【實驗室簡介】
廈門市城市代謝重點實驗室依託中國科學院城市環境研究所,結合福建省廈門市社會經濟發展需求,圍繞可持續城市規劃、建設和管理,以城市代謝過程、效率及調控為研究對象,整合城市生態學分析和生物地球化學過程研究方法,通過生態學、地學、社會學、經濟學、管理學和信息學等多學科交叉,重點開展城市代謝過程與機制;城市代謝的系統分析;城市代謝調控研究。研究方向體現本實驗室在城市代謝研究領域的地位和作用,體現面向國家戰略需求和世界環境科技前沿的要求;實驗室緊密結合廈門市實際情況因地制宜地開展相關套用基礎研究工作,並研發關鍵技術,為廈門城市發展的環境科技研究提供平台,為廈門市可持續發展提供基礎性、前瞻性、戰略性的科技支撐。為廈門市的生態規劃與建設、環境質量的改善提高、社會經濟的可持續發展不斷做出科技創新貢獻,為人類未來城市文明建設提供理論依據和實踐指南。
【人才隊伍】
廈門市城市代謝重點實驗室現有固定人員40名,以年齡在35歲以下的為主,其中研究員5名,副研究員13名,90%以上具有博士學位,絕大多數研究員具有國外學習、工作的經歷,與國外大學或科研院所有著良好的合作研究關係。實驗室有國家科技進步二等獎獲得者1名,國家自然科學獎二等獎1名,國家傑出青年科學基金獲得者2名,中國科學院“百人計畫”人才3名等。
【研究方向】
1、城市代謝的過程與機制主要研究城市系統內物質與能量的輸入-輸出、遷移、轉化等過程與機制。
具體研究內容包括:
1)城市發展對物質和能量代謝過程的影響通過研究不同社會經濟水平、政策和行為特徵對城市物質與能量代謝過程的影響特徵,闡明城市化進程中社會經濟水平、政策和行為方式對城市物質與能量代謝過程的影響,揭示城市發展在調節城市物質與能量代謝方面的作用機理。
2)城市物質流分析與環境風險研究綜合城市代謝的物質流分析與環境風險評價的方法,篩選城市代謝中的關鍵性污染物,對其在代謝過程中對環境與健康的風險進行研究,辨識其對環境與健康的潛在危害強度及相互間的耦合關係,為建立城市環境風險評價指標體系提供科學依據。
3)城市的資源代謝與保障研究通過對支撐城市發展中關鍵資源(水、能源、土地等)的代謝研究,分析城市發展中關鍵資源供給與需求的動態過程,探索資源高效利用的城市發展模式與技術,建立城市發展的資源保障體系。
2、城市代謝的系統分析城市生物地球化學過程被認為是導致全球環境變化的5種主要驅動因素之一。高強度的城市活動所產生的各種廢棄物,通過自身或攜帶物的遷移而進入大氣、水體和土壤,從而影響從城市到全球尺度上的生物地球化學循環過程。在城市不同空間尺度上研究城市各部門的代謝過程與效率,開展多尺度社會與生態系統代謝分析,建立城市代謝系統分析的理論與方法。
具體研究內容包括:
1)城市代謝效率研究研究社會經濟水平、政策和行為方式變遷導致的城市物質和能量代謝效率評估方法;模擬城市化過程中物質和能量代謝效率的動態作用過程;明確不同社會經濟水平、政策和行為特徵對城市物質和能量代謝效率的影響機理,探明影響城市代謝效率的關鍵因素與作用機制。
2)城市代謝的空間分析與空間分析技術相結合,研究城市代謝過程中各種物質、能量在空間尺度上的流向與累積,通過空間系統建模,對城市區和城市足跡區的代謝過程進行模擬,研究城市系統代謝過程對土地利用的影響,分析城市代謝過程中的物質與能量累積對城市擴展的驅動作用。
3)多尺度社會與生態系統代謝分析分析城市能源、交通、建築、工業、家庭消費等各部門的物質與能量代謝的過程,通過生命周期分析、物質流分析、生態熱力學等方法對多尺度下城市各部門的代謝過程、方式進行系統分析,為確定高效的城市發展與建設模式提供科技支撐。
4)生態工業園構建的理論與方法研究重點研究基於空間尺度與多產業共生的典型工業園區物質代謝分析方法與工具,多產業廢物交換網路共生模式最佳化集成技術與工具,針對廈門市工業園區循環經濟構建的重大科技需求,面向機械製造、化工、電子、有色等大型聯合企業主導型工業園區,研究工業園區廢物生態連結、污染集成控制等工業園區循環經濟構建關鍵的科學問題與技術,探索大型企業主導型、中小企業聚集型、多產業聚集型工業園區循環經濟發展模式與技術體系。
3、城市代謝的調控研究結合環境科學、城市地理學、城市生態學、環境經濟學和信息技術等研究手段,結合城市物質與能量代謝過程與效率的研究,重點探索有效的城市代謝過程與效率定向調控手段。
具體研究內容包括:
1)基於城市代謝的城市生態規劃與設計研究城市發展自身的規律與城市代謝之間的相互關係和作用機制,分析影響城市代謝過程與效率的關鍵因子,發展耦合社會經濟要素和城市代謝的現代城市規劃理論及其方法。通過城市生態規劃與設計來調控城市代謝過程與效率,實現城市土地集約利用、引導城市建設合理布局、為當地城市基礎設施建設、產業的選擇和布局、居民的消費行為等提供技術體系服務和模式示範,建立高效、和諧發展的城市體系模式。
2)城市代謝管理與政策結合城市物質與能量代謝過程與效率的研究,分析城市代謝管理與政策對城市發展的影響和作用機制,整合社會學、心理學、歷史學、經濟學、管理學等社會科學,探討有效的政策調控途徑與手段。
3)城市代謝動力學機制、控制論模型和決策支持平台運用社會-經濟-自然複合生態系統理論,研究城市代謝的生態動力學機制,結合環境科學、城市學與環境感測器遙測、無線數據傳輸技術,開發和套用信息工程、系統工程、遙感(RS)、全球定位(GPS)和地理信息系統(GIS)等工程技術,建立城市複合生態系統代謝調控機理模型,研製與開發面向城市代謝管理的情景分析和綜合決策方法論平台。