7月29日，由同创沩徕主办的“高校科普”线上公益讲座顺利举行，此次讲座邀请到同济大学环境科学与工程学院环境科学系资深教授，原学院副院长，博士、硕士生导师，为我们带来一场关于《环境科技创新》的主题讲座。

科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，科学普及与科技创新应处于同等重要的位置。用一句话来概括科普以及科创的关系就是“科普在先，科创在后”。科普为科技创新提供了广泛的社会基础和人才储备。通过科普，可以激发公众对科学的兴趣和好奇心，进而培养出一批热爱科学、具备科学素养的人才，为科技创新提供源源不断的动力。

高校科普教育在当今社会中扮演着至关重要的角色，它不仅有助于提升学生的科学素养和创新能力，还能促进科学知识的普及和传播。

李光明教授首先由人类社会面临的环境挑战展开，论证了人类活动造成了大量环境问题，尤其是现代产业发展带来资源环境的严峻挑战。

日益突出的环境问题初级可以概括成以下几点：能源短缺、水土壤大气的污染、健康与生态问题、对碳循环的影响。

一、能源短缺：大量化石矿物被开采消费，既会造成环境污染，由于其不可再生性，也会造成资源短缺与消费问题。

二、水土壤大气的污染进行细分

大气污染、陆地水体污染、海洋污染、固体废弃物，来源于工业生产、城市交通、矿山、农田、核电站、石油开采等。

三、当环境问题日益累积又会引发健康与生态问题，比如臭氧层被破坏、冰川退缩、荒漠化等，荒漠化会造成土地生产力下降，可利用土地资源丧失。沙尘暴，是荒漠化的标志，强风从地面卷起大量沙尘，沙尘会污染大气，危害人体健康、牲畜死亡、农业减产等不良影响。

四、人类活动影响碳循环

首先我们要了解两个概念：碳循环和碳排放。

碳循环是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。这是一个复杂而动态的过程，涉及多个环节和碳库。

碳排放主要是指人类活动中产生的二氧化碳等温室气体排放到大气中的过程。这些温室气体主要包括二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）等，它们能够吸收和发射红外辐射，从而对地球气候系统产生显著影响。

能源利用促进人类社会的文明进步，也加大了人类活动的碳排放。古早时期人类学会了应用火，发明冶金术促进了农业经济社会发展，碳排放增多，但尚处于平衡状态。而第一次工业革命蒸汽机的发明使人类进入工业化、化石能源时代，碳排放则大大加剧。自1750年以来，由于全球人口数量增长了约10倍，需要更多全球市场的产品才能满足人们更高生活水平。工业加工、发电厂、交通运输、农业生产现在都已离不开化石能源的消耗。化石燃料包含煤炭、石油和天然气，他们的燃烧不可避免的造成二氧化碳排放增加，有数据显示大气中二氧化碳浓度正在迅速提高，从工业革命前的280ppm，上升至了如今的419ppm（2023年数据）。（‌ppm是百万分之一的单位，表示溶质浓度的一种单位。如一公斤的物质中有一毫克某物质，某物质含量即为1ppm。）

碳排放是导致全球变暖的主要原因之一，对地球气候系统产生了重要影响。

二氧化碳等温室气体能够在大气中形成一层“温室效应层”，阻止地球上的热量逃逸到太空中，从而导致地球表面温度上升。随着碳排放量的不断增加，大气中的温室气体浓度也随之升高，使得全球平均气温不断攀升。进而带来的影响有：冰川融解海平面上升，海滨城市面临淹没；致灾害性气候事件频发，如山火洪涝等；生物多样性被严重影响，引起相关物种灭绝；影响人类的生产和生活，包含农业、畜牧业、林业等。

这些环境问题不仅威胁到自然生态系统的稳定，也对人类健康、社会经济发展和未来可持续性构成严峻挑战。李教授指出我们可以用环境科技创新应对这些环境挑战。

环境科技创新是指运用现代科技手段，在环境保护领域研发出更加环保、高效、可持续的技术和产品，以减少对环境的负面影响，促进生态系统的平衡与恢复。

我们可以将环境问题概括为污染问题和资源问题，再利用环境科技创新做到污染控制、污染预防、资源利用三方面，做到可持续发展，推动生态文明建设。

污染预防与控制的科技创新，也就是如何治理污染问题。

针对大气和水体的复合污染，利用现代科技手段检测与控制有毒污染物的排放。通过先进的监测技术和大数据分析，可以更准确地掌握污染源的位置、范围和强度，为精准治污提供科学依据。

微塑料问题是一个全球性的环境挑战，它涉及微塑料的来源、分布、环境影响以及对人类健康的潜在威胁。微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒，其粒径范围从几微米到几毫米不等。微塑料还可以被生物体误食，进入食物链并逐级累积，对生态系统造成长期影响。最小的微塑料能进入血液、淋巴系统甚至肝脏，肠道中的微塑料也可能影响消化系统的免疫反应。利用现代科技手段检测、探究微塑料形成、迁移与毒性的机制，研发去除微塑料技术手段。

资源利用包含水资源利用、废弃物资源利用、新能源利用。

水资源利用，李教授介绍了海绵城市的方案，作为新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。

废弃物资源利用强调将废弃物视为资源，通过回收利用和技术创新，实现废弃物的资源化、无害化和减量化。首先我们要优化我们的垃圾分类，有效利用这些废物资源变废为宝，李教授也举例了废旧轮胎循环利用全产业链的技术，将轮胎热裂解后可以获得燃料并制成新轮胎。除此之外，我们在设计生产的时候，也应该更注重环保的角度，采用绿色设计与制造，做到节能高效与安全，也考虑到产品回收，做资源化处理与无害化处置。

利用开发新能源：太阳能、风能、水力能、生物质能氢能等。电动汽车、氢能汽车等新能源汽车的普及也在降低交通领域的碳排放，推动绿色出行。

除外，李教授还介绍了一些先进的环境科学理论与实践，应用数学模拟的方法分析和预测环境问题，控制环境风险、应用材料、生物和信息技术手段解决环境问题。将信息化、数字化、智能化手段与环境技术融合，上海迪士尼就用到了BIM建筑信息模型技术，通过数字信息进行仿真模拟，实现可视化与协调性。城市垃圾的智能化分类与信息化收运系统，可以快速实时获取城市垃圾管理。

环境科技创新将继续发挥重要作用。未来，我国将进一步加强环境科技创新体系建设，推动技术创新和人才培养；同时加强国际交流与合作，共同应对全球环境挑战。通过不断努力和创新实践，我们有信心为构建美丽中国、推动全球可持续发展作出更大贡献。

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