孫曉林，張偉強(qiáng)，杜敬華，王雁霄，李利惠，李軍玉，李 萌，蘇振堯，張宏峰

(1.河南省節(jié)能和能源中心，河南 鄭州 450003；2.河南省科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究所，河南 鄭州 450003；3.河南省煤炭科學(xué)研究院有限公司，河南 鄭州 450001)

近30多年來(lái)，河南省資源浪費(fèi)和環(huán)境污染嚴(yán)重，盡管產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整持續(xù)走向深入，但仍在制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展[1-3]。河南工業(yè)化、制造業(yè)的繼續(xù)發(fā)展，不可避免地將消耗更多的資源[3]。實(shí)踐證明，高度依賴資源密集型高污染制造業(yè)、出口和投資以及廉價(jià)勞動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)的高增長(zhǎng)，是不可持續(xù)的。不斷下降的生產(chǎn)力和勞動(dòng)力等結(jié)構(gòu)性限制已經(jīng)使中國(guó)經(jīng)濟(jì)增速放緩。新國(guó)際政治格局下，綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展已不允許再走“只講索取不講投入、只講發(fā)展不講保護(hù)、只講利用不講修復(fù)”老路。2020年9月，習(xí)總書記明確提出“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)，其核心在于團(tuán)結(jié)全球力量共同應(yīng)對(duì)氣候變化，力圖實(shí)現(xiàn) 2.0 ℃甚至1.5 ℃增溫預(yù)期，在疫情后世界經(jīng)濟(jì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，搶抓歷史性機(jī)遇，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與可持續(xù)發(fā)展[4-6]。就河南發(fā)展而言，短期內(nèi)，全省經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好態(tài)勢(shì)仍不穩(wěn)固，新的消費(fèi)熱點(diǎn)沒(méi)有形成，內(nèi)生投資增長(zhǎng)動(dòng)力不強(qiáng)；長(zhǎng)時(shí)間來(lái)看，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、結(jié)構(gòu)調(diào)整等任務(wù)依然較重，新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)占比不高、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力不足等問(wèn)題日益凸顯，生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善的量變到質(zhì)變拐點(diǎn)尚未到來(lái)，區(qū)域性、結(jié)構(gòu)性污染問(wèn)題突出，碳減排剛性約束下的資源節(jié)約利用面臨更加嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，亟待深入研究碳中和背景下的河南資源環(huán)境領(lǐng)域科技發(fā)展戰(zhàn)略。

河南省域橫跨長(zhǎng)江、黃河、淮河、海河四大水系，干支河流1 500多條縱橫交織(圖1)。沖積而成黃淮海平原，北、西、南三面太行山、伏牛山、桐柏山、大別山沿省界呈半環(huán)形分布；西南部為南陽(yáng)盆地[7-9]。礦產(chǎn)資源蘊(yùn)藏豐富(鉬、藍(lán)晶石、天然堿、珍珠巖等7種礦產(chǎn)居全國(guó)第1位，鋁土礦和耐火黏土居全國(guó)第2位，已探明儲(chǔ)量的天然氣居全國(guó)第3位)，主要礦產(chǎn)資源適合綜合勘查、互補(bǔ)型開(kāi)發(fā)，集中度高，有利于建立規(guī)?；?、集約化礦業(yè)及礦產(chǎn)品深加工體系(表 1)。

圖1 河南主要河流水資源總量

表1 河南省人口、GDP及其資源稟賦概況

作為新興工業(yè)省份，2000—2017年，河南省GDP 年均增長(zhǎng)率11%，伴隨第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的是能源消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)，2000—2017年間能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)6.5%。受資源稟賦及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響，河南省能源消費(fèi)一直以煤炭為主(圖2)，隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，煤炭消費(fèi)比例逐漸下降，從2000年的 87.6%下降到 2018 年的 71.5%，但是年均下降率僅有 1.0%，油氣、水力、風(fēng)、光等其他資源占比仍較小[10-12]。高耗能行業(yè)仍主要依靠煤炭消費(fèi)或者轉(zhuǎn)化來(lái)提供動(dòng)力，燃燒過(guò)程中排放大量的大氣污染物；礦石資源經(jīng)多年過(guò)度開(kāi)采，形成大量的尾礦及固廢(金礦、鉛鋅等部分礦產(chǎn)儲(chǔ)量逐漸枯竭)，嚴(yán)重污染大氣、水和土壤。全球范圍內(nèi)新一輪以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和量子信息為代表的科技革命，促進(jìn)了電池、光伏和新能源汽車等新舊動(dòng)能的快速轉(zhuǎn)換。特別是碳中和、碳達(dá)峰納入國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)，跨越式高質(zhì)量發(fā)展有望成為21世紀(jì)的綠色“改革開(kāi)放”，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。鄭州國(guó)家中心城市、黃河國(guó)家戰(zhàn)略的布局，也在持續(xù)推動(dòng)河南制造向河南創(chuàng)造、河南速度向河南質(zhì)量轉(zhuǎn)變，更需要自覺(jué)踐行新發(fā)展理念。研究擬梳理河南省資源環(huán)境科技發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，探析其新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換中科技引領(lǐng)路徑，嘗試為河南資源環(huán)境領(lǐng)域科技發(fā)展新格局提供科學(xué)參考和理論依據(jù)。

圖2 2019年河南省能源生產(chǎn)概況

1 河南省資源環(huán)境領(lǐng)域科技發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

圍繞資源環(huán)境利用與保護(hù)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新的需求，“十三五”期間啟動(dòng)實(shí)施了“節(jié)能與新能源汽車等速驅(qū)動(dòng)軸研發(fā)及智能制造技術(shù)應(yīng)用”等15項(xiàng)資源利用與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的河南省重大科技專項(xiàng)及一批其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，支持經(jīng)費(fèi)為8 000余萬(wàn)元，研發(fā)出多個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的新產(chǎn)品?！爸性鞘腥簠^(qū)域特色污染源排放特征及清單的建立”“基于膜采樣和綜合觀測(cè)的中原城市群區(qū)域重污染PM2.5溯源”“空氣質(zhì)量立體監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警體系及一體化技術(shù)集成平臺(tái)”等方面取得階段性研究成果，并且作為技術(shù)支撐應(yīng)用于河南省及鄭州市的污染管控中。“秋冬季節(jié)大氣重污染成因分析及控制措施效果評(píng)估”等12項(xiàng)污染防治領(lǐng)域省創(chuàng)新示范專項(xiàng)正在緊張推進(jìn)中，“爐冷燒結(jié)機(jī)余熱發(fā)電技術(shù)研究及工程示范”等省重大科技專項(xiàng)以及鄭洛新國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)首批創(chuàng)新引領(lǐng)型產(chǎn)業(yè)集群專項(xiàng)“新能源汽車及動(dòng)力電池”專項(xiàng)，均已取得階段性進(jìn)展。

1.2 科技平臺(tái)建設(shè)加快成果轉(zhuǎn)化

“十三五”以來(lái)，新培育水環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)、重金屬污染土壤修復(fù)、土地整治與生態(tài)重建等96家生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域省級(jí)工程技術(shù)研究中心，空間信息生態(tài)環(huán)境保護(hù)應(yīng)用、地下水污染防治與修復(fù)等13家省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，萬(wàn)江新能源、水環(huán)境修復(fù)等10家省院士工作站。截至2020年初，建有工業(yè)除塵、煙氣脫硫脫硝、土壤污染控制、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集約型污水處理等省級(jí)工程技術(shù)研究中心180余家，大氣污染綜合防治與生態(tài)安全、水體污染防治與修復(fù)、土壤污染防控與修復(fù)等省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室27家，復(fù)合污染治理、工業(yè)傳熱節(jié)能技術(shù)、水資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、微污染水源深度處理等省院士工作站27家。這些科技創(chuàng)新平臺(tái)在承擔(dān)實(shí)施重大科技項(xiàng)目、組織科技攻關(guān)研發(fā)活動(dòng)、解決企業(yè)技術(shù)難題、攻克行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、培育科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)等方面發(fā)揮了重要的作用，有效帶動(dòng)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此外，還新建了水—土環(huán)境協(xié)同治理、污水污泥處理與資源化利用等7家生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域省級(jí)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，協(xié)同推進(jìn)資源環(huán)境領(lǐng)域省級(jí)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟16家，充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)企業(yè)、高校、科研院所協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)突破，有效促進(jìn)了國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)新成果在河南省轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。

1.3 創(chuàng)新示范載體促進(jìn)節(jié)能減排

通過(guò)創(chuàng)新示范，以點(diǎn)帶面，推動(dòng)全省節(jié)能減排科技工程深入開(kāi)展?！笆濉币詠?lái)，新培育河南省節(jié)能減排科技創(chuàng)新示范企業(yè)3批184家。對(duì)全省已培育的11批375家示范企業(yè)開(kāi)展復(fù)核工作，持續(xù)增強(qiáng)節(jié)能減排綜合能力，為全省企業(yè)依靠科技創(chuàng)新促進(jìn)節(jié)能減排提供了典型示范。加強(qiáng)河南省節(jié)能低碳與污染防治先進(jìn)適用技術(shù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和推廣普及，進(jìn)一步探索節(jié)能減排科技成果推廣應(yīng)用新模式。多次組織召開(kāi)全省節(jié)能低碳與污染防治技術(shù)成果推廣會(huì)，集中展示了“現(xiàn)代工業(yè)分布式精準(zhǔn)化冷卻系統(tǒng)”等一批河南本地具有鮮明代表性和示范性的環(huán)境污染防治成熟技術(shù)成果。組織編制《河南省節(jié)能低碳與環(huán)境污染防治技術(shù)指導(dǎo)目錄》，收錄清潔能源與低碳、重點(diǎn)節(jié)能、大氣污染防治、廢棄物無(wú)害化處理和資源化利用、水和土壤污染防治等領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)成果165項(xiàng)，便于工業(yè)企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)等用戶參考使用。

2 環(huán)境領(lǐng)域科技發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

面向2035和“十四五”，河南省資源環(huán)境領(lǐng)域科技創(chuàng)新正處于大有可為的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，黃河流域中游“治山”、下游“治灘”、受水區(qū)“織網(wǎng)”的建設(shè)藍(lán)圖，用能預(yù)算管理、區(qū)域能評(píng)，碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案的制定，以及新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展等將為河南節(jié)能降碳、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整提供新的發(fā)展動(dòng)能[13-15]。另一方面，作為人口大省、經(jīng)濟(jì)大省、中部發(fā)展中省份，河南正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)階段，面臨高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙重任務(wù)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、能源結(jié)構(gòu)偏煤(圖2)、交通運(yùn)輸偏公路、溫室氣體及污染排放總量偏大狀況尚未得到根本改變，自然稟賦差、污染較重等問(wèn)題依然較為突出，“山水林田湖是生命共同體”理念落實(shí)不夠，森林、濕地、水體等重要生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)亟待加強(qiáng)。未來(lái)新發(fā)展格局中，科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力量將在破解資源環(huán)境約束、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮愈發(fā)重要的支撐、引領(lǐng)作用[16-18]。

2.1 重大國(guó)家戰(zhàn)略需求

河南橫跨長(zhǎng)江、黃河、淮河、海河，是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展、“一帶一路”中部地區(qū)崛起，也是國(guó)家綜合交通樞紐物流中心和中原經(jīng)濟(jì)區(qū)等國(guó)家戰(zhàn)略疊加區(qū)[19-21]。

省委“四個(gè)強(qiáng)省、一個(gè)高地、一個(gè)家園”目標(biāo)，突出了生態(tài)強(qiáng)省建設(shè)戰(zhàn)略需求；資源利用效率的持續(xù)提高，碳排放達(dá)峰后穩(wěn)中有降，是當(dāng)下河南資源環(huán)境領(lǐng)域科技發(fā)展的戰(zhàn)略需求，更是貫徹新發(fā)展理念關(guān)鍵著力點(diǎn)。

2.2 礦產(chǎn)資源利用科技發(fā)展需求

河南省非常規(guī)能源、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)滯后；煤炭、鉬礦等優(yōu)勢(shì)礦業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)、去產(chǎn)能壓力較大；金礦、鋁土礦、鉛鋅礦、螢石等重要礦產(chǎn)后備資源不足，保障程度低；部分地區(qū)仍然存在礦山布局散、規(guī)模小、開(kāi)采方式粗放等現(xiàn)象；共伴生資源、尾礦資源節(jié)約與綜合利用水平尚有較大提升空間；歷史遺留礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題突出，恢復(fù)治理任務(wù)艱巨；公益性地質(zhì)調(diào)查社會(huì)化服務(wù)機(jī)制不完善。譬如：洛陽(yáng)、三門峽廢棄礦山及平頂山、焦作、商丘等傳統(tǒng)采煤礦區(qū)的資源危機(jī)?？傮w來(lái)看，河南正處于礦業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展的關(guān)鍵階段。

2.3 水和森林資源科技發(fā)展需求

河南省水資源總量不到400億m3，是全國(guó)水資源總量的1/70，屬于自產(chǎn)水資源承載能力不足省區(qū)和嚴(yán)重缺水地區(qū)(表1)。全省單方水GDP產(chǎn)出僅為世界平均水平的1/3，萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量是發(fā)達(dá)國(guó)家的3～4倍；全省農(nóng)業(yè)灌溉方式仍較粗放，仍然存在盲目建設(shè)高耗水、重污染項(xiàng)目的現(xiàn)象。先進(jìn)實(shí)用的高效節(jié)水技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用力度還不夠，取水、用水和排水的計(jì)量與監(jiān)測(cè)設(shè)施還不健全，距全方位、全過(guò)程節(jié)水的要求還有很大差距。

河南省森林面積在全國(guó)列第22位，人均森林面積為全國(guó)平均水平的1/5，造林綠化任務(wù)艱巨。50%以上林業(yè)用地、森林面積、森林蓄積分布在伏牛山區(qū)，全省森林、濕地等生態(tài)系統(tǒng)整體功能脆弱，抵御自然災(zāi)害能力不強(qiáng)。從森林質(zhì)量講，全省小樹(shù)多、大樹(shù)少，落葉樹(shù)多、常綠樹(shù)少的現(xiàn)象普遍。①中幼齡林面積過(guò)大。中幼齡林面積25 333 km2，占喬木林面積的83.01%。②純林面積過(guò)大。在全省30 536 km2的喬木林(其中天然林面積13 147 km2，人工林面積17 389 km2)中，純林占79%，混交林僅占21%。在天然林中，純林占65.44%，混交林占34.56%；在人工林中，純林占88.91%，混交林占11.09%。③樹(shù)種單一。特別是平原地區(qū)，楊樹(shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，楊樹(shù)的面積和蓄積分別占平原區(qū)森林面積和蓄積的79.46%、92.8%。④單位面積森林蓄積量低。喬木林蓄積平均每畝只有4 m3，僅占全國(guó)平均水平的62.3%。此外，全省尚有20 000 km2中幼齡林和退化林急需撫育和改造。

2.4 生態(tài)環(huán)境科技發(fā)展需求

當(dāng)前，河南省環(huán)境污染治理依然處于戰(zhàn)略相持期，主要污染物排放量仍居高位；污染物排放強(qiáng)度高于全國(guó)平均水平；部分區(qū)域環(huán)境承載力已達(dá)到或接近上限。城市環(huán)境空氣質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo)，重度及以上污染天氣頻發(fā)高發(fā)，劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比例仍然較高，城市建成區(qū)黑臭水體仍然較多，畜禽養(yǎng)殖等鄉(xiāng)村面源污染突出。涉重金屬及危險(xiǎn)化學(xué)品、危險(xiǎn)廢物的重點(diǎn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)量多，突發(fā)環(huán)境事件呈現(xiàn)原因復(fù)雜、污染物質(zhì)多樣、影響地域敏感、影響范圍擴(kuò)大的趨勢(shì)。

多階段多領(lǐng)域多類型問(wèn)題長(zhǎng)期累積疊加，傳統(tǒng)煤煙型污染與細(xì)顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物、臭氧、總氮、總磷等污染并存；工業(yè)污染“上山下鄉(xiāng)”、農(nóng)村普遍“垃圾圍村”；農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源、土壤、地下水等污染問(wèn)題日益顯現(xiàn)。生態(tài)系統(tǒng)退化，生態(tài)涵養(yǎng)空間萎縮，山水林田湖草缺乏統(tǒng)籌保護(hù)。濕地面積較少并有下降趨勢(shì)，生物多樣性尚未得到有效保護(hù)。

2.5 新興產(chǎn)業(yè)(節(jié)能環(huán)保)科技發(fā)展需求

河南省節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增大，科技水平逐步提高，呈現(xiàn)出集聚發(fā)展趨勢(shì)明顯。依托產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，培育了一批由龍頭企業(yè)引領(lǐng)、中小型企業(yè)配套、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的專業(yè)化園區(qū)，如長(zhǎng)葛大周產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)建成較大的再生金屬回收利用園區(qū)，宇通重工、森源重工憑借技術(shù)向新能源環(huán)衛(wèi)裝備產(chǎn)品拓展等。2019年，全省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)增加值同比增加13.5%；節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入年均增長(zhǎng)14.8%，達(dá)到3 500億元，約占全國(guó)總量5%，在中部六省中排在第3位。但是，從總體上看，節(jié)能環(huán)保技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化與河南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)整體發(fā)展水平還不相適應(yīng)，與國(guó)內(nèi)先進(jìn)地區(qū)相比仍有較大差距。

3 科技發(fā)展關(guān)鍵任務(wù)與路徑

面向未來(lái)，國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)和“兩個(gè)大局”(中華民族偉大復(fù)興的戰(zhàn)略全局，世界百年未有之大變局)孕育著“危中有機(jī)、變中有勢(shì)，形勢(shì)逼人、使命催人”的新發(fā)展格局。河南省資源利用與環(huán)境保護(hù)相關(guān)領(lǐng)域科技發(fā)展，將處于戰(zhàn)略疊加機(jī)遇期、蓄勢(shì)躍升突破期、調(diào)整轉(zhuǎn)型攻堅(jiān)期、風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)凸顯期。

3.1 資源節(jié)約利用科技發(fā)展關(guān)鍵任務(wù)

(1)礦產(chǎn)資源。當(dāng)前，礦業(yè)結(jié)構(gòu)性改革成為緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)，而加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、提高發(fā)展質(zhì)量和效益成為發(fā)展是河南省礦產(chǎn)資源的重中之重。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)采綠色新技術(shù)、礦產(chǎn)資源綠色深加工技術(shù)、礦山礦區(qū)修復(fù)技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括煤礦智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)、煤礦精準(zhǔn)開(kāi)采技術(shù)、井下采充一體化技術(shù)及裝備；煤炭就地洗選加工技術(shù)，煤礦瓦斯高效發(fā)電技術(shù)，煤炭精細(xì)化重介質(zhì)分選技術(shù)；礦井廢氣熱源綜合利用技術(shù)，煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)，井下碎石機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)；礦山及脆弱地區(qū)生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究，高陡巖坡生態(tài)植被再造集成技術(shù)，壓覆和厚大礦體赤泥充填采礦技術(shù)研究等。

(2)水資源。水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、生態(tài)功能嚴(yán)重破壞、生物棲息地喪失等問(wèn)題，是河南經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水和生態(tài)保護(hù)間關(guān)鍵矛盾點(diǎn)。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：水資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)技術(shù)、節(jié)水技術(shù)及裝備開(kāi)發(fā)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括水生態(tài)修復(fù)與和持續(xù)保障技術(shù)，一體化截流井及其控制系統(tǒng)對(duì)黑臭水體污染的削減，城鎮(zhèn)水環(huán)境數(shù)字化智能管理系統(tǒng)；高鹽廢水及雜鹽資源化利用，高濃度氨氮廢水資源化處理，畜禽污水處理與沼渣沼液綜合利用技術(shù)；城鎮(zhèn)雨水收集、凈化、回用于一體的節(jié)水技術(shù)，農(nóng)作物高效節(jié)水灌溉技術(shù)，大型工業(yè)循環(huán)水節(jié)能節(jié)水新技術(shù)等。

(3)工業(yè)企業(yè)節(jié)能與低碳發(fā)展。河南省鋼鐵企業(yè)不多，規(guī)模不大，技術(shù)裝備狀況一般，今后一段時(shí)間里，鋼鐵行業(yè)節(jié)能降耗、減少污染物排放、提高生產(chǎn)效率是重中之重。石油化工是河南省規(guī)模較大行業(yè)，規(guī)模大、能耗高、污染排放嚴(yán)重，就業(yè)人數(shù)多、盈利能力弱，企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)總體較好。有色行業(yè)是河南省優(yōu)勢(shì)行業(yè)，如：氧化鋁、電解鋁、鋁型材加工，鉬、鋅、鉛冶煉，銅加工等在全國(guó)具有較大影響，重金屬污染是該行業(yè)的短板。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：高能耗行業(yè)生產(chǎn)工藝節(jié)能低碳技術(shù)、工業(yè)余熱與廢熱綜合利用技術(shù)、工業(yè)流程節(jié)能技術(shù)及裝備等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括高爐煤氣精脫硫技術(shù)、水泥低能耗燒成技術(shù)、石油煉制與合成氨系統(tǒng)綜合優(yōu)化技術(shù)、鋁合金電解連續(xù)陽(yáng)極關(guān)鍵技術(shù)、特高壓輸配電技術(shù)；硅酸鈉生產(chǎn)中熱風(fēng)爐余熱再利用技術(shù)、亞臨界超高溫煤氣回收發(fā)電技術(shù)、工業(yè)含塵廢氣余熱回收技術(shù)；大型永磁高效電機(jī)技術(shù)、空壓機(jī)改造技術(shù)、二氧化碳熱泵技術(shù)；流程工業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)，高效除垢技術(shù)與裝備，高性能節(jié)能抗磨納米潤(rùn)滑油脂技術(shù)等。

(4)煤炭清潔利用。煤炭在河南省能源體系中長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位，煤的燃燒過(guò)程所產(chǎn)生大量的硫氧化物和氮氧化物等污染物，特別是巨量排放的二氧化碳。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：煤炭高效發(fā)電技術(shù)、煤炭清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)、700 ℃等級(jí)鎳基合金耐熱材料生產(chǎn)和關(guān)鍵高溫部件制造技術(shù)；煤電熱化煤制氣多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，中低溫煤焦油深加工技術(shù)，煤炭分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用技術(shù)等。

3.2 生態(tài)環(huán)境科技發(fā)展關(guān)鍵任務(wù)

(1)大氣污染物防治。河南工業(yè)結(jié)構(gòu)中，火力發(fā)電、水泥、鋼鐵、有色冶金、化工、煉焦、玻璃、耐火材料等排放大氣污染物產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)難以改變。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：工業(yè)排放氣體污染物(二氧化硫、氮氧化物等)防治技術(shù)、面源揚(yáng)塵及其他氣體污染物防治技術(shù)、大氣污染物檢測(cè)技術(shù)及裝備等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括多孔碳低溫催化氧化煙氣脫硫技術(shù)，有色金屬冶煉煙氣一氧化碳治理新技術(shù)；面源揚(yáng)塵的集約化治理技術(shù)，餐廚油煙綜合治理關(guān)鍵技術(shù)，室內(nèi)空氣污染治理新型技術(shù)；基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)技術(shù)，多角度追蹤顆粒物和臭氧技術(shù)等。

(2)水污染物防治。河南工農(nóng)業(yè)及生活用水量逐年增加，污水產(chǎn)生量也在逐年增加，高耗水、高排污行業(yè)如造紙、煤化工、制藥、印染、皮革等仍然具有一定規(guī)模。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：工業(yè)污水處理技術(shù)、城市與農(nóng)牧污水處理技術(shù)、污水檢測(cè)技術(shù)及裝備等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括高濃度有機(jī)廢水處理與資源化技術(shù)，難降解有機(jī)廢水弱電介入強(qiáng)化水解酸化處理技術(shù)，化學(xué)工業(yè)污水處理關(guān)鍵技術(shù)；垃圾滲濾液處理及資源化技術(shù)，農(nóng)村生活污水治理關(guān)鍵技術(shù)；地表水水質(zhì)采樣無(wú)人機(jī)，天地一體的流域監(jiān)測(cè)預(yù)警與智慧化管控平臺(tái)，流域水質(zhì)和生態(tài)信息系統(tǒng)與預(yù)警模型等。

(3)土壤污染防治及固體廢棄物處理。河南是糧食、人口大省，土壤質(zhì)量安全是保障糧食安全的基礎(chǔ)，控制土壤污染，對(duì)現(xiàn)有污染進(jìn)行有效治理成為迫切任務(wù)。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：農(nóng)田污染物防治技術(shù)、土壤污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)與裝備、污染物防治與土壤修復(fù)技術(shù)與材料、工業(yè)固體廢棄物處置與資源化技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括污染場(chǎng)地土壤原位采樣新技術(shù)與新設(shè)備、河南西部礦集區(qū)重金屬污染修復(fù)技術(shù)；重金屬污染農(nóng)田修復(fù)技術(shù)，農(nóng)田土壤污染快速檢測(cè)等監(jiān)管技術(shù)及裝備；高精度多功能無(wú)擾動(dòng)土壤及地下水樣品原位釆集與污染探測(cè)技術(shù)，土壤新型污染物識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管技術(shù)；亞臨界水解餐廚垃圾厭氧消化技術(shù)，空氣噴射多層空氣幕簾式焚燒技術(shù)，熱泵式高效節(jié)能生物處理技術(shù)；市政污泥超高溫好氧發(fā)酵技術(shù)，廢液晶屏智能礦物分離及銦富集技術(shù)、廢熒光粉中稀土富集及綜合利用技術(shù)等。

(4)黃河流域(河南段)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)。黃河流域生態(tài)保護(hù)和修復(fù)，要統(tǒng)籌水、大氣、土壤、生態(tài)等要素，系統(tǒng)解決黃河流域(河南段)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)相關(guān)問(wèn)題。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：黃河流域生態(tài)環(huán)境綜合研究、農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用、城市生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、水生態(tài)系統(tǒng)及地下水保護(hù)與修復(fù)技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括黃河中下游(河南段)典型濕地退化機(jī)制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)、基于流域不同功能區(qū)的水生態(tài)承載潛力評(píng)估、預(yù)測(cè)及修復(fù)技術(shù)、天鵝棲息地水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)；農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染防治技術(shù)研究與示范、畜禽糞污資源化利用技術(shù)及示范、面源污染綜合防控技術(shù)，礦山跡地水土流失；城市水環(huán)境修復(fù)及綜合治理技術(shù)研究與應(yīng)用，低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范，城市節(jié)水技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；河湖濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用，山水湖田綜合治理技術(shù)與示范，地下水生態(tài)修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用等。

(5)減少溫室氣體排放。鋼鐵行業(yè)、石油化工行業(yè)是河南省規(guī)模較大行業(yè)，規(guī)模大、能耗高、污染排放嚴(yán)重。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：工業(yè)過(guò)程溫室氣體減排技術(shù)、碳減排及碳捕集利用和封存技術(shù)、增加碳匯關(guān)鍵技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括鋼鐵行業(yè)換熱式兩段焦?fàn)t及高效清潔全廢鋼電爐冶煉工藝技術(shù)，有色行業(yè)超大容量電解槽與連續(xù)吹煉等設(shè)備與工藝，低品位共伴生礦產(chǎn)資源高效利用技術(shù)；二氧化碳驅(qū)替煤層氣技術(shù)，二氧化碳煙氣微藻減排技術(shù)，溫室氣體高效捕集與綜合利用；抗逆優(yōu)良經(jīng)濟(jì)樹(shù)種篩選與繁育示范，森林濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與功能提升技術(shù)，生態(tài)資源智能信息化與精細(xì)化保護(hù)技術(shù)等。

3.3 綠色產(chǎn)業(yè)(碳匯)科技發(fā)展關(guān)鍵任務(wù)

(1)綠色建筑產(chǎn)業(yè)。河南建筑能耗約占全國(guó)總用能量1/4，節(jié)能建筑要求全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約能、水、地、材，為人們提供健康、適用和高效的使用空間。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：綠色建筑技術(shù)、綠色建筑材料、綠色供熱供冷建設(shè)及改造、生態(tài)城市及生態(tài)村建設(shè)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括裝配式近零能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)、被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)，村鎮(zhèn)裝配式超低能耗生態(tài)民居；高性能保溫一體化技術(shù)，新型環(huán)保生態(tài)石板材技術(shù)，磷石膏制備相變儲(chǔ)能建筑及工程材料技術(shù)；基于5G分布式能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，綠色集中供熱供冷及熱電冷三聯(lián)供技術(shù)，清潔供熱系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與示范應(yīng)用；生態(tài)城市城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃，綠色生態(tài)城區(qū)規(guī)劃建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，基于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境熱泵采暖技術(shù)等。

(2)綠色交通與運(yùn)輸。安全、環(huán)保、節(jié)能，實(shí)現(xiàn)各種交通方式彼此無(wú)瑕疵銜接、協(xié)調(diào)運(yùn)行的城市綜合交通體系，滿足人們對(duì)通暢的綠色健康交通系統(tǒng)需求。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：綠色交通智能化技術(shù)、綠色交通能效提升技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)的城市智能交通技術(shù)、綠色交通設(shè)備電池大容量高壓快充技術(shù)、智慧交通視覺(jué)識(shí)別和激光雷達(dá)為核心的感知技術(shù)；加油站油氣回收在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，網(wǎng)聯(lián)化智能技術(shù)和車路一體化自動(dòng)駕駛形成交通系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，新能源客車整車關(guān)鍵技術(shù)等。

(3)新能源及可再生能源。落實(shí)“碳達(dá)峰”、“碳中和”實(shí)踐中，新能源、可再生能源將發(fā)揮巨大作用。一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，可再生能源是河南短板，2019年河南省可再生能源占比全國(guó)的8.5%。河南全省并網(wǎng)風(fēng)電、光伏發(fā)電在“十三五”期間年均增速分別為172%、226%，但可再生能源占比仍嚴(yán)重落后于全國(guó)水平。其戰(zhàn)略任務(wù)集中在：非化石能源技術(shù)、清潔供熱供冷技術(shù)、生物質(zhì)能高效與清潔供熱系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)等方向，亟待突破前沿關(guān)鍵技術(shù)包括多功能智能戶用光伏發(fā)電模塊一體化集成技術(shù)，消納風(fēng)電的熱—電聯(lián)合優(yōu)化規(guī)劃及運(yùn)行控制技術(shù)，太陽(yáng)能等可再生能源與化石能源互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)；低污染生物質(zhì)燃燒裝置，光催化裂解水產(chǎn)氫催化劑制備及技術(shù)；生物質(zhì)液體燃料熱/催化聯(lián)合提質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)，生物質(zhì)碳粉噴射燃燒技術(shù)，生物能源制造及儲(chǔ)能技術(shù)和氫能技術(shù)，秸稈熱解炭氣工程技術(shù)，可再生資源秸稈栽培食用菌關(guān)鍵技術(shù)等。

3.4 河南資源環(huán)境領(lǐng)域科技發(fā)展路徑

(1)推進(jìn)科技計(jì)劃，保障源頭供給。統(tǒng)籌安排項(xiàng)目、基地、人才隊(duì)伍建設(shè)以及配置科技資源，組織實(shí)施一批資源環(huán)境領(lǐng)域科技項(xiàng)目，突破一批制約資源環(huán)境的瓶頸技術(shù)，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)成果。

(2)加速成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)技術(shù)推廣。加強(qiáng)《河南省節(jié)能低碳與環(huán)境污染防治技術(shù)指導(dǎo)目錄》的推廣應(yīng)用，定期發(fā)布完善修訂信息；聯(lián)合有關(guān)部門和地市舉辦科技成果現(xiàn)場(chǎng)推廣活動(dòng)，凝練和推廣一批河南本地具有鮮明代表性和示范性的資源環(huán)境領(lǐng)域成熟技術(shù)成果，進(jìn)一步探索科技成果推廣應(yīng)用的新模式。

(3)加強(qiáng)平臺(tái)建設(shè)，創(chuàng)新服務(wù)能力。支持資源環(huán)境相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、院士工作站等創(chuàng)新平臺(tái)及產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟建設(shè)，引導(dǎo)和支持企業(yè)、科研院所、第三方節(jié)能減排服務(wù)機(jī)構(gòu)等提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)研發(fā)能力建設(shè)，優(yōu)化資源配置，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)新成果不斷向省內(nèi)企業(yè)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。

(4)強(qiáng)化創(chuàng)新示范，落實(shí)節(jié)能減排。加強(qiáng)對(duì)河南省節(jié)能減排科技創(chuàng)新示范企業(yè)的培育和動(dòng)態(tài)管理，做好節(jié)能減排示范企業(yè)復(fù)核工作，加強(qiáng)示范企業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和推廣工作。

(5)強(qiáng)化政策支持，助力高科發(fā)展。積極爭(zhēng)取各級(jí)預(yù)算內(nèi)資金，加大對(duì)節(jié)能環(huán)保等資源環(huán)境相關(guān)領(lǐng)域重大項(xiàng)目及技術(shù)研發(fā)資金支持，落實(shí)國(guó)家首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制和重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制等政策措施。

3.5 保障措施與改革建議

(1)制定碳中和政策。建立健全碳中和引導(dǎo)、支持和規(guī)范政策體系，促進(jìn)機(jī)構(gòu)、個(gè)人參與碳中和，規(guī)范開(kāi)發(fā)減碳效益明顯、銜接國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、具有廣泛市場(chǎng)認(rèn)同、區(qū)域特色突出的碳減排信用產(chǎn)品?？茖W(xué)有序地推進(jìn)碳排放核算方法學(xué)研發(fā)，加快制定碳中和技術(shù)規(guī)范，推動(dòng)碳排放核算及碳中和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和數(shù)字化。

(2)搭建碳中和平臺(tái)。立足河南、面向全國(guó)，建設(shè)碳中和申請(qǐng)、碳中和方式選擇、碳排放核算、碳排放抵消、碳中和評(píng)價(jià)等全流程服務(wù)。探索碳中和“綠名單”和違規(guī)“黑名單”激勵(lì)約束機(jī)制，促進(jìn)碳中和相關(guān)信息在金融領(lǐng)域的應(yīng)用。

(3)豐富碳減排產(chǎn)品。鼓勵(lì)優(yōu)先采用國(guó)家碳配額、國(guó)家核證自愿減排量實(shí)施碳中和。探索將碳中和與鄉(xiāng)村振興有機(jī)結(jié)合，重點(diǎn)圍繞公眾行為減排、林草碳匯提升、城鄉(xiāng)環(huán)境整治、節(jié)能低碳改造，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)區(qū)域核證碳減排量，暢通低碳價(jià)值轉(zhuǎn)化路徑。

(4)擴(kuò)大碳中和范圍。有序推廣社會(huì)活動(dòng)碳中和，鼓勵(lì)各類實(shí)施主體在賽事、會(huì)議、論壇、展覽、旅游、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)等各類活動(dòng)中優(yōu)先節(jié)能降耗、綠色消費(fèi)、控制溫室氣體排放，倡導(dǎo)綠色經(jīng)營(yíng)和低碳發(fā)展理念，實(shí)施活動(dòng)碳中和或部分抵消溫室氣體排放。

(5)推進(jìn)碳中和示范。從河南省行政區(qū)域內(nèi)舉辦的國(guó)際性和全國(guó)性的大型活動(dòng)中，選擇一批引領(lǐng)性、示范性的大型活動(dòng)實(shí)施碳中和項(xiàng)目示范，規(guī)范制定碳中和實(shí)施計(jì)劃，開(kāi)展溫室氣體減排行動(dòng)，實(shí)施碳中和及碳中和評(píng)價(jià)。