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[央广网]上海交大环境学院何义亮团队科研智慧助力新加坡超大城市建设

来源:    发布时间:2017-06-06    点击次数:

      在城市化迅速发展的今天,超大城市的可持续发展已经成为全球共同面对的极具挑战性难题。如何在保障超大型智慧城市良好运行的同时,体现并融入人文关怀?在聚焦超大城市废弃物处置和水气环境安全保障等关键要素时,如何借助大数据、云计算等方法,系统研究相关核心技术?如何在新加坡和上海两座超大城市间搭建桥梁,反哺上海超大城市建设,使上海市的能源环境可持续发展的水平与世界先进城市同步?上海交大环境科学与工程学院何义亮教授团队与新加坡机构聚焦超大型城市能源环境课题,科研智慧助力“一带一路”发展建设。

交大智慧助力新加坡超大型城市建设发展

      自2012年起,上海交通大学与新加坡国立大学联合承担了“超大型城市的能源环境可持续发展方案(E2S2)”项目的研究,该项目聚焦超大城市废弃物处置和水气环境安全保障这两个关键要素,借助大数据处理和云计算手段,系统研究废弃物资源化利用以及水气环境新生污染物风险管控等核心技术,并分别在新加坡和上海的代表性区域和水体进行实证性研究。目前研究成果已经在新加坡得到应用,使得当地废弃物资源回收利用率达到60%以上并实现了覆盖新加坡70%以上水体的水质安全预警性监控。世界卫生组织(WHO)专家实地考察并将此列入国家案例。该成果获得了国际专家委员会和新加坡政府的高度评价,目前准备启动项目二期(2017-2022)的研究工作,旨在实现新加坡城市水体新生污染物风险管控“全覆盖”和城市废弃物能源-资源化利用“趋零废弃”的研究目标。上海作为全球代表性超大城市,该研究对上海超大城市建设具有巨大指导作用,最终目标是能使上海市的能源环境可持续发展的水平与世界先进城市同步。

       超大型城市的能源环境可持续发展方案(E2S2)是由现任新加坡总统、时任新加坡国立研究基金会(简称NRF)主席陈庆炎主导的,旨在引进国际智慧、通过多学科联合攻关研究解决全球性重大科技问题的“卓越研究与技术企业学园(简称CREATE)”计划的一个重要组成部分。当前,超大城市的可持续发展已经成为全世界共同面对的极具挑战性的难题。E2S2项目针对超大城市问题复杂且高度耦合的难题, 采用复杂系统动力学方法并借助大数据处理和云计算手段,系统研究废弃物资源化利用以及水气环境新生污染物风险管控等核心技术,并分别在新加坡和上海的代表性区域和水体进行实证性研究示范。

      经过来自上海交大和新加坡国立大学多个院系的142名师生历时四年多的研究实践,“超大型城市的能源环境可持续发展方案(E2S2)”项目目前取得了初步的成功。已共计发表高水平国际期刊和会议论文179篇,其中两校共同署名的论文27篇;申请专利26项,其中两校共同申请的专利2项。在废弃物资源化研究方面,针对新加坡废弃物处理填埋场所十分有限、焚烧处理影响环境等突出问题,提出了分布式废弃物资源化处理的耦合能流、物料流、交通流模型并开发了具备产业化能力的废弃物处理装置; 构建了固体废弃物气化处理和动力发电耦合示范系统,实现餐余、秸秆、木材等生物质废弃物的有效处理,并实现了气化燃烧灰烬成分再利用。成果被新加坡环境署(NEA)采用并在新加坡LSWE、NUOVO等4家公司应用, 目前新加坡废弃物资源回收利用率达到60%以上。

       在环境新生污染物风险管控方面,初步建立了新加坡水体新生污染物赋存与特性数据库,研究开发了智能水质在线监测系统及预测模型体系,构建了水质风险评估系统模型以及藻类早期预警系统。通过在Marina Reservoir 、Jurong Lake、PunggolReservoir等六个水库的示范应用,实现了覆盖新加坡70%以上水体的水质安全预警性监控;研究成果直接被新加坡公用事业局(PUB)采纳用以制定新生污染物水体管控标准草案。

注重生态宜居体验 目标瞄准“全覆盖”和“趋零废弃”

       E2S2项目的研究成果获得了国际专家委员会和新加坡政府的高度评价,目前准备启动项目二期(2017-2022)的研究工作。项目二期将更加聚焦废弃物资源化和水气环境安全的生态系统研究,构建超大城市不同尺度闭环式废弃物资源化生态系统和生态城市水气环境新生污染物风险管理和控制系统,进一步扩大示范和推广应用E2S2项目业已形成的实用性成果,实现新加坡城市水体新生污染物风险管控“全覆盖”和城市废弃物能源-资源化利用“趋零废弃”的研究目标。

      新加坡是一个高度集约的生态城市,E2S2项目成果在新加坡的成功应用和实践,对上海可持续地解决废弃物资源化以及水气环境安全保障具有重要的借鉴和示范意义。上海作为全球代表性超大城市,前瞻性地探索和解决超大城市可持续发展这一世界性难题,是上海的责任和使命,也是上海建设有全球影响力的科技创新中心的战略性命题。

      E2S2项目论证之初,便得到上海市政府的关注和支持,时任上海市市长韩正还专门会晤了前来上海主持项目论证的陈庆炎,希望CREATE研究计划能够对上海的可持续发展发挥积极作用。在E2S2项目一期取得成功,并将在新加坡启动二期应用型研究项目,进一步扩大示范和推广应用E2S2项目业已形成的实用性成果之际,上海交通大学正式向上海市政府建议:利用上海交大与新加坡国立大学在E2S2一期研究项目中形成的知识产权和关键成果,在上海平行开展“超大城市能源环境可持续发展研究计划”,将已经在新加坡成功实施的成果应用于上海的能源环境可持续发展中,这项应用型研究可以使上海市以低成本享用E2S2项目一期知识产权、关键成果和在新加坡实施成功的经验,并使上海市的能源环境可持续发展的水平与新加坡同步,实现上海城市水源地新生污染物风险管控“全覆盖”和大幅提高城市废弃物能源-资源化利用率的研究目标。

发挥两校学科优势 共同培养未来智慧城市建设国际型人才

      上海交大环境学院何义亮指出,国际合作的重要目标之一是国际化人才培养。为了推进人才培养国际化战略及为了智慧城市建设人才的延续性,在学校、学院各方努力下,上海交大与新加坡国立大学实现联合培养博士,这一创举意味着学生将同时获得上海交大及新加坡国立大学共同授予的联合博士学位(Joint PhD degree)。

      根据国家双一流建设要求和上海交通大学国际化办学战略,环境学院竭力构筑国际化的学科大平台,由学院牵头的“中日韩能源与环境领域研究生教育合作计划”,入选教育部“亚洲校园”试点项目。由学院团队研发的棕榈油工业废水零排放技术在马来西亚成功应用并推广,并与该国国家能源、绿色工艺及水务部达成建立新能源及环保技术研究院合作意向。秉承追求卓越的理念,高层次合作推动国际化办学战略,现与美国、英国、加拿大、新加坡等建立长期稳定的科研合作和学生交流培养模式,近42%的学生参与长短期海外游学或联合培养项目。

      新加坡和上海在高速发展过程中,面临诸如垃圾处理、水质保护等诸多共性问题,这些问题如果得不到有效控制,可能成为制约未来发展的重要瓶颈。上海交大和新加坡国立大学应携手共进,未来将会发挥两校学科优势,共同培养未来智慧城市建设国际型人才,不仅有助于解决城市中出现的环境问题,更将造福子孙,惠及全人类。

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