为了首都有更多的蓝天(奋斗者正青春)

为了首都有更多的蓝天(奋斗者正青春)

北京市生态环境监测中心的主楼里,悬挂着一幅特殊的日历图,浓缩了北京2013年以来每一天的PM2.5(细颗粒物)浓度情况。

“颜色越深越红,表明空气质量越差;颜色越浅越绿,表明空气质量越好。”北京市生态环境监测中心主任刘保献说,通过这幅日历图能明显看出,北京空气质量越来越好了,蓝天白云多了,“气质”持续提升。

继去年首次全面达标后,今年以来北京空气质量进一步改善,上半年北京PM2.5平均浓度降至31微克/立方米,同比下降24.4%,蓝天保卫战交出优异答卷。刘保献和同事们充分发挥“哨兵”的作用,为北京大气污染治理、生态环境保护提供了科技支撑和决策参考。

要成为一名优秀的生态环境监测工作者,必须具备一身过硬的监测技术。2008年,25岁的刘保献从北京化工大学毕业,来到北京市生态环境监测中心。为了尽快掌握相应技能,他埋头苦练。

白天,完成业务工作之余,刘保献孜孜不倦地锻炼“稳准精”的操作手法,在实验室经常一个动作一练就是一天;晚上,他翻看、学习各种环境监测类书籍,补充理论知识。凭着这股韧劲,在一年后的北京市环境监测专业技术人员大比武中,刘保献勇夺冠军。

2013年,我国实施新《环境空气质量标准》,将PM2.5纳入监测范围。当时,国内PM2.5源解析相关领域尚为空白。

刘保献主动担当,带领团队承担起这个艰巨的任务。“PM2.5的成分到底是什么,用什么仪器来采集。国外的经验很难照搬,一切都要从头开始。”刘保献说。

研究初期,刘保献和团队借鉴PM10(可吸入颗粒物)源解析技术体系研究方案,但PM2.5、PM10两者污染特征差异很大,采样器内的滤膜被堵住,样品采集失败。一个个问题纷至沓来,研究一度陷入困局。

“我们低估了PM2.5源解析的难度。”刘保献扛起责任,带领团队继续研究。从2012年初到2013年底,近两年的时间里,他们在市区、郊区、工业区、道路等地方收集污染物,放置、采集上万张滤膜,剖析污染物组分,开展化学分析和模型计算,做了大量工作后,突破了多个技术难题,最终研究出PM2.5中200余种化合物的监测方法。

2014年,北京首次发布PM2.5源解析研究结果,成为全国第一个发布PM2.5源解析报告的城市。

2012年以前,北京的空气质量自动监测体系采用传统技术建立,只有30多个点位用于评价城市空气质量,很难支撑精细化管理的需要,特别是难以覆盖到街道、乡镇等管理“末梢”,执法队员只能满街转着查污染。

“采用传统技术,把网络铺开到全市300多个街道、乡镇,占地面积大,还需要投入巨大资金,不切实际。”刘保献认为。

刘保献和同事们想到,利用小型、智能、成本相对较低的传感器监测终端,作为原有自动监测体系的重要补充和延伸,“由人工转智能,通过认知计算和物联网技术实现高密度监测。”

最大的挑战是数据质量问题。“研发要做场景测试,气象条件越恶劣越好。”刘保献说。

一天凌晨突降暴雨,天气恶劣,但在刘保献眼里,这是一次研究高湿度天气下质控模型的好时机。他赶紧召集团队成员,在暴雨中调试设备,梳理和总结数据,最终解决了特殊环境下设备的质控问题,“为蓝天拼一拼,值得!”刘保献说。

就这样,在日复一日的钻研摸索中,北京首个自主开发的高密度空气质量监测网络投入使用。2015年至今,刘保献带领团队设置了1000多个小型传感器,覆盖全市300多个街道、乡镇,如同为诊断北京大气状况安装了一台高精度“CT机”。

在高密度监测网络提供的海量数据支撑下,刘保献带领团队结合气象、地理、污染源等信息,建立了一套从污染结果追溯到污染成因的溯源体系。

“通过这个体系,能够精准识别出北京本地排放的高值区,把它们暴露出来,为精准执法、靶向治污提供了直接依据。”刘保献表示,如今,执法队员“一查一个准儿”,执法效率大大提高。

“监测数据是环境决策的依据,不管面临什么情况,监测数据都不能中断、不能出错。”刘保献说。

在工作中,刘保献始终严格要求自己,以一举一动影响身边的人。针对磷酸雾、挥发性有机物监测等难点项目,他不惧寒暑,一次次爬楼梯、上烟筒;不惧枯燥,一遍遍重复着实验步骤。工作至今,刘保献保持着10余年百万组环境监测数据“零失误”的纪录。

如今,刘保献肩负起新课题任务。2013年以来,北京已开展3轮PM2.5污染源解析,为污染防治对症下药奠定基础。“在大气污染治理取得阶段性成果的基础上,新一轮污染源解析将聚焦PM2.5和臭氧污染协同治理,进一步巩固空气质量改善成果。”刘保献表示,不仅要关注这两项污染物的监测,还要更加关注它们的前体物——挥发性有机物。

“当前,北京市大气污染治理成效还不稳固,要实现长期稳定达标,仍需坚持不懈、久久为功。”刘保献说,“未来,我们将深化实施‘一微克’行动,重点推动减污降碳协同增效、PM2.5和臭氧协同控制、北京和周边区域协同联控。在大家的共同努力下,我们有信心收获越来越多的蓝天。”

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