2018年环境科学发展与启示

1．零碳排放天然气发电获重大突破

在未来相当长一段时间内，天然气可能被作为发电的主要能源。目前，天然气发电量占全球发电总量的22%，占美国发电总量的30%。天然气虽然比煤炭清洁得多，仍造成了大量碳排放。美国Net Power公司正在测试一项可以实现清洁天然气的技术，能够以廉价高效的方式捕获天然气燃烧释放的碳，避免温室气体排放。零碳排放天然气发电（Zero-Carbon Natural Gas）是一种针对天然气发电厂的新工程学方法，将二氧化碳回收再利用，入选《麻省理工科技评论》2018年全球十大突破技术。

2．空气污染及气候变化对健康的影响受到聚焦

2018年9月，联合国环境规划署和美国波士顿学院建立新的研究伙伴关系——全球污染与健康观察站，重点量化环境污染造成的疾病负担和人力资本损失等，以追踪污染控制以及预防污染相关疾病的效果。观察站将在环境污染、人类健康和公共政策的交叉问题上开展重大研究。10月，世界卫生组织联合联合国环境规划署举行首届全球空气污染与健康大会。11月，联合国和政府间组织等27个机构合作发布《柳叶刀》2018年健康与气候变化报告，追踪气候变化与健康之间的关系进展。12月，世界卫生组织发布第24届《联合国气候变化框架公约》缔约方大会健康与气候变化特别报告，全面概述了应对气候变化的健康效应。

3．气候与生态系统的相互作用取得新认识

瑞典斯德哥尔摩大学联合澳大利亚国立大学等机构的研究认为，即使各国实现了《巴黎协定》中确定的减排目标，地球仍将存在不可逆转的“温室地球”风险。美国亚利桑那大学联合英国杜伦大学等研究发现，从2.1万年前到前工业化时代，全球平均气温上升4～7℃，期间全球陆地生态系统植被的2/3经历了显著变化。如果温室气体排放没有大幅减少，未来全球陆地生态系统将存在发生重大改变的危险，并威胁到全球生物多样性和生态系统服务。《美国科学院院报》发表专辑，首次在国家尺度上揭示中国陆地生态系统固碳能力的强度和空间分布。

4．南极冰川变化趋势研究取得新进展

2018年6月，《自然》期刊发表多项研究成果，分析了南极冰川过去的变化趋势、南极冰川变化的原因与机制以及未来温室气体排放对南极和全球的影响。如，英国利兹大学联合美国国家航空航天局等完成了迄今为止最完整的南极冰盖变化图景，结果显示南极冰盖的融化导致海平面上升速度在过去5年增加了3倍。英国利兹大学联合美国加利福尼亚大学等揭示南极冰川、冰架和海冰变化的原因，解释冰架变薄和塌陷对海平面上升的影响机制。

5．臭氧污染问题日益受到关注

英国莱斯特大学联合德国波茨坦高级可持续研究所等利用全球所有可用的地表臭氧观测资料，依据与人类健康有关的臭氧指标，分析臭氧全球分布和趋势。中国北京大学联合美国科罗拉多大学等的研究指出，中国地表臭氧水平高于其他发达国家，已成为当今地表臭氧污染的热点地区。中国南京信息工程大学联合美国哈佛大学等的研究发现，中国近几年细颗粒物（PM2.5）浓度下降加剧了地表臭氧污染。

1．聚焦水资源科学的研究及问题的应对

2018年3月，联合国发布《水行动十年计划（2018～2028）》，其目标主要聚焦于：水资源的可持续发展和综合管理，实现社会、经济和环境目标；相关方案和项目的实施与推广；促进各层次的合作伙伴关系，以及国际商定的与水有关的目标实现，包括《2030年可持续发展议程》目标。同月，联合国发布《2018年世界水资源发展报告》，强调通过基于自然的解决方案应对水资源挑战，改善淡水供给及水质，并减轻洪水和干旱等自然灾害的影响。9月，美国国家科学院发布《美国未来水资源科学优先研究方向》报告，确定美国在未来25年内水资源科学面临的挑战，以及全球水资源存在的问题和应对的创新技术，并提出政策建议。美国未来水资源科学优先事项包括：了解水在地球系统中的作用；量化水循环；开发集成建模；量化社会水文系统的变化；确保可靠和可持续的水供应；了解和预测与水有关的灾害。

2．重视可再生能源中氢能的发展

2017年12月26日，日本发布《氢能基本战略》，提出率先在全球实现“氢社会”，旨在到2030年左右实现氢能发电商用化，以削减碳排放并提高能源自给率。2018年8月，澳大利亚联邦科学与工业研究组织发布《国家氢能路线图》，明确了开发氢能和实现其经济优势最大化的投资与行动计划，为澳大利亚氢能产业发展绘制蓝图。11月，英国气候变化委员会发布《低碳经济中的氢能》报告，介绍氢能利用的主要发现和部署氢能发展的需求，并为英国政府提出相关建议。9月，国际可再生能源机构发布《可再生能源中的氢能：能源转型技术展望》报告，概述在工业、建筑和电力以及运输部门发展氢能的可能性以及实现这种潜力所需的政策，并指出作为可再生能源的氢能对于更深层能源转型至关重要。

3．强调向低碳经济的转型

2018年2月和10月，欧盟委员会在欧盟环境与气候行动资助计划支持下，分别批准9820万欧元和2.43亿欧元的“环境与气候行动”项目，以帮助欧洲向低碳经济转型。9月，全球经济与气候委员会发布《开启21世纪包容性增长的历史》报告并提出未来2~3年向低碳经济转型的优先行动领域。“未来地球计划”在全球气候行动峰会上发布《指数气候行动路线图》，提出全球低碳经济转型的行动路线图，以保证在2030年实现《巴黎协定》的目标。

4．推进废物处理与资源利用

2018年1月，欧洲委员会发布《欧洲循环经济中的塑料战略》，提出欧盟层面应对塑料垃圾需要采取的具体行动，旨在到2030年消除不可回收的塑料，同时削减一次性塑料和限制微塑料，实现塑料循环经济愿景。5月，欧盟委员会提出控制海洋一次性塑料制品的立法提案。12月，英国环境、食品与农村事务部发布资源利用和废物处理战略，以指导英国未来到2050年通过减少废物、提高资源利用效率和实现循环经济来保护物质资源。

5．注重生物多样性的监测研究及保护

2018年4月，澳大利亚科学院和新西兰皇家学会联合发布《发现生物多样性：澳大利亚和新西兰的分类学和生物系统学十年规划（2018～2027）》，提出了未来10年利用新兴技术推动分类学和生物系统学发展的关键战略举措，以满足澳大利亚和新西兰独特的生物多样性。5月，新西兰财政部发布2018年财政预算，将大幅增加在自然资源保护方面的预算，包括生物多样性保护。6月，欧盟委员会发布《欧盟传粉者计划》，确定未来保护传粉者的优先行动领域。

结合国际年度重要研究进展、战略行动和我国的现状，建议我国加强以下方面的研究工作：

1．紧抓“一带一路”绿色环保机遇

保护生态环境是我国“一带一路”倡议的重要内容。近年来，我国在“一带一路”倡议沿线各国的投资呈明显增加趋势，但仍集中在化石燃料相关项目。当前，我国的目标是通过采用新型绿色技术和更高的环境标准，大大提高环境监管，减少污染，转型产业。但是，对于从“一带一路”倡议投资中获益的其他发展中国家和地区，提高社会和经济标准是其主要目标，自然资源保护尚不是其优先事项。在未来几年，建议我国更加重视绿色机遇，对绿色项目进行针对性投资，通过“一带一路”投资促进地区的低碳发展。

2．加快推进低碳经济转型

随着低碳经济的提出，各国纷纷将低碳经济作为国家未来发展的一项重要战略选择。为引导低碳经济的发展，我国应借鉴国际社会低碳经济的政策和措施，提出我国低碳经济发展战略，制定发展低碳经济的政策和法律体系，包括节能减排、清洁能源发展和碳排放控制；重视低碳产业的技术开发与创新，加大资金投入力度，确定优先行动领域。

3．加强氢能技术的部署和研发

近年来，随着氢能利用技术发展逐渐成熟，以及全球应对气候变化压力持续增大，氢能在世界范围内备受关注。一些发达国家相继将发展氢能产业提升到国家能源战略高度，并制定详细的发展路线图。我国也已将氢能纳入能源战略，但如何确保氢能产业的科学发展，仍是目前面临的重要问题和挑战。我国应加快制定国家氢能产业发展路线图，加强氢制取、储存、运输和应用等环节的研究，建立氢能产业质量监控体系，以推进我国氢能技术发展及产业化。

4．加强废物处理和资源利用

物质资源是经济体系的核心，但由于对资源的不可持续使用，产生了大量的废物。目前，全球范围内塑料垃圾等固体废物数量正在快速增加。2018年1月，我国开始全面禁止进口洋垃圾，这对控制我国塑料垃圾污染将起到积极作用。我国还应从源头上禁止一些塑料制品的使用，加强垃圾无害化处理和回收再利用，并设计资源高效利用的产品，以减少固体废物的产生，推动实施循环经济。

5．加强环境与健康领域研究和行动

中国是全球疾病负担和温室气体排放大国，且空气污染等环境问题突出，环境与健康问题对于我国至关重要。温室气体减排不仅能带来空气污染减少的直接协同效益，也能减少未来不利于污染控制气象条件的发生频率。我国应进一步提升温室气体和空气污染物协同控制的重要性，加强其对人体健康影响的预防和控制措施研究。