2025年6月5日世界环境日之际，中国科协生态环境产学联合体在京举行了2024年度中国生态环境十大科技进展发布会。十大进展如下。

一、青藏高原多年冻士碳循环对气候变暖的响应机制

多年冻土是指连续两年及以上冻结不融化的岩石和土壤，其中储存的有机碳约占全球土壤碳储量的1/3。然而，气候变暖导致的多年冻土融化会使其中封存的大量有机质被微生物分解，以CO₂和CH₄的形式释放至大气，从而进一步加剧气候变暖。据估计，高排放情景下本世纪内多年冻土融化导致的累积碳释放介于同期中美两大碳排放国的累积排放量之间。因此，深入理解多年冻土碳循环对气候变暖的响应机制对于准确评估1.5℃或2℃温控目标下的未来碳排放空间具有重要意义。为此，研究团队以青藏高原多年冻土区为研究对象，较为系统地研究了多年冻土碳循环对气候变暖的响应机制，主要进展如下：(1)解析了多年冻土区土壤微生物结构和功能的垂直分异特征；(2)揭示了多年冻土区土壤微生物对碳循环过程的关键调控作用；(3)阐明了热喀斯特地貌形成对土壤呼吸温度敏感性的影响机制；(4)综述了冻土生态系统碳循环对增温的响应机制。相关研究成果发表后，被NatureCommunications杂志遴选为Editors’Highlights，入选ESI热点论文(Hotpaper)，并被美国科学促进会(AAAS)主办的科学新闻网“Eurek Alert!”、美国物理学家组织网“Phys.org”、美国赛特科技新闻日报“SciTechDaily”等学术媒体广泛报道。同时，团队成员受邀撰写了研究成果的背后故事，荣获Wiley中国高贡献作者奖。此外，杨元合研究员作为唯一的中国科学家受邀在冻土碳研究网络学术年会(The 12^th Annual Meeting,Perma frost Carbon Network)作特邀报告，并在美国地球物理联合会秋季会议(AGU)、欧洲地球科学联合会年会(EGU)等国际会议作口头报告，介绍了上述研究进展，引起国内外同行的广泛关注。

二、气候变化下关键大气成分演变规律与调控原理

大气成分变化是气候与环境系统变化的主要外强迫因素，其中有机成分对大气有机气溶胶和臭氧两种大气关键二次污染物起主要贡献，并通过气象-化学双向反馈决定了污染减排所能带来的气候、生态、健康等协同效益。有机成分来源众多、成分庞杂、转化途径多，其高度复杂性导致对其二次污染的演变规律和调控原理认识仍很不足，科学精准防控仍存在较大技术瓶颈，成为气候变化背景下严重影响大气二次污染防治和环境空气质量持续改善的薄弱环节。为此，项目团队围绕气候变化下关键大气成分演变规律与调控原理这一基础科学问题，通过观测数据集和排放清单构建，显著提升了大气化学模式对大气氧化性和二次污染物的模拟精度，并构建了气象-化学在线耦合的综合评估模型开展定量评估，取得如下重要成果：（1）建立了我国多维多尺度大气有机成分观测数据集和排放清单：基于全挥发性大气有机成分多维观测数据约束大气有机气态前体物排放特征和排放量，厘清了我国大气有机气体主要来源及其排放长期变化趋势，并据此改进了大气化学模式大气氧化性和有机气溶胶模块，模拟偏差降低1倍以上；（2）我国有机气溶胶污染演变特征与气象驱动机制：结合长期观测与改进后的模拟，尤其对一次和二次污染的有效区分，揭示了清洁空气行动以来，我国一次有机气溶胶浓度显著下降，二次有机气溶胶浓度由于有机前体物控制不足而降幅小的演变特征；（3）我国臭氧污染演变特征与大气氧化性调控：基于大气氧化性长期观测与模式模拟，首次实证了以活性有机物主导的大气氧化性演变是当前我国城市地区臭氧污染演变的主要驱动力；（4）气象-化学双向反馈下的协同减排增益与污染调控原理：构建了气象-化学双向反馈下的协同评估框架，首次揭示了污染减排带来的气溶胶浓度下降通过改变气象条件进一步改善空气质量，并提高健康和能源效益的协同放大机制。项目研究成果2024年在Nature Geoscience、Nature Communications、Nature ClimateChange、National Science Review等期刊发表论文8篇，为气候变化下的大气污染防治提供了科学理论支撑，增进了对气象-化学污染驱动机制和污染减排协同效益的科学认知，对持续改善环境空气质量和保护人群健康有重要意义。成果产生广泛学术影响，形成相关政策建议提交国务院参事办公室呈报国务院主要领导；应用于我国大气污染防治重点区域成渝地区“天空地一体化大气溯源防控平台”，被央视、四川卫视等媒体专题报道，系统支撑德阳、绵阳等主要城市的大气二次污染精准溯源和污染源强化监管，提升了多污染物协同减排的精准性和实效性；被国家自然科学基金委员会资助成果报道。团队成员荣获美国地球物理学会（AGU）2024年度“全球环境变化青年科学家奖”，以表彰研究成果对全球环境变化领域的杰出贡献。

三、环境气象多要素智能感知及大模型预报系统的研制与应用

人类活动和气候变化加剧导致气溶胶、臭氧、沙尘和野火等大气污染问题备受关注。如何突破传统技术限制，建立环境气象时空无缝监测与精准预报体系，揭示关键环境气象要素的演变规律及其驱动机制并实现精准预报，不仅是国际前沿科学问题，更是关乎我国长远发展、亟待落实的重大战略需求。本研究围绕国家大气污染防治和应对气候变化凝练关键科学问题，全力探索前沿方法与革新技术路径，在地基气溶胶定量遥感装备与技术、环境气象多要素智能感知与变化机理、气溶胶-气象耦合预报AI大模型等方面取得了具有国际影响力的原创性成果，为推动我国从传统气象观测模式迈向“精细化、智能化”的环境气象监测与预报全新体系提供科技支撑。主要进展如下：（1）直面气溶胶地基遥感装备依赖进口、算法不公开等困境，研发了自主可控的气溶胶地基遥感装备及反演算法，提升了我国大气成分高精度观测能力；（2）聚焦多源异构数据难以融合的挑战，发展了环境气象大数据与AI驱动的智能感知新方法，拓展了环境气象要素实时监测、量化评估及机理研究多元手段；（3）突破了气溶胶-气象时空耦合预报方法的瓶颈，成功研制了全球首个气溶胶-气象耦合预报AI大模型系统（AI-GAMFS）。2024年度，本研究在Nature Geoscience、National Science Review、Bulletin of the American Meteorological Society、Engineering、Earth-Science Reviews、npj Climateand Atmospheric Science、Environmental Science&Technology Letter等国内外顶级学术期刊上发表SCI论文13篇（2篇入选ESI全球千分之一热点论文），获国家发明专利4项、软著1项。成果被《Nature》杂志积极评价，着重强调“中国经验在解决印巴空气污染问题上的重要性”。成果获中国气象服务协会首届AI气象应用征集大赛奖励2项。研发的国产气溶胶观测装备和技术为满足污染防治和气候变化应对等国家重大需求提供了支撑保障，研制的环境气象多要素智能感知历史和实况数据产品被广泛应用于环保、气象、高校及空管等部门;全球气溶胶预报AI大模型实时结果已在新疆、宁夏、内蒙古、甘肃、陕西等12个省市级气象部门实现业务化应用。

四、排放与大气过程集成耦合模式EPICC-Model研发及开源发布

数值模式作为综合表征污染物排放、大气物理和化学过程的核心工具，是大气污染精准预报与科学调控的重要基础。然而，当前我国数值模式研发面临三大突出难题：研发资源分散导致的重复建设、原创新机制集成度低、及区域复合污染预报准确率不足，严重制约了国产模式的国际竞争力。针对上述挑战，研究团队依托国家重大科技基础设施“寰”，组建了开放模式工作组，成功研制了排放与大气过程集成耦合模式EPICC-Model，并采取开源策略推动技术共享。通过三大创新突破实现了技术跨越：（1）打造我国大气环境数值模式开源底座，突破基于“插拔式”模块化架构构建技术，建成20余万行高质量代码资源库；（2）突破理化机理协同耦合技术瓶颈，创新提出大气理化机制耦合方法，解决了微观过程与宏观建模的协同难题，使我国区域污染预报精度获得显著提升；（3）攻克源排放-理化过程实时耦合难题，突破了污染源动态反演与精细管控的技术瓶颈，实现了从“静态估算”到“动态反演”的技术跨越。相关技术产品在二十余家单位推广应用，数据被美、法、德等10余国团队采用，为双碳政策提供了关键技术支撑，并推动生态人工智能（AI）模型在环境治理领域的创新应用。相关成果获中国科学院科技促进发展奖，是国家自然科学基金重大研究计划的三个代表性成果之一和2024年怀柔综合性国家科学中心重大成果。发表论文32篇，获国家发明专利4项，被新华社、CCTV和北京日报等媒体报导。EPICC-Model的开源发布标志着我国空气质量模式研发实现从单团队主导到协同创新的重大转变，助力提升我国空气质量模式的自主研发速度和先进性，推动国产模式进入国际先进行列。该成果不仅为大气污染防治提供了关键技术支撑，更探索出一条自主创新与开放协同相结合的科研新路径，对提升我国环境治理能力现代化水平具有重要意义。

五、全球土壤微生物源碳估算新公式及其对碳循环的影响

土壤有机碳（SOC）是陆地生态系统中最大的碳库，在调节气候变化、维持生态系统功能及提高土壤生产力方面起着关键作用。其中，土壤微生物源碳（即微生物残体碳）是持久性SOC库的主要组成部分。准确估算其储量并掌握动态变化，不仅直接关系到全球碳循环模型的预测精度，也对“双碳”目标的路径规划有着重要影响。然而，传统方法在借助氨基糖估算土壤微生物源碳时存在明显不足。由于菌种样本数量有限，且忽视了细菌群落组成的全球差异，导致计算公式存在不确定性，制约了土壤碳汇潜力评估与碳管理策略的优化。针对这一瓶颈问题，中国科学院南京土壤研究所联合国内外多个研究团队，取得了一系列重要进展。首先，研究团队整合了全球土壤和微生物氨基糖数据库，运用人工智能算法解析全球细菌群落组成与氨基糖分布的空间分异规律，提出了新的将氨基糖转化为土壤微生物源碳的计算公式。与传统的公式相比，新公式将关键参数的相对标准误差平均降低71%，极大地提升了土壤微生物源碳的估算准确度。基于新公式估算，全球表层1m的土壤中微生物源碳储量达758Pg，占SOC总储量的40%。研究还揭示，气候变暖对土壤碳库稳定性有显著威胁，全球温度每升高1°C，土壤微生物源碳储量将减少6.7Pg。在未来气候变暖背景下，热带地区土壤微生物源碳储量下降幅度最大。根据共享社会经济路径，预计到本世纪末，全球土壤微生物源碳储量将减少6-37Pg，具体取决于所选路径。这一发现为评估升温背景下全球土壤碳汇能力退化风险提供了关键数据支撑。进一步地，研究团队结合为期十余年的田间试验和全球数据，发现冬季土壤温度与作物生物量碳呈显著负相关。冬季土壤温度每上升1℃，作物秸秆和籽粒的碳含量分别减少6.6gkg⁻¹和10.2gkg⁻¹。这一减少主要归因于土壤微生物源有机碳分解加速及微量元素的损失。如果忽视冬季变暖对作物生物量碳的影响，未来粮食总产量可能会被高估4%至19%。该研究强调了将冬季增温的影响纳入农业生产模型的紧迫性，以制定更精准的气候适应策略，更好地保障全球粮食安全并应对气候变化的挑战。在此基础上，为了揭示土壤碳分配对稻田湿地减排的影响机制，研究团队首次揭示了SOC可分解性对甲烷与二氧化碳排放温度敏感性之比（EM:C）的主导作用，强调了SOC碳质量的关键作用。EM:C作为目前湿地气候模型中的关键参数，用于表征未来变暖情景下湿地甲烷和二氧化碳的相对排放量。过去研究通常强调水文条件是EM:C的主控因素，但研究团队通过跨纬度控制实验发现，以土壤碳氮比为代表的SOC可分解性是调控EM:C的关键指标，且其作用比传统认为的水位更加重要。当模型纳入SOC可分解性参数后，未来变暖情景下全球湿地仅有23%的面积会减少甲烷的相对排放。这一结论为优化稻田湿地碳汇管理技术路径提供了生物学理论基础。上述研究成果发表于PNAS、National ScienceReview、Nature Geoscience、Nature Communications等期刊。部分研究入选ESI高被引论文（前1%）和ESI热点论文（前0.1%），并被Springer Nature出版社收录为Carbon Cycle和AI for Geoscience主题的焦点论文。相关进展在土壤碳循环研究中构建了新的方法体系，从多个方面支持了国家土壤固碳减排战略的科技需求。通过把人工智能和全球土壤数据库深度结合起来，解决了微生物源碳定量化的技术难题，促使土壤碳模型从经验统计朝着数据驱动的方向实现跨越。阐明了SOC可分解性调控机制，并量化了冬季增温效应，揭示了气候变暖对土壤碳库稳定性及主要粮食作物的负面影响，为统筹生态保护、粮食安全和碳中和目标提供了理论基础。

六、我国城市地面沉降格局及机制研究

城市生态环境安全是城市居民生产、生活的重要保障，并对推进中国式现代化发展具有重大意义。然而，地面沉降，这一“城市慢性病”，正日益成为制约中国经济社会可持续发展的重要因素。地面沉降具有形成时间长、影响范围广、防治难度大、不易恢复等特点，会导致建筑物开裂、地下管道破损、井管抬升等问题。中国地质调查局评估表明，近40年来，地面沉降已造成中国超过3000亿元的经济损失，其中上海和华北平原地区尤为严重。根据《2011-2020年全国地面沉降防治规划》，中国发生地面沉降灾害的城市已超过50个，累计地面沉降量超过200毫米的地区达到7.9万平方公里。为应对这一挑战，中国正在加快地面沉降的系统性监测工作。早在2003年，时任国务院总理温家宝签署第394号国务院令，颁布了《地质灾害防治条例》，高度关注包括地面沉降在内的各类地质灾害。2012年2月，《地面沉降防治规划》的颁布标志着全国范围内的地面沉降防治已提上日程。然而，目前针对承载大量人口的我国大中型城市，仍缺乏基于统一方法的全国性地面沉降评估，城市地面沉降的驱动机制及其影响仍不明晰。基于合成孔径雷达干涉测量新型技术，北京大学陶胜利课题组与国内多家单位合作，历时四年首次量化了2015至2022年之间中国82个大中型城市的地面沉降速率与区域差异，并建立1619条全国地下水数据库，揭示了地面沉降的潜在成因及可能影响，肯定了中国一系列地面沉降防控措施（如地下水调控、南水北调、沿海堤坝建设等）所带来的积极效益。研究结果显示：(1)东北、华北、华中、西南及东南沿海的五个区域城市沉降较为明显；(2)全国总体看，16%的城市正经历较快的沉降（速度超过每年1厘米）；(3)城市地面沉降主要受地下水开采、城市建设等因素的影响;南水北调工程对北京等城市地面沉降的稳定或回升起到了积极作用；上海及其周边的地下水控制措施是该地区沉降不明显的主要原因；(4)未来100年，在地面沉降与海平面上升的双重影响下，约26%的沿海地区、11%的人口面临着潜在淹没的风险，但评估具有较大的不确定性，同时上海等城市的沿海堤坝建设有助于降低淹没风险。该研究以Anational-scaleasses smentofl and subsidence in China’smajorcities为题于2024年4月19日在线发表在国际顶级期刊Science上。研究结果为理解和防治我国城市地面沉降提供了重要基础数据。依托此研究，团队初步建成了我国城市高分辨率地面沉降监测平台与数据集。文章发布后，引起学术界和社会的广泛关注，国家自然基金委员会等158家国内外机构给予了报道与评述，至今累计下载量已超过12081次，产生了巨大社会影响。研究成果也被“新华网”以内参形式报送中央，服务于政府决策。

七、气候变化与陆地生态系统作用机制

气候变化深刻影响着陆地生态系统的结构与功能。陆地生态系统在全球碳循环中发挥着至关重要的调节作用，是维持地球系统稳定、实现碳中和目标的关键组成部分。因此，深入理解气候变化与陆地生态系统之间的相互作用机制，不仅有助于揭示自然界中复杂的生态过程，还为制定适应与缓解气候变化的科学策略、实现可持续发展提供了坚实的理论基础。近年来，关于气候变化对陆地生态系统结构与功能直接影响的研究取得了诸多重要进展。然而，生态系统的响应不仅表现为直接的线性关系，还包括复杂的间接效应与多尺度反馈机制。这些反馈机制往往涉及生物-气候交互过程，如物候变化诱发的火灾频率上升、火灾对碳储存功能的长期影响、生物多样性对生态系统稳定性的调节等，其耦合过程复杂、变化机制多样，是当前全球变化生态学研究中的前沿科学问题。面对这一挑战，研究团队基于全球地面生态观测网络、多源遥感数据、高分辨率冠层结构信息及地球系统模型模拟结果，开展了一系列系统性研究。研究聚焦于植被物候、生物多样性、生态系统稳定性与碳汇功能四大核心领域，致力于揭示多尺度、多因子交互作用下的生态系统响应与反馈机制，取得了以下几项具有国际领先水平的重要研究成果：（1）生物多样性与冠层复杂度对植被物候和碳汇能力的调节作用。团队系统分析了以生物多样性与冠层复杂度为主的生态系统结构特征在调节植被物候对气候变化响应中的关键作用。研究发现，物种多样性较高、冠层结构层次复杂的生态系统在面对气候变异时表现出更强的调节能力和稳定性，进而维持更高水平的碳吸收与固定效率，为改进地球系统模型提供了新的理论依据。（2）植被物候变化与全球野火风险的反馈机制。基于多年的全球遥感数据和气候-生态耦合模型，本研究揭示了植被夏季物候提前所引发的一系列连锁反应：一方面，提前的物候增强了早期植物生产力与生物量累积；另一方面，在高温和水分胁迫条件下，这些提前积累的干可燃物显著提高了火灾发生的风险与强度。这是首次从植被物候的角度系统性地阐明全球野火的气候生态反馈路径，为未来火灾风险预警模型的构建提供了理论支持与预测基础。（3）火灾后生态系统恢复过程与碳汇功能的多因素调控机制。研究通过分析多时序遥感数据与生态恢复监测资料，发现火灾后生态系统的恢复能力受多个因素交互作用影响，包括火灾强度、植被类型、物种多样性、土壤湿度与气候背景条件。研究构建了“结构-功能-恢复”耦合模型，系统揭示了火灾后碳汇恢复路径的动态特征和关键控制因子，为全球碳循环评估和区域火灾管理策略提供了理论支持。团队的上述研究成果拓展了当下对气候变化与生态系统复杂交互关系的理解，提出了多个新的科学假说与分析框架，具有较高的理论创新性与实际应用价值。相关研究成果发表于NatureClimateChange、NatureGeoscience、ScienceAdvances、NatureCommunications、OneEarth、NationalScienceReview、GlobalChangeBiology等国际顶级期刊。研究获得国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划等资助，为我国在全球变化生态学领域的国际学术影响力提升做出了积极贡献。

八、渐进式生态修复理论与河流修复实践

刘俊国教授团队创立了具有中国特色的渐进式生态修复理论，开创了面向河流生态环境复苏的分阶段、分步骤、因地制宜的生态修复模式。该研究不仅为中国的河流生态修复实践提供了系统性、全面性和普适性的理论基础，还被联合国环境署（UNEP）和国际水文科学协会（IAHS）等国际组织广泛认可，并被纳入《国际生态峰会郑州宣言》重要优先研究领域，成为中国生态修复成功案例向全球推广的典范。河川径流季节性对于维持健康的河流生态系统和生物多样性至关重要。然而，学术界对人为气候变化影响河川径流季节性的程度和机制未形成系统性认知，导致在变化环境下难以制定有效的河流生态修复策略。团队发现北半球高纬度地区河川径流季节性显著减弱的现象，并证实人为气候变化是其主要驱动因素。研究揭示了积雪消融模式变化、雨雪过渡区移动、冻融循环等关键过程对径流季节性的影响机理。这一发现不仅深化了对气候变化与生态水文过程相互作用的理解，还为全球变化背景下河流生态修复提供了重要的科学依据。该成果标志着我国在河川径流季节性演变方面研究走在世界前列。渐进式生态修复理论充分考虑流域生态系统退化的历史背景和现实状况，强调分阶段、分步骤、因地制宜实施环境治理、生态修复、自然恢复的治理模式。该理论具有四大特征：分类施策、目标导向、系统治理和持续监测。分类施策强调根据生态系统退化程度选择修复模式，因地制宜；目标导向明确修复目标和参考生态系统，确保修复效果可量化、可操作；系统治理坚持流域系统性和生态系统整体性；持续监测通过生态调查和持续监测，确保修复过程的科学性和有效性。团队发明了固化载体微生物净水与修复技术，实现了土著微生物的定向快速增殖与河湖特定污染物的靶向高效去除。相关技术已入选自然资源部《国土空间生态修复创新适用技术名录》。渐进式生态修复理论和技术已在多个重大河流修复项目中成功应用。例如，永定河生态修复通过分段实施环境治理、生态修复和自然恢复，显著改善了永定河沿线生态环境，成为“母亲河”生态环境复苏的典范。茅洲河生态修复通过流域治理、动态补水、生态护岸等技术，将水质从黑臭水体提升至Ⅴ类水标准，解决了深圳“母亲河”的生态困境。这些实践不仅验证了理论的科学性和实用性，还为中国生态文明建设提供了有力支撑。刘俊国教授作为共同主席在2024年12月于中国郑州召开“第七届国际生态峰会”，来自46个国家和地区的上千名代表参会。刘俊国牵头撰写并通过了《国际生态峰会郑州宣言》。宣言特别强调了渐进式生态修复的必要性，指出若不采取一致行动保护和修复生态系统，全球生存危机将进一步恶化。在此背景下，渐进式生态修复已成为复苏河湖生态环境的关键策略。通过采取渐进、灵活且因地制宜的方法，我们能够恢复生物多样性、改善水质、维护河流健康生命。宣言的通过标志着渐进式生态修复理论在全球生态治理中的核心地位得到进一步巩固。相关研究成果于2024年发表于Science、GeographyandSustainability、《中国水利》等国内外权威期刊，并出版专著《生态修复理论与应用》。国内外学者评价渐进式生态修复“填补了当前生态修复理论与实践的关键空白”“将推动恢复水文学进入科学探索前沿和应用的新领域”。联合国环境署（UNEP）将渐进式生态修复理论及永定河修复项目作为中国生态修复成功案例向全球推广。国际水文科学协会（IAHS）成立“流域渐进式生态修复”工作组，将其作为国际水文十年计划（2023-2032）的重要研究方向。此外，渐进式生态修复理论支撑了1部国际标准和3部团体标准。这些国际认可显著提升了中国科学家在全球生态修复领域的影响力和话语权。渐进式生态修复理论不仅为中国的河流生态环境复苏实践提供了系统性、全面性和普适性的理论基础，还为全球生态环境治理提供了可复制、可推广的中国经验，通过生态修复项目的实施，公众对生态环境保护的认识和参与度显著提高，推动了全民生态意识的提升，助力美丽中国建设。

九、智能化烟气碳污协同减排关键技术及应用

电力/热力、钢铁等重点用煤行业排放了全国30%以上的大气污染物和60%以上的二氧化碳，是“打赢蓝天保卫战”、实现“双碳”战略目标的主战场。我国已出台全球最严的烟气排放限值要求，烟气治理装备已得到规模化应用，但碳排放双控约束下低碳/零碳燃料利用比例不断提升、燃料复杂多变，负荷波动更为频繁；同时碳污减排系统不同装置运行控制彼此独立，基于反馈的控制方法被动应对燃料/工况波动，造成污染物排放浓度波动大和瞬时超标，装备运行能耗物耗高，影响装备高效稳定低碳运行，亟需研发高适应、高稳定、低成本的智能化碳污减排技术与系统。对此，项目组提出碳污减排调控机理与人工智能深度融合的新思路，突破源头碳污减排智能调控、末端治理过程精准建模及智能调控等关键技术，首创云-边-端协同的源头-末端全流程智能化碳污协同减排系统，解决了多行业燃用复杂燃料、多变工况下烟气多污染物高效精准治理协同降碳难题，主要创新成果如下：（1）研发多参量联控的源头碳污减排智能调控技术，建立了强扰动、复杂约束环境下锅炉风-燃比等关键参数优化梯度的动态辨识方法，研发了能效-经济性-碳污减排多目标约束的燃烧过程运行参数自寻优技术，构建了适配复杂燃料、多变工况的燃烧过程关键参数运行知识库；发明了基于氧量-炉压-污染物浓度等多参量自适应联控的源头碳污减排智能调控技术，实现了复杂燃料及高掺烧比例下燃烧系统全工况下的自适应、自抗扰调控。（2）发明知识与数据协同驱动的烟气治理过程精准建模及智能调控技术，研发了多种污染物生成-脱除过程知识与数据协同驱动的建模新方法，建立了高可靠、可解释的多断面多种污染物浓度预测模型，实现90秒以上的污染物浓度变化的精准预测；发明知识与数据协同驱动的烟气治理过程精准建模及智能调控技术，攻克了污染物催化脱除装置烟温/喷氨精准调控、污染物静电脱除装置多电场参数协同调控、污染物吸收脱除装置吸收-氧化多子系统耦合调控、碳捕集装置吸收/解吸多过程匹配调控等关键难题。（3）研发出首源头-末端全流程智能化碳污协同减排系统，发明基于能耗-物耗-环境等多目标约束的碳污减排系统运行全局优化技术，实现碳污减排系统联级装置间污染物减排、物耗、能耗的统筹协调分配，通过多目标全局优化、多装置协同调控、装备智能运维、碳污排放智能管控等，实现了烟气全时段高效稳定低碳治理，系统运行成本降低15%以上。项目授权发明专利41项（含美国专利2项）、登记软著36项；发表论文36篇；牵头编制国家标准3项和行业标准2项，参编行业标准1项；院士领衔的鉴定委员会评价成果整体达到国际领先水平。成果已累计在物产环能、浙能、华电、国能等发电/供热企业和山钢、青岛特钢等钢铁企业实现规模化应用173台/套，累计实现新增效益约42.66亿元，可实现年减排CO2超37万吨，社会经济环境效益显著，获新华社和新华网等报道，入选浙江省碳达峰碳中和十大科技创新。

十、黄河流域增容-减污-降碳技术体系与应用

为科技支撑黄河流域生态保护和高质量发展国家战略，生态环境部组建黄河流域生态保护和高质量发展联合研究中心，组织全国135家优势单位2400余名科技工作者，开展“1+X”协同攻关和“一市一策”驻点科技帮扶。联合研究围绕黄河复杂系统治理难题，在理论、模式和应用3个方面取得了创新突破，成果在黄河流域32个城市应用，推动了黄河流域治理从传统单一要素向复杂系统调控范式的重大转变，有力支撑了黄河生态保护治理攻坚战：（1）发展了黄河流域复杂系统整体性协同控制理论，形成了“大兵团”协同攻关机制，形成了黄河流域生态环境要素“一张图”，初步识别了黄河流域社会经济、水生态、水环境、水资源、固体废物、碳排放6大类16个要素本底和时空变化格局；发展了流域整体性协同控制理论，基于对黄河流域复杂系统整体认识，探索提出全过程破解流域复杂系统环境问题的整体性协同治理思路；研发了“整合-关联-驱动-提升”的GRIMME管理模型，打破当前区域治理中存在的组织、技术、信息等五大壁垒，实现“科技-政策-行动”一体化；形成了跨部门、跨学科大兵团协同攻关的科研范式，组建了黄河联合研究中心，实现了科技与管理、治理的紧密融合。（2）创新了黄河流域汇聚型污染“扇形”治理模式，提出“空间-要素-治理”多尺度综合解决方案；创新了汇聚型累积污染“扇形”治理模式，针对大流域环境治理空间碎片化的问题，实现了上下游、左右岸全流域汇聚型累积污染的整体分析与研判；构建了“压力识别-过程模拟-靶向干预”的全链条精准治理技术体系，形成黄河流域跨维度、跨空间耦合的系统调控模式，攻克了黄河流域社会、经济、环境等多维要素降维解耦的难题；研发集成了一批黄河流域“增容-减污-降碳”成套关键技术，初步解决了复杂流域跨介质、多要素治理的技术瓶颈；针对“城市-支流-流域”多维空间协同治理难题，形成了黄河流域“一市一策”“一河一策”“一域一策”系统治理方案300余份。（3）科技紧密嵌入管理、治理和行业，推动一大批技术转化和治理工程落地，黄河流域环境质量改善成效显著。科技嵌入管理，初步实现黄河重点断面水质的预测预警，支撑了重大管理决策；科技嵌入治理，推广了61项成熟适用的技术和产品，为黄河生态保护治理提供技术工具包和案例库；科技嵌入行业，通过联合研究和驻点科技帮扶，显著提升地方和企业治理能力和水平。黄河联合研究形成了系列研究成果，专项累计发表学术论文200余篇，授权专利42项，出版专著4部，获省部级以上奖励4项，成果被央视新闻、新华网等报道30次，阅读量超千万，社会影响显著。