)   加强多污染物协同控制的理论和方法研究,提高协同控制的科学性和精准性。加强多污染物的源汇关系、协同效应、协同机制等方面的基础研究,建立多污染物协同控制的理论框架和方法体系,为多污染物协同控制提供科学依据和技术支撑。加强多污染物的监测预测、溯源分析、风险评估、效果评价等方面的应用研究,提高多污染物协同控制的精准性和有效性。加强多污染物协同控制的国际合作和交流,借鉴和引进先进的理论和方法,参与和引领全球环境治理和公约履约,为应对气候变化和全球性环境问题提供中国方案和贡献。

(2)   加强多污染物协同综合防治的技术和装备研发,提高协同综合防治的效率和效果。加强多污染物协同综合防治的技术创新和装备开发,突破关键核心技术和装备,研发多污染物的高效去除和资源化利用技术和装备,提高多污染物协同综合防治的效率和效果。加强多污染物协同综合防治的示范推广和应用,加快技术成果的转化和应用,满足不同地区和行业的多污染物协同综合防治需求,促进区域协同治理和绿色发展,改善生态环境质量和人民生活质量。加强多污染物协同综合防治的产业化和市场化,加快构建多污染物协同综合防治的技术体系和装备体系,培育和发展多污染物协同综合防治的产业链和市场,提高多污染物协同综合防治的竞争力和影响力。

(3)   加强多污染物协同综合防治的政策和管理,提高协同治理和协同监管的协调性和有效性。加强多污染物协同综合防治的政策制定和完善,制定和出台多污染物协同控制的法律法规、标准规范、经济激励、社会监督等政策措施,为多污染物协同综合防治提供法治保障和政策支持。加强多污染物协同综合防治的管理和实施,建立和完善多污染物协同控制的目标责任、考核评价、信息公开、奖惩激励等管理制度,落实多污染物协同综合防治的责任主体和责任分工,推动多污染物协同综合防治的实施和执行。加强多污染物协同综合防治的监督和监管,建立和完善多污染物协同控制的监测预警、执法检查、违法处罚、失信惩戒等监督监管制度。

 

三、 生态环境修复的新挑战                                   

 

生态环境修复是指通过人工干预,恢复或改善受到污染或破坏的生态环境的质量和功能的过程。生态环境修复是实现生态文明建设和美丽中国目标的重要手段,也是提高人民生活质量和保障生态安全的必要条件。我们在生态环境修复方面取得了一定的成效,如实施了土壤污染防治行动计划、水污染防治行动计划、大气污染防治行动计划等,有效地改善了部分地区和领域的生态环境状况。

然而,我国生态环境修复的现状仍然不容乐观,存在着一些问题和不足。首先,生态环境修复的技术水平不够先进,主要依赖于传统的物理、化学和生物等方法,缺乏高效、低成本、低风险的新技术和新方法。其次,生态环境修复的效果不够持久,部分修复项目存在“治标不治本”的现象,修复后的生态环境容易复发或恶化,缺乏长效的维护和管理机制。再次,生态环境修复的成本不够经济,部分修复项目投入过大,回报过低,缺乏合理的经济评估和激励机制。

面对“十四五”期间生态环境保护的新形势和新要求,我们生态环境修复也面临着新的挑战。首先,修复对象的多样性和复杂性增加,如山水林田湖草沙系统的综合治理、生态系统服务功能的恢复提升、生物多样性的保护增强等,需要考虑多种因素和影响,提出多层次和多维度的修复方案。其次,修复需求的动态性和多元性增加,如不同地区和领域的修复目标和标准、不同群体和利益相关者的修复诉求和期待、不同阶段和时期的修复策略和措施等,需要根据实际情况和变化趋势,制定灵活和适应的修复计划。再次,修复过程的可控性和可持续性增加,如修复技术和方法的安全性和有效性、修复项目的进度和质量、修复效果的稳定性和持久性等,需要建立完善的监测和评估体系,确保修复目标的实现和修复成果的巩固。

针对生态环境修复的新挑战,我们应该采取以下对策建议:

(1)   加强生态环境修复技术创新,突破关键核心技术,提高修复效率和质量。如加快发展生态工程、生物修复、纳米修复、电化学修复等新技术和新方法,提高修复技术的针对性和适应性,降低修复技术的风险和成本,提高修复技术的可操作性和普适性。如加强生态环境修复技术的集成和优化,实现多污染物、多介质、多场景的协同修复,提高修复效果的综合性和协调性,提高修复效益的经济性和社会性。

(2)   推进生态环境修复工程实施,完善修复项目的规划和设计,提高修复水平和规模。如加强生态环境修复的顶层设计和总体规划,明确修复的目标和任务,制定修复的标准和指标,确定修复的范围和重点,优化修复的布局和结构。如加强生态环境修复的项目管理和运行维护,完善修复的组织和协调,落实修复的责任和义务,保障修复的资金和资源,监督修复的进度和质量,维护修复的效果和成果。

(3)   完善生态环境修复评估和监管,建立修复项目的评估和监管体系,提高修复的透明度和公信力。如加强生态环境修复的效果评估和效益评估,建立科学合理的评估指标和方法,定期开展评估工作,及时反馈评估结果,不断完善评估机制。如加强生态环境修复的监测和监督,建立健全的监测网络和平台,实现修复过程和结果的动态监测,及时发现和解决监测问题,不断提高监测能力和水平。

 

四、 环保装备产业的新挑战                           


环保装备产业是指以环保技术为核心,以环保装备为主体,以环保服务为支撑,以满足环境保护需求为导向的产业。环保装备产业是实现生态环境保护和经济社会发展的重要支撑,也是提高国家创新能力和国际竞争力的重要途径。我国在环保装备产业方面取得了一定的进步,如实施了环保装备产业发展规划、环保装备产业创新工程等,有效地促进了环保装备的研发和应用,提高了环保装备的质量和水平。

然而,我国环保装备产业的现状仍然不尽如人意,存在着一些问题和不足。首先,环保装备的技术水平不够先进,主要依赖于引进和仿制国外的技术和产品,缺乏自主创新的能力和动力,难以满足国内市场的需求和国际市场的竞争。其次,环保装备的质量水平不够高效,主要集中于低端和通用的产品,缺乏高端和专用的产品,难以适应不同行业和领域的环保需求和标准。再次,环保装备的市场水平不够开放,主要依赖于政府的投入和支持,缺乏市场的引导和激励,难以形成良好的市场环境和竞争机制。

面对“十四五”期间生态环境保护的新形势和新要求,我国环保装备产业也面临着新的挑战。首先,装备需求的多样性和个性化增加,如不同的污染物种类和特性、不同的污染源和排放方式、不同的污染场景和治理目标等,需要提供更加精准和定制的装备解决方案。其次,装备竞争的激烈性和国际化增加,如国外装备企业加大对中国市场的渗透和攻势、国内装备企业加快对海外市场的拓展和布局等,需要提高装备品牌的知名度和影响力。再次,装备创新的复杂性和协同性增加,如多学科、多领域、多层次的技术融合和创新、多主体、多方位、多渠道的创新合作和交流等,需要提高装备创新的效率和质量。

针对环保装备产业的新挑战,我们应该采取以下对策建议:

(1)   加强环保装备技术创新,突破关键核心技术,提高装备性能和效率。如加快发展智能化、数字化、绿色化、服务化的新型环保装备,提高装备的自动化、智能化、集成化、模块化水平,降低装备的能耗、排放、噪声、占地等,提高装备的适应性、稳定性、可靠性、安全性等。如加强环保装备技术的集成和优化,实现多污染物、多介质、多场景的协同治理,提高装备效果的综合性和协调性,提高装备效益的经济性和社会性。

(2)   推进环保装备产业升级,完善装备产品的结构和布局,提高装备水平和规模。如加强环保装备的顶层设计和总体规划,明确装备的发展方向和目标,制定装备的标准和规范,确定装备的重点和难点,优化装备的配置和组合。如加强环保装备的项目管理和运行维护,完善装备的组织和协调,落实装备的责任和义务,保障装备的资金和资源,监督装备的进度和质量,维护装备的效果和成果。

 

五、 生态环境新材料、新技术的挑战                      


生态环境新材料、新技术是指以生态环境保护和改善为目的,以新材料科学、新能源科学、新信息科学等为基础,以创新驱动为动力,开发出的具有新功能、新特性、新效果的材料和技术。生态环境新材料、新技术是实现生态文明建设和美丽中国目标的重要手段,也是提高国家创新能力和国际竞争力的重要途径。我们在生态环境新材料、新技术方面取得了一些突破和进展,如研制了国产超光谱卫星痕量气体遥感及应用、新型功能性工程纳米材料研发关键技术与环境应用、卫星遥感碳核算系统和中国碳卫星全球高精度碳产品等,有效地支撑了生态环境保护和治理的科技创新和应用。

然而,我国生态环境新材料、新技术的现状仍然存在一些问题和不足。首先,生态环境新材料、新技术的研发不够深入,主要集中于基础研究和应用示范,缺乏系统性和持续性的创新,难以形成完整的创新链和产业链。其次,生态环境新材料、新技术的应用不够广泛,主要局限于部分领域和场景,缺乏跨领域和跨行业的推广和应用,难以发挥更大的效益和价值。再次,生态环境新材料、新技术的推广不够快速,主要受制于市场的认知和接受,缺乏政策的引导和支持,难以实现规模化和普及化的推广和应用。

面对“十四五”期间生态环境保护的新形势和新要求,我国生态环境新材料、新技术也面临着新的挑战。首先,新材料、新技术的安全性和可靠性增加,如新材料、新技术的环境友好性和生物相容性、新材料、新技术的稳定性和耐久性、新材料、新技术的风险评估和防控等,需要保证新材料、新技术的安全使用和管理,避免对生态环境和人体健康造成不利影响。其次,新材料、新技术的成本性和效益性增加,如新材料、新技术的研发成本和投入产出比、新材料、新技术的环境效益和社会效益、新材料、新技术的市场竞争力和发展潜力等,需要提高新材料、新技术的经济性和可持续性,实现新材料、新技术的高效开发和利用。再次,新材料、新技术的融合性和兼容性增加,如新材料、新技术与传统材料、技术的协同和替代、新材料、新技术与不同领域、行业的集成和应用、新材料、新技术与不同环境、场景的适应和调节等,需要提高新材料、新技术的创新性和灵活性,实现新材料、新技术的多样化和定制化的发展和服务。

针对生态环境新材料、新技术的新挑战,我们应该采取以下对策建议:

(1)   加强生态环境新材料、新技术的研发和应用,突破关键核心技术,提高创新水平和能力。如加快发展生态环境新材料、新技术的基础研究和应用示范,掌握新材料、新技术的制备原理和性能特征,提高新材料、新技术的创新性和先进性。如加强生态环境新材料、新技术的产业化和商业化,推动新材料、新技术的规模化和标准化,提高新材料、新技术的应用性和普适性。

(2)   推进生态环境新材料、新技术的标准和规范,建立新材料、新技术的评价和认证体系,提高质量水平和保障能力。如加强生态环境新材料、新技术的标准制定和修订,明确新材料、新技术的技术要求和性能指标,提高新材料、新技术的质量水平和保障能力。如加强生态环境新材料、新技术的评价和认证,建立科学合理的评价方法和认证机制,提高新材料、新技术的安全性和可靠性。

(3)   完善生态环境新材料、新技术的评估和监管,建立新材料、新技术的风险防控和应急响应体系,提高安全水平和保障能力。如加强生态环境新材料、新技术的风险评估和防控,建立科学合理的风险评估指标和方法,及时发现和解决风险问题,提高风险防控能力和水平。如加强生态环境新材料、新技术的监测和监管,建立健全的监测网络和平台,实现新材料、新技术的动态监测和管理,及时应对和处置突发事件,提高应急响应能力和水平。

 

六、温室气体减排和应对气候变化的新挑战         

 

温室气体减排和应对气候变化是指通过采取各种措施,降低温室气体的排放量,减缓全球气候变暖的趋势,适应气候变化带来的影响和风险的过程。温室气体减排和应对气候变化是实现生态文明建设和美丽中国目标的重要内容,也是履行国际责任和参与全球治理的重要举措。我国在温室气体减排和应对气候变化方面取得了一定的成效,如实施了国家应对气候变化规划、国家自主贡献行动计划等,有效地控制了温室气体的排放强度,提高了气候适应能力,为全球气候治理作出了积极贡献。

然而,我国温室气体减排和应对气候变化的现状仍然面临着一些问题和不足。首先,温室气体减排的技术水平不够成熟,主要依赖于传统的节能减排和清洁能源等措施,缺乏高效、低碳、循环的新技术和新模式,难以实现温室气体的大幅度减排。其次,温室气体减排的效果不够显著,主要受制于经济社会发展的需求和压力,缺乏长期的减排目标和路径,难以实现温室气体的快速降低和达峰。再次,温室气体减排的协作不够有效,主要受限于国内外的政策和机制,缺乏多方面的减排合作和支持,难以实现温室气体的公平分担和共同应对。

面对“十四五”期间生态环境保护的新形势和新要求,我国温室气体减排和应对气候变化也面临着新的挑战。首先,减排目标的高度性和迫切性增加,如我们承诺到2030年实现碳达峰,到2060年实现碳中和,这是一项具有历史意义的重大承诺,也是一项极具挑战性的艰巨任务,需要付出巨大的努力和牺牲。其次,减排路径的复杂性和不确定性增加,如我们经济社会发展的多样性和不平衡性、温室气体排放的结构性和区域性、气候变化的非线性和不可逆性等,需要制定科学合理的减排策略和措施,应对各种可能的情况和变化。再次,减排措施的协调性和可持续性增加,如我们温室气体减排与经济社会发展的协同和平衡、温室气体减排与生态环境保护的协同和互补、温室气体减排与国际合作的协同和互利等,需要建立完善的减排体系和机制,实现减排目标的长期和稳定。

针对温室气体减排和应对气候变化的新挑战,我们应该采取以下对策建议:

(1)   加强温室气体减排技术创新,突破关键核心技术,提高减排效率和质量。如加快发展碳捕集、利用和封存等低碳技术,提高温室气体的减排和利用效率,降低温室气体的排放强度和总量。如加快发展氢能、太阳能、风能等清洁能源,提高能源的清洁化和多元化水平,降低能源的碳排放系数和依赖度。如加快发展循环经济、绿色出行、节能建筑等低碳模式,提高资源的利用和节约效率,降低消费和生产的碳排放强度和水平。

(2)   推进温室气体减排体系建设,完善减排项目的规划和设计,提高减排水平和规模。如加强温室气体减排的顶层设计和总体规划,明确减排的目标和任务,制定减排的标准和指标,确定减排的范围和重点,优化减排的布局和结构。如加强温室气体减排的项目管理和运行维护,完善减排的组织和协调,落实减排的责任和义务,保障减排的资金和资源,监督减排的进度和质量,维护减排的效果和成果。

(3)   完善温室气体减排政策和机制,建立减排项目的评估和监管体系,提高减排的透明度和公信力。如加强温室气体减排的法律法规和政策措施,明确减排的法律依据和政策导向,制定减排的激励和约束机制,提高减排的主体责任和行为规范。如加强温室气体减排的效果评估和效益评估,建立科学合理的评估指标和方法,定期开展评估工作,及时反馈评估结果,不断完善评估机制。如加强温室气体减排的监测和监督,建立健全的监测网络和平台,实现减排过程和结果的动态监测,及时发现和解决监测问题,不断提高监测能力和水平。

 

结论                                                            

本文从生态环境监测、多污染物协同综合防治、生态环境修复、环保装备产业、生态环境新材料、新技术、温室气体减排和应对气候变化等六个方面,分析了我国生态环境领域科技创新面临的新挑战,并提出了相应的对策建议,旨在为“十四五”期间我国生态环境领域科技创新的发展提供参考和借鉴。本文认为,我国生态环境领域科技创新的新挑战主要表现在以下几个方面:一是生态环境问题的多样性和复杂性增加,需要提供更加精准和定制的技术解决方案;二是生态环境需求的动态性和多元性增加,需要制定更加灵活和适应的技术创新计划;三是生态环境效果的可控性和可持续性增加,需要建立完善的监测和评估体系,确保技术创新的安全性和有效性;四是生态环境领域的创新主体和创新资源增加,需要加强创新的协作和支持,提高创新的效率和质量;五是生态环境领域的创新环境和创新机制增加,需要加强创新的引导和激励,提高创新的动力和活力。

展望未来,我国生态环境领域科技创新的发展方向和前景是光明的,但也是艰巨的。为了应对新的挑战,促进新的发展,我们应该采取以下措施:一是加强生态环境领域科技创新的顶层设计,明确科技创新的战略目标和重点任务,制定科技创新的发展规划和路线图,提供科技创新的指导和方向。二是加大生态环境领域科技创新的投入和支持,增加科技创新的财政和税收政策,优化科技创新的人才和资金配置,提供科技创新的保障和服务。三是加强生态环境领域科技创新的国际合作和交流,积极参与国际科技创新的平台和机制,加强与国际科技创新的对话和沟通,提升科技创新的国际影响和地位。




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