环保新质生产力｜大气减污降碳耦合监测与溯源关键技术及应用示范

环境技术进步奖

项目名称：大气减污降碳耦合监测与溯源关键技术及应用示范

项目编号：HJJS-2025-2-20

获奖等级：二等奖

完成单位：江苏海洋大学，河北先河环保科技股份有限公司，南京信息工程大学，中国科学院地理科学与资源研究所，中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心，内蒙古伊利实业集团股份有限公司，中科佳宇科技有限公司

完成人：陈报章，马江红，孙佳龙，樊建凌，王然，刘水东，杨建虎，马景金，张慧芳，高柳堂，肖强松，吕志勇，安贇书，孟毅，张先鹏

项目简介

碳中和是我国重大战略决策，但缺乏覆盖国家、区域、特色区域的自主多尺度高分辨碳同化体系。项目团队历经十余年的艰苦攻关、潜心钻研，瞄准“双碳”背景下攻克大气减污降碳耦合监测与溯源关键技术的关键科学问题及瓶颈难题，开拓性发展了碳排放/碳汇监测仪器及核算模型和高精度监测仪器研制的关键技术，取得了一系列原创性、突破性、引领性创新成果。通过构建 CT-China 等自主模型及数字孪生模拟器，突破国外技术垄断，纠正碳汇偏差。项目团队创新性地开发并提升了多尺度嵌套式高分辨碳同化反演模型的关键技术，构建了多个多尺度嵌套模型，包括中国首个高时空分辨率碳同化反演系统(CT-China)、高效高分辨区域碳同化系统(RCAS)、集成动态陆面模型(DLM)、一维大气传输模型(VDS)、区域痕量气体追踪系统(Tracers Tracker)以及中国首个天空地“双碳”数字孪生模拟器。其装备已在多部委、多省市及特色区域业务化运行，补齐自主化短板，为碳污协同治理、碳市场监管提供核心技术支撑，保障我国碳监测数据安全与核算精准度。总体上，该成果在同研究领域中属于国内前沿、国际领跑行列，得到国内外同行专家的高度评价，推动了大气碳污耦合监测与核算研究，为减污降碳政策制定提供了支撑。项目成果获得国家发明专利8项、实用新型专利2项、软件著作权15项；相关成果在Nature Communication、Scientific Report、Science Bulletin、GCB、RSE 等顶级期刊发表，累计发表SCI论文200篇，SCI论文被Nature 等重要期刊他引2万余次。

大气污染与碳排放具有同根同源性，精准治污与降碳协同增效成为迫切需求，而现有核算方法误差大、高端装备依赖进口。耦合监测反演技术可突破分离监测局限，提升溯源与核算精准度；自主装备研发能补齐 “卡脖子” 短板，降低进口依赖，保障数据安全，为政府监管、企业控排及碳市场运行提供核心支撑。通过研发大气污染溯源与碳排放耦合监测反演技术及碳排放监测系列装备，重点创新了污染源类型自动识别与解析、多源数据融合与碳排放反演、空气污染预警与溯源、超低吸附-精密除水一体化采样系统开发等技术，解决了污染溯源精度不足、碳监测设备准确性欠佳的问题，获得国家发明专利8项，软件著作权32项，参编标准4项，带动了先河环保及各参与单位相关产业的设备、软件平台开发和技术服务升级，支撑了相关合同项目的推广和销售，应用在全国多个城市，完成销售收入约1.20亿元。

项目成果同时应用于内蒙古伊利实业集团牵头建设的中国乳业碳管理运营平台，支撑企业组织碳排放核算与产品碳足迹核算，服务国家碳计量中心乳业分中心相关工作，已在产业链70余家企业推广应用；支撑低碳、零碳产品销售约1.5亿元。融合遥感、GIS、全球定位系统等“3S”技术，在国内率先构建了乳业全生命周期碳排放核算模型，提出了行业统一的碳排放因子选择标准，创新性开发 SaaS 的碳管理平台，实现伊利集团100%工厂碳排放上线核算，主导和参与合作编制 1 项国际标准、6 项碳排放国家标准、4 项地方标准和多项团体标准。

获奖感言

陈报章 中国科学院地理科学与资源研究所 研究员

本项目以“双碳”目标为引领，聚焦减污降碳协同监测与治理，通过产学研深度协作，突破了大气减污降碳耦合监测与溯源等关键技术瓶颈，包含多尺度嵌套式高分辨碳同化反演模型的关键技术、大气污染溯源与碳排放耦合监测反演技术及碳排放监测系列装备、乳业碳管理平台开发。本项目获奖，是对团队长期坚持面向国家“双碳”目标与大气污染防治需求开展协同创新的肯定。我们围绕减污降碳同源同治的关键环节，从耦合监测反演方法、关键器件与采样系统，到预警溯源平台与工程示范，形成了可复制、可推广的技术与产品体系，并在多地应用验证。下一步，团队将继续联合产学研用各方，面向更精细的排放监测、更可靠的碳计量核算和更高效的治理决策，持续完善标准体系与应用服务，为空气质量持续改善和绿色低碳转型贡献力量。

原标题：环保新质生产力|大气减污降碳耦合监测与溯源关键技术及应用示范