我国正处于跨越式发展的经济高速增长阶段，而工业污染控制与碳减排是迫切需要解决的重大难题，协同推进工业减污降碳已成为我国新发展阶段经济社会发展全面绿色转型的必然选择。
针对当前我国环境科技发展现状及未来经济社会发展对工业污染控制的重大需求，在充分借鉴国内外工业污染治理相关先进理念与高新技术的基础上，通过科技工作者的不懈努力，“工业污染全过程控制”策略框架已基本形成，全过程控污已成为高效解决重化工行业污染问题的发展趋势。
工业生产全过程减污降碳以工业过程的综合成本最小化为目标，其科学内涵是：依据系统工程、循环经济、绿色化学、清洁生产及生命周期评价等理论和方法，综合运用最佳可行技术和最佳环境实践，执行和（或）制（修）订相应环境法律法规，确保以最少的人力、物力、财力、时间和空间，实现工业生产综合成本最小化；实现工业全过程废弃物的减量化、资源化、无害化；实现工业生产的低碳化、绿色化、智能化；实现人与自然和谐相处永续发展。工业生产全过程减污降碳是在不同维度的协同控制，包括控制方法协同、跨介质协同、多领域统筹与多要素统筹。
工业生产全过程减污降碳的理念
方法协同：源头—过程—末端控制
工业污染及能耗主要来源于原料（介质）或生产过程，通常比较复杂，现有污染控制体系与生产过程脱节，缺乏协同考虑生产工艺过程中物质、资源循环，资源和能源不能在生产过程中得到充分利用，导致了企业原材料消耗、耗水量、碳排放和产品成本居高不下等问题，亟待通过生产源头深度分离实现污染高效资源回收。
工业生产全过程减污降碳通过污染成因及原料部分生命周期分析对污染物来源及碳素流进行全面解析，基于清洁原料替代、物质转化原子经济性及循环经济等清洁生产概念进行源头污染控制；同时，结合系统工程和最优化方法设计资源高效分层多级利用，强化资源能源回收过程，并通过低成本无害化处理使综合毒性风险降低，最终建立源头减废降碳、过程控制、废物资源化与末端治理一体化的减污降碳全过程控制系统。
跨介质协同：气—液—固态污染
近年来，污染跨介质迁移转化问题凸显。水体、大气和土壤紧密关联，相互影响，“水污染控制”“大气污染控制”和“土壤污染控制”的学科分化，导致边界固化，往往是“头痛医头、脚痛医脚”，致使污染物并非从环境中去除，而是在气、液、固介质中相互传递，增加了环境质量改善的难度。跨介质污染由于缺少统一的联合治污机制，治污脱节现象比较严重。工业生产全过程减污降碳从多介质协同治污、多污染物—碳排放协同控制、区域统筹治污等方面入手，率先加强重点行业污染成因的基础性和系统性研究，探明主要污染物的跨介质关键循环过程及其生态环境效应，研究废气—废水—固废污染物多介质调控与治理机理，建立高效、经济、安全的污染多介质组合技术优化协同整治机制，为跨介质污染—碳排放协同控制技术提供基础理论支撑。
多领域统筹：经济—技术—管理
环境管理是国家实施可持续发展战略的重要保障。目前，环境技术对环境管理间的衔接有待完善，缺乏完备的环境技术支持体系和管理机制；同时，缺乏有效的行政手段和经济手段使企业污染治理行为变被动为主动，亟须加速环境防治能力建设，促进环境技术的创新与发展，为我国的环境管理和环境保护提供技术支撑。工业生产全过程减污降碳统筹经济、技术、管理3个层面，对各个污染控制过程提供技术支持，推进低碳技术创新，同时也为环境管理目标的设定，以及环境管理制度的实施提供数据支持。确保碳排放有效削减和污染物排放稳定达标，支撑执行和（或）制（修）订相应环境法律法规，支撑建立技术政策、可行技术指南和工程规范等行业技术指导文件体系，以及建立“双碳”目标管理的环境技术示范推广平台，实现工业生产综合成本最小化，创造显著的社会环境经济效益，引领企业主动治污。技术可行、经济可达、管理完善的统筹理念将有利于进一步促进和协调环境保护、绿色发展决策和经济社会发展之间的联系。
多要素统筹：资源—能源—环境
由于人口的快速增长，以及随之发展的经济模式对资源的过分依赖，导致我国一些重要自然资源的可持续利用和保护正面临着严峻的挑战。我国“双碳”目标不仅在于节能减排，背后更大的意义在于推动社会向绿色发展转型，实现能源高效利用、清洁能源开发、生产方式和产业结构转变。从产业结构看，我国工业结构以重化工业为主导，决定了现阶段经济社会活动需要消耗大量的能源资源。人均能源资源相对不足是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素，其中水资源短缺和能源紧张的问题较为突出。传统的发展模式消耗资源多、产生污染大，经济增长与环境保护的矛盾十分尖锐。工业生产全过程减污降碳将资源能源及环境保护放入工业发展全局进行统筹考虑，发展传统能源的清洁高效利用技术，降低碳排放；合理配置资源，提升水的利用效率，使用最优化方法寻求最佳资源高效分层多级利用技术路径，强化资源回收过程；并通过低成本无害化处理使综合毒性风险降低，实现资源能源环境统筹下的节水节能与低碳污染减排。
本文刊载于《中国科学院院刊》2023年第2期，作者：曹宏斌 赵赫 赵月红 张笛
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