大洋網訊 在城市化迅速發展的今天，超大城市的可持續發展已經成為全球共同面對的極具挑戰性難題。在聚焦超大城市廢棄物處置和水氣環境安全保障等關鍵要素時，如何借助大數據、云計算等方法，系統研究相關核心技術？上海交大環境科學與工程學院何義亮教授團隊與新加坡共建超大型城市，科研智慧助力“一帶一路”發展建設。記者了解到，該項目在我國領導人訪問新加坡期間，還受到中新兩國高層“點贊”。
何義亮教授團隊
交大智慧助力新加坡超大型城市建設發展
自2012年起，上海交通大學與新加坡國立大學聯合承擔了“超大型城市的能源環境可持續發展方案（E2S2）”項目的研究，該項目聚焦超大城市廢棄物處置和水氣環境安全保障這兩個關鍵要素，借助大數據處理和云計算手段，系統研究廢棄物資源化利用以及水氣環境新生污染物風險管控等核心技術，并分別在新加坡和上海的代表性區域和水體進行實證性研究。目前研究成果已經在新加坡得到應用，使得當地廢棄物資源回收利用率達到60%以上并實現了覆蓋新加坡70%以上水體的水質安全預警性監控。世界衛生組織（WHO）專家實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，目前準備啟動項目二期（2017-2022）的研究工作，旨在實現新加坡城市水體新生污染物風險管控“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。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具有巨大指導作用，最終能使上海市的能源環境可持續發展的水平與世界先進城市同步。
超大型城市的能源環境可持續發展方案（E2S2）是由現任新加坡總統、時任新加坡國立研究基金會（簡稱NRF）主席陳慶炎先生主導的，旨在引進國際智慧、通過多學科聯合攻關研究解決全球性重大科技問題的“卓越研究與技術企業學園(簡稱CREATE)”計劃的一個重要組成部分。當前，超大城市的可持續發展已經成為全世界共同面對的極具挑戰性的難題。E2S2項目針對超大城市問題復雜且高度耦合的難題,采用復雜系統動力學方法并借助大數據處理和云計算手段，系統研究廢棄物資源化利用以及水氣環境新生污染物風險管控等核心技術，并分別在新加坡和上海的代表性區域和水體進行實證性研究示范。
經過來自上海交大和新加坡國立大學多個院系的142名師生歷時四年多的研究實踐，“超大型城市的能源環境可持續發展方案（E2S2）”項目目前取得了初步的成功。已共計發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、交通流模型并開發了具備產業化能力的廢棄物處理裝置;構建了固體廢棄物氣化處理和動力發電耦合示范系統，實現餐余、秸稈、木材等生物質廢棄物的有效處理，并實現了氣化燃燒灰燼成分再利用。成果被新加坡環境署（NEA）采用并在新加坡LSWE、NUOVO等4家公司應用,目前新加坡廢棄物資源回收利用率達到60%以上。
在環境新生污染物風險管控方面，初步建立了新加坡水體新生污染物賦存與特性數據庫，研究開發了智能水質在線監測系統及預測模型體系，構建了水質風險評估系統模型以及藻類早期預警系統。通過在Marina Reservoir、Jurong Lake、PunggolReservoir等六個水庫的示范應用，實現了覆蓋新加坡70%以上水體的水質安全預警性監控；研究成果直接被新加坡公用事業局（PUB）采納用以制定新生污染物水體管控標準草案。
注重生態宜居體驗目標瞄準“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境安全的生態系統研究，構建超大城市不同尺度閉環式廢棄物資源化生態系統和生態城市水氣環境新生污染物風險管理和控制系統，進一步擴大示范和推廣應用E2S2項目業已形成的實用性成果，實現新加坡城市水體新生污染物風險管控“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。
新加坡是一個高度集約的生態城市，E2S2項目成果在新加坡的成功應用和實踐，對上海可持續地解決廢棄物資源化以及水氣環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發展這一世界性難題，是上海的責任和使命，也是上海建設有全球影響力的科技創新中心的戰略性命題。
E2S2項目論證之初，便得到上海市政府的關注和支持，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研究計劃能夠對上海的可持續發展發揮積極作用。在E2S2項目一期取得成功，并將在新加坡啟動二期應用型研究項目，進一步擴大示范和推廣應用E2S2項目業已形成的實用性成果之際，上海交通大學正式向上海市政府建議：利用上海交大與新加坡國立大學在E2S2一期研究項目中形成的知識產權和關鍵成果，在上海平行開展“超大城市能源環境可持續發展研究計劃”，將已經在新加坡成功實施的成果應用于上海的能源環境可持續發展中，這項應用型研究可以使上海市以低成本享用E2S2項目一期知識產權、關鍵成果和在新加坡實施成功的經驗，并使上海市的能源環境可持續發展的水平與新加坡同步，實現上海城市水源地新生污染物風險管控“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。
發揮兩校學科優勢共同培養未來智慧城市建設國際型人才
上海交大環境學院何義亮教授指出，國際合作的重要目標之一是國際化人才培養。為了推進人才培養國際化戰略及為了智慧城市建設人才的延續性，在學校、學院各方努力下，上海交大與新加坡國立大學實現聯合培養博士，這一創舉意味著學生將同時獲得上海交大及新加坡國立大學共同授予的聯合博士學位（Joint PhD degree）。
根據國家雙一流建設要求和上海交通大學國際化辦學戰略，環境學院竭力構筑國際化的學科大平臺，由學院牽頭的“中日韓能源與環境領域研究生教育合作計劃”，入選教育部“亞洲校園”試點項目。由學院團隊研發的棕櫚油工業廢水零排放技術在馬來西亞成功應用并推廣，并與該國國家能源、綠色工藝及水務部達成建立新能源及環保技術研究院合作意向。秉承追求卓越的理念，高層次合作推動國際化辦學戰略，現與美國、英國、加拿大、新加坡等建立長期穩定的科研合作和學生交流培養模式，近42%的學生參與長短期海外游學或聯合培養項目。
新加坡和上海在高速發展過程中，面臨諸如垃圾處理、水質保護等諸多共性問題，這些問題如果得不到有效控制，可能成為制約未來發展的重要瓶頸。上海交大和新加坡國立大學應攜手共進，未來將會發揮兩校學科優勢，共同培養未來智慧城市建設國際型人才，不僅有助于解決城市中出現的環境問題，更將造福子孫，惠及全人類。
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