志存高远 励精图治开拓进取 务实创新
科普文章
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“环保”纸吸可能让你健康不保
作者：许悦 来源：中国科学报
现在越来越多的商家为饮品配备纸吸管，以达到绿色环保的目的。然而，一项近日发表于《食品添加剂与污染物A辑》的新研究发现，这些纸吸管可能并不环保，而且会让使用者健康不保，因为其中含有持久且潜在有毒的化学物质。
在该研究中，比利时研究人员对39个品牌的吸管进行了合成化学物质——多氟和全氟烷基物质（PFAS）的测试。这是世界上第二次、欧洲首次开展此类分析。
这些吸管主要取自商店、超市和快餐店等，分别由纸张、竹子、玻璃、不锈钢、塑料等5种材料制成。结果发现，在大多数测试吸管（69%）中都存在PFAS，尤其是在纸和竹子制成的纸吸管中，PFAS最常见。
事实上，PFAS与我们的日常生活密不可分，从户外服装到不粘锅，再到防水、耐热、防污材料的制作都有PFAS的参与。然而，它们对人类、野生动物甚至环境都有潜在危害。因为，这种物质分解速度非常缓慢，可以在环境中持续存在数千年。这一特性使它们被称为“永久性化学品”。
在该研究中，研究人员共监测到18种不同的PFAS，其中包括检测到三氟乙酸（TFA）和三氟甲磺酸（TFMS）等有机酸。它们是一种“超短链”PFAS，具较高的水溶性，因此可能通过吸管浸入饮料中。
有研究表明，PFAS与许多健康问题相关，比如接种疫苗效果低、出生体重较轻、胆固醇水平升高、患甲状腺疾病甚至各种癌症。
不过考虑到大多数人并非天天都使用这类纸吸管，摄入的PFAS浓度较低，因此吸管带来的健康风险有限。但是，持久且顽固的PFAS一旦摄入很有可能在体内停留多年，其浓度就会随着时间的推移而增加。
“少量的PFAS摄入虽然无害，但会增加人体已经存在的化学负荷。”该研究作者、比利时安特卫普大学环境科学家、研究员Thimo Groffen博士说，可见日常宣传中总说的用纸以及竹子等植物材料制成的吸管比用塑料制成的更可持续、更环保，不一定都是真的。
目前研究人员尚不清楚PFAS的具体来源，不过几乎每个品牌的纸吸管中都存在这种化学物质，意味着在它很可能被用作防水涂层。
“我们在不锈钢吸管中没有检测到任何PFAS，所以我建议消费者使用这种吸管或者干脆避免使用吸管。”Groffen说。
相关论文信息：https://doi.org/10.1080/19440049.2023.22409082023-09-21 -
曲久辉院士：后疫情时代水环境水生态保护应从四方面着手
来源：人民科普网
2020年环境领域发生最大的事件莫过于新冠肺炎疫情突然爆发，席卷全球。疫情发生后，中国工程院院士、清华大学环境学院特聘教授曲久辉领衔中国工程院相关院士团队，迅速投入“新型冠状病毒感染的肺炎疫情环境风险防控”应急攻关项目，取得全新研究成果。近日，人民网记者围绕水环境水生态领域相关问题对曲久辉院士进行了专访。
水环境水生态病毒安全研究应从认知、溯源、调控和建库四方面着手
“如何精准、快速和安全的检测环境介质当中的典型病毒，是后疫情时代水环境面临的首要问题。”曲久辉在接受人民网记者专访时表示，未来的水环境水生态病毒安全的研究应该从认知、溯源、调控和建库这四个方面着手。
曲久辉谈到，疫情与水环境水生态变化的研究要面向未来、面向前沿、面向科学、面向实际、面向健康等重大课题，归结起来就是要深刻理解和科学认知人与自然、人与环境之间的关系。在溯源研究中不仅要研究传统的化学污染因素，还需要进行环境学、生态学、生物学、化学、植物学、动物学等多学科交叉研究，在研究过程中实现微观、中观和宏观的综合，形成揭示规律和数据建库的研究方法，对现象、机理、过程进行一体化深入探讨。在调控中，通过对环境介质中病原微生物的风险评估、传播控制与高效灭活，提出保障生物安全的原理，并建立相应的技术方法体系，例如复工复产复学，恢复供水用水时，应提前评估城市供水系统中水质的生物安全性。
疫情终将过去，但它对我们的启发是深刻的，对我们的影响是长远的。在后疫情时代，水环境水生态如何保护？
对此，曲久辉提建议，首先，在考虑常规化学污染物的同时，必须把病原微生物考虑进来，否则水环境系统和生态系统是不安全的，后疫情时代这一点应变成社会各界共同关注的问题。其次，世界上到底有多少病原微生物、有多少病原微生物感染或者影响人类，人们现在仍然知之甚少，因此，对环境病原微生物的调查研究是极为重要的。
“最后，应进一步完善国家的公共卫生体系，把环境和生态纳入体系当中。生态破坏和环境变化可能是导致疫情发生的重要因素。历史上很早就有生态破坏或水污染导致严重疫情的案例，如：草原过度开垦导致鼠疫爆发；犰狳的捕杀导致麻风杆菌在全世界传播，进而导致麻风病爆发......这些案例均指向一个事实：一些重大疫情的发生和生态环境变化存在着某种必然的联系。因此，环境质量改善与生态风险防控的兼顾协同尤为重要。”曲久辉补充道。
概念水厂：引领中国污水处理事业新变革
推进污水处理厂建设升级，是持续优化水生态环境的重要路径。
1984年，中国第一座大型城市污水处理厂在天津建成并投入运行。几十年来，中国城市污水处理事业快速发展。然而，可持续发展理念的缺失，导致污水处理迅速成为一个高能耗、高物耗行业，并在很大程度上阻断了能源与资源的循环利用。
2014年，以曲久辉院士为首的六位专家提出“建设面向未来的中国污水处理概念厂”，“污水概念厂”这一命题应运而生。
“概念水厂，即建设一批面向2030年，实现水质永续、能量自给、资源循环、环境友好的城市污水处理厂，以期通过这项事业集聚力量，凝聚共识，引领中国污水处理事业跨越发展。”曲久辉对人民网记者介绍说。
“建设概念水厂，是世界大势、行业大道。”曲久辉认为，概念水厂最重要、最核心的是引导中国污水处理厂的建设运行和管理发生变革，推出面向未来的工艺、技术与装备，促进产业升级。
污水是资源，污水处理厂是资源工厂。污水里富含的磷是重要的地球稀缺资源，污水中的碳也可以转化成能量。如果城市的污水都被回收利用，它能成为城市的第二水资源，解决城市大约50%的用水问题。
从2016年亚洲最大地下污水处理厂及其“屋顶”的湿地公园——北京槐房再生水厂的投产运行，到2020年底即将落成的宜兴污水处理概念厂。中国的污水处理事业正在从跟跑逐步变为领跑。
“在污水的回收方面，要充分考虑清洁生产模式，优先进行能量回收，将农业、绿化等营养物质直接利用。未来的发展方向是要选择最合适的方式，用最经济的手段实现物质和能量的回收利用。”曲久辉说。
长江经济带城市水环境保护应在发展中取得平衡
长江是中华民族的生命河，也是中华民族发展的重要支撑。党中央明确指出，长江经济带发展的战略定位必须坚持生态优先、绿色发展,共抓大保护,不搞大开发。
长江经济带城市水环境与水生态保护变得尤为重要。9月12日，中国城市科学研究会水环境与水生态分会年度报告《长江经济带城市水环境与水生态——基于生态文明视角的观察与思考》核心内容发布。
作为中国城市科学研究会水环境与水生态分会会长，曲久辉谈到，长江和城市既有相互依存的关系，也有相互影响的关系，城市依江而建，依水而兴。没有长江就没有沿长江现在的城市形态，也就没有长江现在这样的污染。如何在长江塑造城市与城市影响长江两个维度下，形成保护和发展的平衡，长江水质目标管理和长江生态系统的目标管理是重中之重。
曲久辉指出，当前亟待解决的问题是评估城市对长江的污染及其影响，例如“长江沿岸城市到底对长江的污染、对长江生态系统影响如何？控制长江污染负荷，减什么污染物？在哪里？怎么减？减多少？”
曲久辉表示，有效控源首先要核算这条河里有多大的容量，最大日负荷是多少，不同断面不同的区域，它的生态承载力也是不同的。其次，要知道在这个流域能排出多少污染物。根据排量如果达到某种水质目标的时候，就必须得确定它减少多少排量。最后我们再按照流域水体功能和水环境的容量，再分配它的负荷，只有这样才能解决瓶颈问题。
回首过去，我国的水污染治理，水环境保护已经走过了漫长的路程。在曲久辉眼中，真正好的生态系统才是水环境质量好转的根本保证。践行“两山”理论才是打赢碧水保卫战的根本途径。
“绿水青山，是留给子孙万代的财富，也是我们当今要努力保护的，并且使真正成为造福子孙万代的金山银山。”曲久辉说。2023-09-19 -
AI发展需要绿色低碳技术支撑
来源：中国环境报 肖琪
和AI 聊天，需水量居然这么大？
近日，谷歌发布《2023 年环境报告》（以下简称《报告》），其中一项数据引发广泛关注：其去年的用水量同比显著增加20%，达到56亿加仑。这约等于 212.079 亿升水，相当于大约 31850 个奥运标准游泳池的水量。这些水资源绝大部分被用于为公司的数据中心散热。《报告》还详细阐述了维持大型数据中心运行所带来的环境代价，而伴随着人工智能竞赛的日益激烈， 谷歌预计未来的用水量还将继续增长。
一头是人工智能发展的大势所趋，一头是数字经济绿色低碳的诉求。数字经济以云计算为重要基础设施，在 AI 革命提速的今天，让算力更加高效低碳变得尤为重要。
聊10句天，ChatGPT可能要费半斤水
用ChatGPT写论文、做旅游攻略，尝试解决各个领域的问题，2023年初，由OpenAI打造的ChatGPT火遍全球，人们迫不及待地体验、分享，沉浸在人工智能带来的新奇体验中，而这一现象级应用，也引发了全球互联网公司的AIGC竞赛。
在大众的认知里，AI的前景和未来更依赖于硬件和软件等基础设施以及技术的更迭。殊不知，AI需要进行大量的训练，数据中心更承载着传递、展示、计算、存储数据信息的功能，动辄集成上百万台服务器，好玩新奇的背后需要更强的算力中心和与之匹配的散热能力，让服务器保持良好的运行温度。
其中，冷却数据中心最常用的方法就是蒸发和放空，而这也是水冷型数据中心耗水量的主要部分之一。除了蒸发会失去水分，数据中心会定期对冷却系统进行清洗，这也将消耗一定数量的水资源。
卡罗拉多大学与德克萨斯大学的研究人员曾在一篇《让 AI 更节水》的预印论文中发布了训练 AI 的用水估算结果。
结果显示，训练 GPT-3 所需的清水量相当于填满一个核反应堆的冷却塔所需的水量（一些大型核反应堆可能需要几千万到上亿加仑的水）。ChatGPT（在 GPT-3 推出之后）每与用户交流 25个—50 个问题，就得“喝掉”一瓶 500 毫升的水来降降温。
同样发展人工智能，作为 Google Bard 聊天机器人的全新底层模型，PaLM 2 想要获得成效就得经过高强度的预训练，参数越多，性能也就越好。公开资料显示，PaLM 2 是在 3.6 万亿个 token （计算机术语）上训练的，作为对比，上代 PaLM 也仅接受了 7800 亿 token 的训练。
加州大学副教授 Shaolei Ren 指出：“用水量增加 20% 大致与谷歌计算能力的增长一致，而谷歌的计算能力主要是由人工智能推动的。”数据中心耗水的核心原因呼之欲出：皆因对AI的大量训练。
AI快速发展，还需解决“喝水”和能耗问题
在AI快速发展的过程中，对水资源的消耗会不断加码升级。而这也正成为决定数据中心未来的因素之一。
谷歌曾设定目标，在2023年之前补充其办公室和数据中心消耗的120%的淡水。然而，目前只完成其中的6%，与目标相去甚远。在最新《报告》中，谷歌已将“当地水资源压力”（即稀缺程度的一种表示方式）纳入考量，并表示其在2022年时有82%的淡水抽取量来源于水资源相对充裕的地区。但由于数据中心的用水量增长将持续存在，可持续的用水策略仍是未来的重点。
相关专家呼吁，尽快为数据中心用水建立一套规范、统一的标准与利用效率评价方法，使其成为数据中心实现绿色低碳发展的关键标准工具。
实际上，为了节约宝贵的自来水资源，很多企业尝试用各种方法为数据中心散热，例如，微软曾尝试部署海下数据中心，Facebook数据中心选址北极圈附近，阿里云千岛湖数据中心使用深层湖水制冷。
在高密度、高能耗的数据中心庞大需求下，制冷领域技术的革新也开始涌现，一个加速的趋势就是，液冷出现且有望逐步成为制冷领域的主力。
液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒，与CPU、芯片组、内存条以及扩展卡等发热部件进行热交换，带走热量的技术。相比于传统的风冷技术，液冷技术的制冷效率更高，可有效降低制冷系统的运行能耗，使数据中心PUE（电源使用效率）达到1.3 以下。
今年7月6日，在第六届世界人工智能大会上，互联网头部企业和运营商合计发布了30多款大模型和10多款高算力智能芯片，其背后都有液冷数据中心的影子。随着大模型时代的到来，能够实现超高密度IT设备散热的液冷技术也将在数据中心领域得到高速发展。
科技企业要成为绿色低碳云计算的领跑者
数据中心是数字经济的基座，除了水资源，电力资源的紧张、“双碳”目标的要求，以及整体用电量的快速提升等现实，都使得数据中心运营的难度会越来越大，同时还要面临节能审查和“碳能双考”等多重压力。
联通数字科技有限公司工作人员车凯曾撰文指出：“数据中心实质上是将能源转换为算力的载体，转换效率越高，意味着数据中心实现相同算力付出的能源成本越低。”
在未来，力争成为绿色低碳云计算的领跑者，是科技企业破局的关键。
以阿里云数据中心为例，分别从绿色能源、绿色产品及技术、绿色架构、绿色运营、绿色服务等多个维度将自身打造成一朵清洁的云。“不仅包括让更多的机构通过上云来减少对本地化部署机房和服务器的依赖，还包括提供基于云计算的数智工具，帮助客户在数智化转型的同时实现绿色低碳，从而真正发挥绿色通用算力在数字循环经济转型中的价值。”阿里云数据中心相关负责人告诉本报记者。
在液冷服务器技术上，阿里云数据中心主力研发的基础设施和 IT 设备一体化浸没式液冷架构，可以完全脱离风扇、空调等机械制冷，达到年均 PUE 低至 1.09，较行业平均水平节能 36%。截至 2023 年 3 月 31 日，在 7 个大规模数据中心部署智能算法运维策略后，实现冷却系统能耗下降 5%—11%。阿里云数据中心相关负责人表示：“液冷技术下的全场景实时精确温控，能释放芯片计算潜能，有效解决未来更高性能的计算需求。”2023-09-13 -
3D打印活性材料可净化污水
来源：科技日报 张佳欣
美国加州大学圣迭戈分校研究人员开发了一种3D打印的新型生物工程材料，可提供可持续和环保的解决方案来清除水中的污染物。相关论文发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。
这种去污材料由一种以海藻为基础的聚合物和细菌组合而成，这些细菌经过基因工程改造，可产生一种酶，能将各种有机污染物转化为良性分子。这些细菌还可在茶碱分子存在的情况下“自毁”，茶碱通常存在于茶和巧克力中，这提供了一种在“完成任务”后清除细菌的方法。
研究共同负责人、加州大学圣迭戈分校纳米工程教授乔恩·波科尔斯基表示，研究的创新之处在于，将聚合物材料与生物系统配对，创造出一种活性材料，这种材料可发挥功能，并对刺激作出反应，而普通合成材料无法做到这一点。
研究人员使用了藻酸盐，将其水合制成凝胶，然后与一种名为蓝藻的水生光合细菌混合。研究人员利用3D打印机对混合物进行打印。在测试了材料的各种3D打印几何形状后，研究人员发现，格子状结构是保持细菌存活的最佳结构。所选形状具有较高的表面积与体积比，这使得大部分蓝藻能靠近材料表面以获取营养、空气和光线。
基因工程改造的蓝藻不断产生一种名为漆酶的去污酶。研究表明，漆酶可用于中和来自双酚A、抗生素和染料中的多种有机污染物。
研究人员证明，新材料可用于净化靛红染料，这种染料广泛用于纺织行业中对牛仔布料的染色过程。在测试中，新材料能使含有染料的水溶液脱色。
研究人员还开发了在污染物清除后消除蓝藻的方法。他们对细菌进行基因改造，使其对茶碱分子产生反应。这种分子触发细菌产生一种蛋白质以破坏它们的细胞，如同一个“自毁装置”。这种方式可减少人们对转基因细菌长期存在于环境中的担忧。
2023-09-13 -
盘点全球固体废物“再生术”
上世纪80 年代以来，为缓解原料不足的状况，中国开始从境外进口可用作原料的固体废物，从而逐步成为全球进口和利用固体废物最大的国家。根据2017 年海关统计数据，当年中国进口总量最大的固体废物类型为废纸、废塑料、废金属等。
为进一步规范固体废物进口管理，防治再生资源行业带来的环境污染问题，2017年国务院办公厅印发《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》，并于2018 年起分批调整了《进口废物管理名录》，至2019 年底，新增的“禁止进口固体废弃物”将达到32 个品种。
在出台“洋垃圾禁令”的背景下，随着 垃圾分类管理、“城市矿产”示范基地、“无废城市”建设等多项工作的深入推进，中国固体废物的回收利用率和利用量将继续提升，固废资源化利用空间仍然巨大。
美国、欧盟、日本等发达国家和地区经过30 余年的研究实践，建立了固体废物全过程精细化管控体系。
固废处理新技术
美国、欧盟、日本等发达国家和地区形成了较大规模的固废循环利用产业，主要国家在技术研发方面支持的力度也较大。例如欧盟“地平线计划”（Horizon2020），在固废领域设立了专门的项目，在废旧材料再生、城市矿产等领域支持了一批研究项目；日本持续推进“循环型社会”发展计划，重要大宗金属近100% 循环利用，并提出2035 年固废填埋率降低到3%。
总体而言，环境大数据、互联网、人工智能等新技术都融入了固体废物资源化利用领域。美国、加拿大等开发了基于物/ 互联网技术的园区固体废物回收和产业共生决策算法及平台，使废物回收率提升了37%。德国、日本等采用无线射频识别（RFID）在垃圾清运、计量系统以及废物统计、监测管理等领域进行了应用。
例如，美国苹果公司开发了手机回收拆解智能机器人Liam 和Daisy，十几秒钟就可以拆解一部手机；日本松下环保公司研发的机器人，可智能搬运、视频识别、精准定位、快速拆解智能装备，实现废旧家电高效拆解与树脂金属精细分离，铜纯度可达99%。
此外，美国、欧盟还建立了IWEM、3MRA、EPACMTP、IWAIR 等固废风险评估模型与基础数据库，对固体废物精细化管控提供了支撑。在废纸、废塑料、废金属等固废的资源化利用技术方面，发达国家也研发和应用了新的技术工艺，以提高固废资源化产品的附加值。
废纸资源化利用
欧美等发达国家已经建立了严格的废纸回收分级体系，例如美国将废纸分为51 级，对每一级别废纸的用途、性能和来源做出了明确的描述和分类。
传统的废纸回收主要用于生产再生纸，其处理过程通常包括机械研磨纤维化、脱墨、脱色、漂白、除黏土和胶黏剂等，但再造纸过程会导致纤维流失和纸张强度的损失，再生利用的次数有限，目前国外已有相关技术将废纸转化为制造家具和建筑等的新材料。
例如，美国、德国、日本等国家的科研人员将废报纸中提取的纤维材料、木质纤维、水泥等材料混合，用于生产中密度纤维板。采用废纸制成的板材隔热、隔音效果好，价格低廉。
德国的研究人员将废纸作为刨花板生产的原料，主要将其用作中间层或板材的芯层原料。美国的研究人员将旧报纸研磨成粉末，再与聚乙丙烯等聚合材料混合加热，使得混合物料熔化，注入成型机中成型，其防火性能和热稳定性能优于一般树脂材料。
瑞士国家联邦实验室和Isofloc 公司合作开发了一种由废纸制成的保温绝缘材料，可用于制作木结构及木屋配件等材料，其添加剂对人类、动物和环境无害，而且在防火方面具有应用价值。
芬兰国家技术研究中心开发了一项综合利用废弃纸制品和废弃纺织物的技术，将废纸、旧衣料、废棉、木基纤维等制成黏胶型再生纤维。废纸还可以用于生产纸浆模塑制品，废纸产生的一次纤维或二次纤维为主要原料，并用特殊的模具使纤维脱水成型，再经干燥和整型而得到的材料，可用于食品、家电等商品的包装。
除了利用废纸生产新型材料外，国外还有研究将废纸用于制造化工材料。新加坡国立大学工程学院的研究人员将废纸用于生产气凝胶，在2016 年首次实现将废纸转化为绿色纤维素气凝胶，制备出无毒、轻巧、灵活、高强及防水的产物，可应用到石油泄漏清理、隔热和包装等许多领域。日本KataoKa Shigyo KK 公司开发出以报纸为原料的生产乳酸的低成本方法，采用纤维素酶将废纸二次纤维制成葡萄糖，然后再通过发酵工艺生成乳酸。
废塑料资源化利用
2018 年，联合国环境规划署首次聚焦一次性塑料污染问题；2019 年，新修订的《巴塞尔公约》首次纳入废塑料管理的条款，将受污染、混合的“脏”塑料垃圾加入进出口限制对象；德国联邦政府已将减少塑料对环境的污染列入《高科技战略2025》的重点领域。废塑料资源化利用技术主要分为识别分选技术和处理利用技术两大类。
日常生活消费产生的废塑料，如各种包装袋、饮料瓶、薄膜等，需要进行分选、除杂后才能资源化利用，因此塑料的识别和分选技术就非常关键，例如水力旋风分选、气浮分选等。
在欧美国家，静电分离技术被应用于仅有二元混合塑料的分选，如ABS/PC（丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚合物/ 聚碳酸酯）、PET/PVC（聚对苯二甲酸乙二醇酯/ 聚氯乙烯）、PP/PE（聚丙烯/ 聚乙烯）等废塑料，废塑料碎片相互碰撞，在电场中因不同的偏离而被分离。还有采用泡沫浮选法的报道，其原理是使气泡黏附在特定聚合物的表面，分离具有相似密度的废旧塑料。
目前，发达国家还开发了基于光谱技术的废塑料分选方法。例如，挪威托姆拉公司的AUTOSORT 系统、德国比勒公司的SORTEX 系列、德国S+S 公司的VARISORT 系列、法国PELLENC
ST 公司的MISTRAL 等设备，采用近红外光谱技术，对塑料中的HDPE（高密度聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PE（聚乙烯）等废塑料进行精细化分选，其识别精确度和识别尺寸根据不同公司的算法存在一定的差异。
传统的废塑料资源化利用技术是将其重新熔融造粒，用于生产再生塑料材料。针对不同的废塑料材料，还有等离子气化法、复合容积增容法、高温热解法、流化催化裂化法等技术，都已得到应用。奥地利埃瑞玛再生工程机械设备公司采用反向逆流技术，即废塑料与挤压螺杆机反方向旋转，提高废塑料回收的性能，降低生产过程中的温度，提高了再生塑料的处理能力和产量，该技术获得了2019 年欧洲专利局（EPO）颁发的“欧洲发明奖”。
奥地利施塔林格尔公司推出的两款新型塑料回收设备—— reco STAR PET 330 和recoSTAR165，可应用于清洁废料、轻质薄膜和耐研磨塑料制品等的回收利用。
荷兰设计师开发了第二代手工DIY 塑料再生设备Precious Plastic。该设备由塑料粉碎机、挤出机、注塑机和旋转成型机组成，可将废旧塑料制成新的产品。
日本积水化学工业株式会社开发了“三明治”填充技术，对废弃塑料进行利用，将废塑料用作生产物流货运箱，将高强度和塑性性能优越的塑料作为表层材料，将家庭消费产生的低强度废塑料用于中间填充材料。
废塑料的能源转化技术也是发达国家的研究热点。例如塑料裂解技术，在无氧或缺氧的环境中，通过高温加热，使塑料分子中的碳链和碳氢链裂化为小分子烃类，得到的产物可分为热解气和热解油。
日本研发了一种催化废塑料热解油化的技术（Kurata 法），使得聚苯乙烯塑料热解油品中烷烃产率超过80%。
美国科学家研发出一种能把塑料购物袋转化成柴油、天然气及其他石油产品的新技术。塑料袋本来就是石化产品的一种，以废塑料为原料进行蒸馏可得到近80% 的燃料，高于原油蒸馏过程50%~55% 的产率。
由英国Cynar 公司在爱尔兰建设的废塑料能源转化厂，日处理废塑料能力达10 吨，其转化率达到95%。瑞士楚格市的废弃塑料被运输至Plast Oil 公司，用于燃料油的生产。
澳大利亚新南威尔士大学研发出一种将废塑料用于钢铁生产的聚合物注入技术（PIT），可以将炼钢生产中的总碳注入量减少10%~20%，节省碳注入物成本15%~35%，这项技术还可以大大减少废橡胶、废塑料造成的环境污染。
废金属资源化利用
目前，废金属的主要资源化利用方式仍是重新冶炼后作为再生材料，其中废金属的分选技术也是关键。
欧美发达国家对废金属物料的分选已从单纯的依靠传感器技术发展到逐步融入图像处理、神经网络、激光诱导击穿光谱（LIBS）技术，其自动分选系统可根据分选任务和条件灵活地进行配置，可以分选出1~2 毫米粒径的废金属颗粒，分选的准确率高达95% 以上。
例如，芬兰研究人员提出了一种结合双能X射线、机器视觉与感应传感器的废金属分选系统，在实验室条件下取得了较好的分选效果。
电子废弃物中的废金属回收也得到越来越多的关注。
例如，比利时优美科集团（UMICORE）将电子废弃物中的铜、铅、镍等送往铜冶炼设施，产生粗铅、镍砷渣和铜渣，其中镍砷渣含有铂族金属，贵金属以多尔合金的形式被回收利用。
日本同和矿业株式会社将电子废弃物中的含金废片和连接器采用湿法进行处理，其溶解液经还原处理后可以提炼出贵金属。而电子基板、带皮铜线等金属材料，一般采用回转窑焚烧或采用热解方式处理，最终送到铜冶炼厂资源化利用。
德国、比利时、瑞典等国家围绕多源金属熔池熔炼协同利用开展了系统研究，在均质化调控、多相反应及定向分离机制、高毒元素温和矿化等方面取得了突破性进展，形成了完整的技术体系与成套装备。
（周传斌 研究员 摘自《环球》）
2023-09-13 -
“双碳”行为，从身边小事做起
来源：新华网
“双碳”，是人们对于碳达峰与碳中和的简称，在很多人的意识中，“双碳”距离我们的生活十分遥远，其实不然。中国科学院一项研究报告显示，我国居民消费产生的碳排放量占总量的53%，对碳排放的贡献不容忽视。而从我国碳排放结构来看，大约有26%的能源消费直接用于公众生活，由此产生的碳排放占比超过30%。未来，居民生活消费是减碳的重点领域。
绿色低碳应当从我们的生活中做起。提到碳减排，更多的人想到是企业生产减排，其实减碳不止包括生产，居民消费更是重要的部分。有数据显示，当前家庭消费温室气体排放量约占全球排放总量的2/3，若想通过减少碳排放的方式减缓气候变化，改变当前公众的生活方式已经成为必然选择。其实，生活中有很多“双碳”行为，比如垃圾分类、使用有机肥种植花草、绿色出行等等。这些我们力所能及的小行为不仅可以帮我们养成良好的生活习惯，更能够帮助“双碳”目标的达成。
2022年5月，我国首个消费端碳减排量化标准《公民绿色低碳行为温室气体减排量化导则》正式实施。这是对消费端行为碳减排量化团体标准的首次探索，填补了公民绿色行为碳减排量化评估标准的空白，有助于指导相关方对碳减排行为进行评估测算。该导则推荐了涉及衣、食、住、行、用、办公、数字金融等7大类共40项绿色低碳行为，为测算、评估公民绿色行为的碳减排量提供了一把“标尺”。
其实绿色低碳消费、绿色生活方式距离我们并不遥远，在衣食住行玩方方面面都可以来改变。从“衣”的角度出发，可以推行合理服装消费。按照质朴、适用、品位原则进行服装理性消费，减少对豪华衣物的商业炒作。单位、学校等采购具有绿色低碳认证标识的制服、校服。鼓励和规范公众的旧衣公益捐赠行为。饮食领域可以减少一次性餐具、食用植物基肉类替代传统肉类，通过光盘行动、小份/半份餐食等行为来践行绿色消费。推广绿色家居生活，全面推广绿色低碳建材使用及循环利用。发展绿色家装，推广使用节能灯具、节能环保灶具、节水马桶等；推广建筑光伏应用，合理控制室内温度、亮度和电器设备使用。在出行时，我们可以采取绿色出行的方式。绿色出行就是采用对环境影响较小的出行方式。既节约能源、提高能效、减少污染，又益于健康的出行方式。比如，我们可以优先选择公共交通工具或骑车、步行等方式。积极践行“135”出行方案，即坚持1公里内步行，3公里以内骑自行车，5公里乘坐公共交通工具的低碳出行方式。这样在锻炼身体的同时减少了城市汽车尾气的排放，同时也很好地避免了交通拥堵。
除此之外，少开一个小时空调，可以减排约0.621千克；少用10双一次性筷子，可以减排约0.2千克；熄灯一小时，少用一度电，可以减排约0.785千克；回收一吨废纸可少砍17棵大树……点点滴滴，低碳生活，就在我们每一次的行动中。
双碳距离我们的生活并不遥远，影响着我们生活的方方面面，对于我们来说，这不仅仅是一种新的生活方式，更是一种生活态度。
2023-09-11 -
GEP核算，认与知
文章来源:学习时报
党的十九大报告明确指出，既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要，也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要。以“绿水青山”为代表的高质量森林、草地、湿地等生态系统，不仅提供了人类生活与生产所必需的食物、医药、木材、生态能源及原材料等物质产品，还提供了调节气候、涵养水源、调蓄洪水、净化环境、防风固沙等维持人类赖以生存与发展的自然环境条件的生态调节服务产品，以及提升人们生活质量、促进精神健康的文化服务产品。GEP是生态系统生产总值，建立GEP核算制度是为落实“绿水青山就是金山银山”理念，为生态产品价值实现提供制度保障，同时也是把生态效益纳入经济社会发展评价体系的具体措施。
厘清生态产品的分类及特征
生态产品通常分为三大类，第一类是生态物质产品，包括食物、水资源、木材、医药、生态能源及生物原材料；第二类是生态调节服务产品，主要有涵养水源、调节气候、固碳、生产氧气、保持土壤、净化环境、调蓄洪水、防风固沙、授粉等；第三类是文化服务产品，主要有自然体验、生态旅游、自然教育与精神健康等。不同的区域由于生态系统类型及其组合不同可能提供不同类型的生态产品，同一类型生态系统，其质量高提供生态产品的能力就强、生态产品的质量就高。
生态产品具有如下特征：一是生态产品来自于生态系统，森林、草地、湖泊、河流、海洋等自然生态系统，或农田、园地、城市绿地等人工生态系统；二是能支撑或改善人们生存生活的环境条件，能够增进人类福祉，提升人们的生活质量，如为人们提供食物、氧气、水资源、调节气候、调蓄洪水，以及精神健康、自然教育、生态旅游等生态产品；三是能支撑经济社会发展，为工农业生产提供原材料，或保障生产活动的正常开展，如水资源、水电、木材、授粉、基因资源等生态产品；四是生态产品多为公共产品，具有非排他性，非竞争性，如净化空气环境、调蓄洪水等；五是大多数生态产品的产量及其经济价值可以定量化核算，如生态系统提供的水资源量、保持土壤的量，并可以进一步借助经济学和统计学方法用货币值表达生态产品的价值量。
GEP核算让生态产品价值清晰量化
要推动生态产品价值实现，首先要确定生态产品价值的内涵及其核算，也就是生态产品价值核算。生态产品价值是指某一类生态产品的货币价值；GEP是生态系统生产总值，是指一个地区的生态系统为人类福祉和经济社会发展提供的所有最终生态产品价值的总和，包括生态系统提供的生态物质产品价值、调节服务产品价值和文化服务产品价值。GEP 一般以一年为核算时间单元，可以用来衡量“绿水青山”所产生的各类生态产品的总价值。
GEP核算原则主要有3个方面，一是核算生态产品的使用价值，包括直接使用价值和间接使用价值，通常不核算生态产品的存在价值等非使用价值；二是核算最终生态产品的价值，不包括中间生态产品的价值；三是在核算生态产品功能量的基础上核算价值量。技术上，生态产品可以从功能量和价值量两个角度核算。功能量用生态产品产量表达，如粮食产量、水资源供给量、污染净化量、土壤保持量和自然景观吸引的旅游人数等，其优点是直观，可以给人明确具体的印象，但由于计量单位与量纲不同，不同生态产品产量不能简单地相加。为了获得一个地区总的生态产品的经济价值，就需要借助价格，将生态产品产量转化为统一的货币单位表示。
从当前深圳、丽水等地开展GEP核算和应用的实践经验来看，首先要制定生态产品价值核算规范，明确生态产品价值核算指标体系、具体算法、数据来源和统计口径等，推进生态产品价值核算标准化、规范化，实现生态产品价值核算可量化、可比较、可追溯；其次，还需要针对生态产品价值实现的不同路径，分析不同类型生态产品商品属性以及不同利用转化情景下的价值变化，建立反映生态产品保护和开发成本的价值核算方法，建立体现市场供需关系的生态产品价格形成机制；再次，构建特定地域单元生态产品价值评价体系，考虑不同区域生态系统功能特征，体现生态产品数量和质量，建立覆盖行政区域的生态产品总值统计制度。最后，进一步探索将生态产品价值核算基础数据纳入国民经济核算体系，为将生态效益纳入经济社会发展评价体系提供依据。
GEP核算为优质生态产品持续供给提供科学基础
GEP是把生态效益纳入经济社会发展评价体系的切入点和突破口，通过GEP核算，评估生态保护成效、生态系统对人类福祉的贡献和经济社会发展支撑作用，为完善发展成果考核评价体系与政绩考核制度提供具体指标。GEP核算还可以定量描述区域之间的生态关联，为完善生态补偿，促进优质生态产品持续供给提供科学基础。
目前GEP核算实践与应用主要包括生态保护成效评估、生态文明建设目标考核、生态产品价值实现。如内蒙古自治区开展GEP核算以评估生态系统提供的生态效益。深圳市通过建立“1+3”GEP核算制度体系将GEP全面应用于政府绩效考核中，提出GDP与GEP“双核算、双考核、双提升”，促进深圳生态文明建设；浙江丽水市建立GEP核算实施机制，通过将GEP核算“进规划、进考核、进项目、进交易、进监测”，探索基于GEP核算的生态产品价值实现机制，促进丽水的高质量绿色发展；云南普洱市探索基于GEP核算完善生态补偿制度；浙江德清县基于GEP核算建立了数字“两山”决策支持平台，服务于生态保护修复空间识别、生态保护红线监管、生态保护绩效考核以及未来的决策推演；蚂蚁森林将GEP核算用于评估企业生态恢复公益项目的生态效益。2021年3月，联合国统计委员会正式将GEP纳入最新的环境经济核算系统——生态系统核算框架（SEEA-EA）中，将GEP作为生态系统服务和生态资产价值核算指标、联合国可持续发展2050目标的评估指标。
总的来说，这些应用都做了很好的探索，随着各地不断探索、丰富实践应用，GEP核算方法不断完善，建立GEP核算制度，可在如下4个方面取得新的突破和进展：一是为将生态效益纳入经济社会发展评价体系提供新指标，为评估各级政府生态保护成效提供新办法；二是将促进重点生态功能区建立生态产品价值实现机制，为落实“绿水青山就是金山银山”提供生态经济学基础，促进优质生态产品的可持续供给；三是开展GDP和GEP的双考核，促进经济建设和生态保护的协调发展，以及人与自然的和谐共生；四是有助于完善与建立生态补偿机制和生态产品交易机制，促进生态保护者获益、生态产品使用者付费机制的形成。此外，还将有助于人们认识生态系统对经济社会发展的巨大贡献，提高全民生态保护意识。随着应用到社会、经济发展和考核的各个方面和全过程，GEP将为践行“两山”理念、促进优质生态产品的持续供给、推动人与自然和谐共生、构建人与自然生命共同体提供支撑。
（作者：欧阳志云，系中国科学院生态环境研究中心研究员）
2023-09-11 -
种植制度对农田生态系统固碳有什么影响？农田生态系统的种植制度影响作物残体输入量和土壤受扰动状况等，从而影响土壤有机碳的输入和输出，主要表现在以下几方面：
① 休耕、轮作等种植制度对农田有机质含量有很大影响。提高复种指数、降低休耕频率可以提高作物产量，同时增加了土壤作物残茬和根的有机质输入。在碳输入相同的情况下，小麦/休耕种植模式碳净损失比小麦连作高20～25g/m2；增加轮作，土壤固碳速率可以达到（20±12）gC/（m2·a）。
② 在轮作中加入豆科植物或多年生牧草能够增加土壤有机质的固定。这是由于豆科植物或多年生牧草地下部分碳比例较高，高的碳输入能够使牧草固定更多的碳。例如，在玉米与豆科作物轮作的情况下，土壤碳含量比玉米单作高20tC/hm2；在小麦/玉米轮作系统中加入豌豆和豆科牧草（苜蓿和红豆草）能显著增加土壤有机质含量。
③ 作物连作土壤的固碳能力大于作物轮作土壤的固碳能力。一般来说，连作可以产生更多的作物残体，由于土壤有机碳含量与土壤残体的输入相关，所以作物残体输入的增加可以提高土壤有机碳含量。而轮作情况下生物固定使土壤中碳输入减少，从而引起土壤固碳降低。研究发现，水稻连作比水稻－玉米轮作的土壤碳含量高11%1～2%，水稻连作2年土壤有机碳增加10%，土壤总氮增加2%～9%，而水稻－玉米轮作则变化不大。因此，短期内水稻连作可以提高土壤固碳能力。
④ 作物生长周期对农田固碳速率也有影响。生长周期内，一年生作物的固碳速率为5tC/hm2，多年生作物的固碳速率为1.8～10.05tC/（hm2·a）。2019-05-13 -
降水对农田生态系统固碳有什么影响？一方面，降水可以增加农田土壤湿度，促进作物生长，增加作物生产力，从而增加土壤的碳输入。另一方面，降水可以增加农田土壤水分，促进微生物的活性，提高土壤呼吸，从而增加土壤的碳输入。降水对农田生态系统固碳的影响取决于两者的平衡。农田土壤有机碳的含量受制于降水的影响表现在，当年降水量大于600mm时，随降水量的增加，土壤有机碳含量显著增加。年降水量越大，水田土壤有机碳含量越高。年降水量与旱地表层土壤有机碳含量的关系复杂，降水量为400~～900mm时，随降水量增加，土壤有机碳减少；降水量为900mm以上时，土壤有机碳表现为随降水量增加而增加。从全球来看，减少降水可以增加农田土壤固碳，这是由于干旱减少了土壤的呼吸速率；从区域上看，英国未来降水变化也能增加农田土壤固碳能力。因此，可以预测亚热带和地中海区域年降水量的减少有可能增加土壤的固碳，而东非、亚洲中部降水的增加可能降低农田土壤的固碳能力。对于农林生态系统来说，降水多的湿润地区农林生态系统固碳能力却大于降水少的干旱地区农林生态系统固碳能力，如半干旱地区、半湿润地区、湿润地区农林生态系统现有碳密度分别为9tC/hm2、21tC/hm2和50tC/hm2。
（作者：王效科 刘魏魏 逯非 欧阳志云 于贵瑞）2019-05-05 -
影响造林和再造林固碳效果的因素有哪些？在全球人口急剧增加、土地面积日益紧张、森林砍伐愈加严重的情况下，造林和再造林来增加固碳也将面临更多的挑战。影响造林和再造林固碳效果的因素是，缺乏投资资本和反营利的激励措施、土地所有制问题、体制问题、技术、研发和转让以及缺乏适当的政策激励措施。
造林和再造林项目面临着特殊的资本和市场风险，即在现有的CDM机制下，其所获得的碳资产是有时间限制的。对于固碳效果的核证每5年才一次，从而使得项目的资本可行性受到考验。实施造林和再造林项目本身需要大量的资本支持，还需要大量的资金为当地居民减少森林砍伐和森林退化造成的碳排放，尤其是一些涉及贫困农民的项目，业主无法等满5年才补偿农民因土地利用变化而遭受的损失。短暂性碳资产的另一个问题是关于购买者的冲抵期限，根据现有的CDM规则，林业碳资产只能在它们到期以前用以冲抵碳排放。可是现在人们对于未来的气候变化制度框架如何演变尚不得知，相对于永久性的碳资产来说，临时性的林业碳资产当然不具备吸引力。造林和再造林不是简单的一次性投资，林木必须进行适当的抚育和管理才能确保投资的长期成功。
造林和再造林固碳项目开发的潜力受到与造林和再造林土地利用规则相关技术支持的制约，如土地的合格性、土地使用权期限、项目边界和土地管理等。证明土地的合格性花费不菲，需要有专门的技术和知识，以及针对土地利用类型的专门调研报告。国家较低的评估能力造成了造林和再造林固碳项目的延迟。法定的土地使用权期限要求也是一个障碍，因为申请土地使用权是一个相当费时的事情，这主要是由土地的法规制度不健全所致。
另一个技术的挑战来自于造林和再造林方法学所需要的信息和细节。尽管现有的方法学较以往已经有了较大的简化，但是当我们需要对一国的特殊情况进行考量，尤其是评估碳泄漏时，关于增长的数据是找不到的，因此使得评估的周期延长且花费不菲。
造林和再造林固碳项目还具有因活动转移、市场泄漏、排放转移和生态泄漏造成的固碳泄漏，以及造林和再造林活动建立的森林植被所吸存的CO2会因采伐、毁林、病虫害、气象灾害、地质灾害等人为或自然的原因而重新释放到大气中，从而导致造林和再造林活动碳汇效益发生逆转，使该造林或再造林活动碳汇具有非持久性。
规划方案活动（programme of activities，POA）规则的确立对造林和再造林因碳项目来说是一个好消息，因为该方法与时常变化的土地利用方式更兼容。尽管前路漫漫，但林业碳资产的窗口已经打开，市场的制度框架也已初具雏形，基于过去的经验，一些国家在林业项目开始了POA的尝试。然而，要提高需求者的信心，仍需要更积极的市场建设。这样的市场建设会为边远地区带来环境、社会和经济的多重效益。
（作者：王效科 刘魏魏 逯非 欧阳志云 于贵瑞）2018-06-14