大洋網(wǎng)訊 在城市化迅速發(fā)展的今天，超大城市的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為全球共同面對的極具挑戰(zhàn)性難題。在聚焦超大城市廢棄物處置和水氣環(huán)境安全保障等關(guān)鍵要素時，如何借助大數(shù)據(jù)、云計算等方法，系統(tǒng)研究相關(guān)核心技術(shù)？上海交大環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院何義亮教授團(tuán)隊與新加坡共建超大型城市，科研智慧助力“一帶一路”發(fā)展建設(shè)。記者了解到，該項目在我國領(lǐng)導(dǎo)人訪問新加坡期間，還受到中新兩國高層“點(diǎn)贊”。

　　何義亮教授團(tuán)隊

交大智慧助力新加坡超大型城市建設(shè)發(fā)展

自2012年起，上海交通大學(xué)與新加坡國立大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)了“超大型城市的能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方案（E2S2）”項目的研究，該項目聚焦超大城市廢棄物處置和水氣環(huán)境安全保障這兩個關(guān)鍵要素，借助大數(shù)據(jù)處理和云計算手段，系統(tǒng)研究廢棄物資源化利用以及水氣環(huán)境新生污染物風(fēng)險管控等核心技術(shù)，并分別在新加坡和上海的代表性區(qū)域和水體進(jìn)行實(shí)證性研究。目前研究成果已經(jīng)在新加坡得到應(yīng)用，使得當(dāng)?shù)貜U棄物資源回收利用率達(dá)到60%以上并實(shí)現(xiàn)了覆蓋新加坡70%以上水體的水質(zhì)安全預(yù)警性監(jiān)控。世界衛(wèi)生組織（WHO）專家實(shí)地考察并將此列入國家案例。該成果獲得了國際專家委員會和新加坡政府的高度評價，目前準(zhǔn)備啟動項目二期（2017-2022）的研究工作，旨在實(shí)現(xiàn)新加坡城市水體新生污染物風(fēng)險管控“全覆蓋”和城市廢棄物能源-資源化利用“趨零廢棄”的研究目標(biāo)。上海作為全球代表性超大城市，該研究對上海超大城市建設(shè)具有巨大指導(dǎo)作用，最終能使上海市的能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的水平與世界先進(jìn)城市同步。

超大型城市的能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方案（E2S2）是由現(xiàn)任新加坡總統(tǒng)、時任新加坡國立研究基金會（簡稱NRF）主席陳慶炎先生主導(dǎo)的，旨在引進(jìn)國際智慧、通過多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)研究解決全球性重大科技問題的“卓越研究與技術(shù)企業(yè)學(xué)園(簡稱CREATE)”計劃的一個重要組成部分。當(dāng)前，超大城市的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為全世界共同面對的極具挑戰(zhàn)性的難題。E2S2項目針對超大城市問題復(fù)雜且高度耦合的難題,采用復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)方法并借助大數(shù)據(jù)處理和云計算手段，系統(tǒng)研究廢棄物資源化利用以及水氣環(huán)境新生污染物風(fēng)險管控等核心技術(shù)，并分別在新加坡和上海的代表性區(qū)域和水體進(jìn)行實(shí)證性研究示范。

經(jīng)過來自上海交大和新加坡國立大學(xué)多個院系的142名師生歷時四年多的研究實(shí)踐，“超大型城市的能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方案（E2S2）”項目目前取得了初步的成功。已共計發(fā)表高水平國際期刊和會議論文179篇，其中兩校共同署名的論文27篇；申請專利26項，其中兩校共同申請的專利2項。在廢棄物資源化研究方面，針對新加坡廢棄物處理填埋場所十分有限、焚燒處理影響環(huán)境等突出問題，提出了分布式廢棄物資源化處理的耦合能流、物料流、交通流模型并開發(fā)了具備產(chǎn)業(yè)化能力的廢棄物處理裝置;構(gòu)建了固體廢棄物氣化處理和動力發(fā)電耦合示范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)餐余、秸稈、木材等生物質(zhì)廢棄物的有效處理，并實(shí)現(xiàn)了氣化燃燒灰燼成分再利用。成果被新加坡環(huán)境署（NEA）采用并在新加坡LSWE、NUOVO等4家公司應(yīng)用,目前新加坡廢棄物資源回收利用率達(dá)到60%以上。

在環(huán)境新生污染物風(fēng)險管控方面，初步建立了新加坡水體新生污染物賦存與特性數(shù)據(jù)庫，研究開發(fā)了智能水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)及預(yù)測模型體系，構(gòu)建了水質(zhì)風(fēng)險評估系統(tǒng)模型以及藻類早期預(yù)警系統(tǒng)。通過在Marina Reservoir、Jurong Lake、PunggolReservoir等六個水庫的示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了覆蓋新加坡70%以上水體的水質(zhì)安全預(yù)警性監(jiān)控；研究成果直接被新加坡公用事業(yè)局（PUB）采納用以制定新生污染物水體管控標(biāo)準(zhǔn)草案。

注重生態(tài)宜居體驗?zāi)繕?biāo)瞄準(zhǔn)“全覆蓋”和“趨零廢棄”

E2S2項目的研究成果獲得了國際專家委員會和新加坡政府的高度評價，目前準(zhǔn)備啟動項目二期（2017-2022）的研究工作。項目二期將更加聚焦廢棄物資源化和水氣環(huán)境安全的生態(tài)系統(tǒng)研究，構(gòu)建超大城市不同尺度閉環(huán)式廢棄物資源化生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)城市水氣環(huán)境新生污染物風(fēng)險管理和控制系統(tǒng)，進(jìn)一步擴(kuò)大示范和推廣應(yīng)用E2S2項目業(yè)已形成的實(shí)用性成果，實(shí)現(xiàn)新加坡城市水體新生污染物風(fēng)險管控“全覆蓋”和城市廢棄物能源-資源化利用“趨零廢棄”的研究目標(biāo)。

新加坡是一個高度集約的生態(tài)城市，E2S2項目成果在新加坡的成功應(yīng)用和實(shí)踐，對上?？沙掷m(xù)地解決廢棄物資源化以及水氣環(huán)境安全保障具有重要的借鑒和示范意義。上海作為全球代表性超大城市，前瞻性地探索和解決超大城市可持續(xù)發(fā)展這一世界性難題，是上海的責(zé)任和使命，也是上海建設(shè)有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略性命題。

E2S2項目論證之初，便得到上海市政府的關(guān)注和支持，時任上海市市長韓正同志還專門會晤了前來上海主持項目論證的陳慶炎先生，希望CREATE研究計劃能夠?qū)ι虾５目沙掷m(xù)發(fā)展發(fā)揮積極作用。在E2S2項目一期取得成功，并將在新加坡啟動二期應(yīng)用型研究項目，進(jìn)一步擴(kuò)大示范和推廣應(yīng)用E2S2項目業(yè)已形成的實(shí)用性成果之際，上海交通大學(xué)正式向上海市政府建議：利用上海交大與新加坡國立大學(xué)在E2S2一期研究項目中形成的知識產(chǎn)權(quán)和關(guān)鍵成果，在上海平行開展“超大城市能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究計劃”，將已經(jīng)在新加坡成功實(shí)施的成果應(yīng)用于上海的能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中，這項應(yīng)用型研究可以使上海市以低成本享用E2S2項目一期知識產(chǎn)權(quán)、關(guān)鍵成果和在新加坡實(shí)施成功的經(jīng)驗，并使上海市的能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的水平與新加坡同步，實(shí)現(xiàn)上海城市水源地新生污染物風(fēng)險管控“全覆蓋”和大幅提高城市廢棄物能源-資源化利用率的研究目標(biāo)。

發(fā)揮兩校學(xué)科優(yōu)勢共同培養(yǎng)未來智慧城市建設(shè)國際型人才

上海交大環(huán)境學(xué)院何義亮教授指出，國際合作的重要目標(biāo)之一是國際化人才培養(yǎng)。為了推進(jìn)人才培養(yǎng)國際化戰(zhàn)略及為了智慧城市建設(shè)人才的延續(xù)性，在學(xué)校、學(xué)院各方努力下，上海交大與新加坡國立大學(xué)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合培養(yǎng)博士，這一創(chuàng)舉意味著學(xué)生將同時獲得上海交大及新加坡國立大學(xué)共同授予的聯(lián)合博士學(xué)位（Joint PhD degree）。

根據(jù)國家雙一流建設(shè)要求和上海交通大學(xué)國際化辦學(xué)戰(zhàn)略，環(huán)境學(xué)院竭力構(gòu)筑國際化的學(xué)科大平臺，由學(xué)院牽頭的“中日韓能源與環(huán)境領(lǐng)域研究生教育合作計劃”，入選教育部“亞洲校園”試點(diǎn)項目。由學(xué)院團(tuán)隊研發(fā)的棕櫚油工業(yè)廢水零排放技術(shù)在馬來西亞成功應(yīng)用并推廣，并與該國國家能源、綠色工藝及水務(wù)部達(dá)成建立新能源及環(huán)保技術(shù)研究院合作意向。秉承追求卓越的理念，高層次合作推動國際化辦學(xué)戰(zhàn)略，現(xiàn)與美國、英國、加拿大、新加坡等建立長期穩(wěn)定的科研合作和學(xué)生交流培養(yǎng)模式，近42%的學(xué)生參與長短期海外游學(xué)或聯(lián)合培養(yǎng)項目。

新加坡和上海在高速發(fā)展過程中，面臨諸如垃圾處理、水質(zhì)保護(hù)等諸多共性問題，這些問題如果得不到有效控制，可能成為制約未來發(fā)展的重要瓶頸。上海交大和新加坡國立大學(xué)應(yīng)攜手共進(jìn)，未來將會發(fā)揮兩校學(xué)科優(yōu)勢，共同培養(yǎng)未來智慧城市建設(shè)國際型人才，不僅有助于解決城市中出現(xiàn)的環(huán)境問題，更將造福子孫，惠及全人類。