北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心的主樓里，懸掛著一幅特殊的日歷圖，濃縮了北京2013年以來每一天的PM2.5(細顆粒物)濃度情況。
“顏色越深越紅，表明空氣質量越差;顏色越淺越綠，表明空氣質量越好。”北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心主任劉保獻說，通過這幅日歷圖能明顯看出，北京空氣質量越來越好了，藍天白云多了，“氣質”持續(xù)提升。
繼去年首次全面達標后，今年以來北京空氣質量進一步改善，上半年北京PM2.5平均濃度降至31微克/立方米，同比下降24.4%，藍天保衛(wèi)戰(zhàn)交出優(yōu)異答卷。劉保獻和同事們充分發(fā)揮“哨兵”的作用，為北京大氣污染治理、生態(tài)環(huán)境保護提供了科技支撐和決策參考。
憑著一股韌勁練就過硬本領
要成為一名優(yōu)秀的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作者，必須具備一身過硬的監(jiān)測技術。2008年，25歲的劉保獻從北京化工大學畢業(yè)，來到北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心。為了盡快掌握相應技能，他埋頭苦練。
白天，完成業(yè)務工作之余，劉保獻孜孜不倦地鍛煉“穩(wěn)準精”的操作手法，在實驗室經常一個動作一練就是一天;晚上，他翻看、學習各種環(huán)境監(jiān)測類書籍，補充理論知識。憑著這股韌勁，在一年后的北京市環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術人員大比武中，劉保獻勇奪冠軍。
2013年，我國實施新《環(huán)境空氣質量標準》，將PM2.5納入監(jiān)測范圍。當時，國內PM2.5源解析相關領域尚為空白。
劉保獻主動擔當，帶領團隊承擔起這個艱巨的任務。“PM2.5的成分到底是什么，用什么儀器來采集。國外的經驗很難照搬，一切都要從頭開始。”劉保獻說。
研究初期，劉保獻和團隊借鑒PM10(可吸入顆粒物)源解析技術體系研究方案，但PM2.5、PM10兩者污染特征差異很大，采樣器內的濾膜被堵住，樣品采集失敗。一個個問題紛至沓來，研究一度陷入困局。
“我們低估了PM2.5源解析的難度。”劉保獻扛起責任，帶領團隊繼續(xù)研究。從2012年初到2013年底，近兩年的時間里，他們在市區(qū)、郊區(qū)、工業(yè)區(qū)、道路等地方收集污染物，放置、采集上萬張濾膜，剖析污染物組分，開展化學分析和模型計算，做了大量工作后，突破了多個技術難題，最終研究出PM2.5中200余種化合物的監(jiān)測方法。
2014年，北京首次發(fā)布PM2.5源解析研究結果，成為全國第一個發(fā)布PM2.5源解析報告的城市。
帶隊建設高密度空氣質量監(jiān)測網絡
大氣污染治理逐步轉向精細化，對監(jiān)測網絡提出更高的要求。
2012年以前，北京的空氣質量自動監(jiān)測體系采用傳統(tǒng)技術建立，只有30多個點位用于評價城市空氣質量，很難支撐精細化管理的需要，特別是難以覆蓋到街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等管理“末梢”，執(zhí)法隊員只能滿街轉著查污染。
“采用傳統(tǒng)技術，把網絡鋪開到全市300多個街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占地面積大，還需要投入巨大資金，不切實際。”劉保獻認為。
劉保獻和同事們想到，利用小型、智能、成本相對較低的傳感器監(jiān)測終端，作為原有自動監(jiān)測體系的重要補充和延伸，“由人工轉智能，通過認知計算和物聯(lián)網技術實現(xiàn)高密度監(jiān)測。”
最大的挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)質量問題。“研發(fā)要做場景測試，氣象條件越惡劣越好。”劉保獻說。
一天凌晨突降暴雨，天氣惡劣，但在劉保獻眼里，這是一次研究高濕度天氣下質控模型的好時機。他趕緊召集團隊成員，在暴雨中調試設備，梳理和總結數(shù)據(jù)，最終解決了特殊環(huán)境下設備的質控問題，“為藍天拼一拼，值得!”劉保獻說。
就這樣，在日復一日的鉆研摸索中，北京首個自主開發(fā)的高密度空氣質量監(jiān)測網絡投入使用。2015年至今，劉保獻帶領團隊設置了1000多個小型傳感器，覆蓋全市300多個街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，如同為診斷北京大氣狀況安裝了一臺高精度“CT機”。
在高密度監(jiān)測網絡提供的海量數(shù)據(jù)支撐下，劉保獻帶領團隊結合氣象、地理、污染源等信息，建立了一套從污染結果追溯到污染成因的溯源體系。
“通過這個體系，能夠精準識別出北京本地排放的高值區(qū)，把它們暴露出來，為精準執(zhí)法、靶向治污提供了直接依據(jù)。”劉保獻表示，如今，執(zhí)法隊員“一查一個準兒”，執(zhí)法效率大大提高。
“有信心收獲越來越多的藍天”
“監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境決策的依據(jù)，不管面臨什么情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)都不能中斷、不能出錯。”劉保獻說。
在工作中，劉保獻始終嚴格要求自己，以一舉一動影響身邊的人。針對磷酸霧、揮發(fā)性有機物監(jiān)測等難點項目，他不懼寒暑，一次次爬樓梯、上煙筒;不懼枯燥，一遍遍重復著實驗步驟。工作至今，劉保獻保持著10余年百萬組環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)“零失誤”的紀錄。
如今，劉保獻肩負起新課題任務。2013年以來，北京已開展3輪PM2.5污染源解析，為污染防治對癥下藥奠定基礎。“在大氣污染治理取得階段性成果的基礎上，新一輪污染源解析將聚焦PM2.5和臭氧污染協(xié)同治理，進一步鞏固空氣質量改善成果。”劉保獻表示，不僅要關注這兩項污染物的監(jiān)測，還要更加關注它們的前體物——揮發(fā)性有機物。
“當前，北京市大氣污染治理成效還不穩(wěn)固，要實現(xiàn)長期穩(wěn)定達標，仍需堅持不懈、久久為功。”劉保獻說，“未來，我們將深化實施‘一微克’行動，重點推動減污降碳協(xié)同增效、PM2.5和臭氧協(xié)同控制、北京和周邊區(qū)域協(xié)同聯(lián)控。在大家的共同努力下，我們有信心收獲越來越多的藍天。”
為了天更藍、山更綠、水更清的美麗中國夢，劉保獻和同事們正不懈努力。
記者寇江澤
