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科研“國家隊”為藍天護航

媒體:生態(tài)環(huán)境部  作者:內詳
專業(yè)號:林森
2024/5/13 8:03:17

國家大氣污染防治攻關聯(lián)合中心應運而生,核心使命是解決三個關鍵科學與技術問題:重污染成因機理、主要排放源綜合治理、如何精準科學管控。

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2022年7月14日,藍天白云下的北京環(huán)球影城(李俊宏/攝)

初夏,草木蔥蘢,綠紅相映。人們相約走向戶外,享受大自然的生機與美好。

藍天白云是這份美好的底色,也是最普惠的民生福祉。

黨的十八大以來,我國以前所未有的力度向大氣污染宣戰(zhàn)。相比2013年,2023年我國GDP翻了一番多,在經濟快速增長的同時,空氣質量改善取得歷史性成就:全國74個重點城市的PM2.5平均濃度從68微克/立方米下降至31微克/立方米,降幅達54.4%;重污染天數(shù)從28.8天下降至4.75天,降幅達83.5%。

成績背后,國家大氣污染防治攻關聯(lián)合中心(以下簡稱“大氣攻關中心”)功不可沒。這是一支大氣污染治理科研“國家隊”,他們集眾智、攻難關、趟新路,為藍天保駕護航。

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2023年9月30日,藍天白云下的天安門廣場(李俊宏/攝)

破解世界性難題

“大氣復合污染治理是一個世界性難題。”中國工程院院士、大氣攻關中心第一副主任兼學術委員會主任郝吉明告訴《瞭望東方周刊》。

78歲的郝吉明是中國大氣污染防治理論、戰(zhàn)略與技術研究的引領者之一,自1999年擔任清華大學環(huán)境科學與工程研究院院長以來,他曾參與北京奧運空氣質量保障、大氣污染防治行動計劃和藍天保衛(wèi)戰(zhàn)等歷次硬仗。

談及大氣污染公害時,倫敦煙霧事件和洛杉磯光化學煙霧事件常被引為典型案例。

1952年12月,倫敦上空受反氣旋影響,大量工廠生產和居民燃煤取暖排出的廢氣難以擴散,城市被濃厚的煙霧籠罩,交通癱瘓,市民健康受到嚴重侵害,當月因空氣污染造成的死亡人數(shù)約4000人。

20世紀中葉,在洛杉磯,汽車尾氣中的碳氫化合物和氮氧化物排放經常大量聚集,在陽光作用下發(fā)生化學作用而產生有毒氣體,滯留市區(qū)久久不散,導致許多市民出現(xiàn)眼睛紅腫、頭痛、呼吸困難等癥狀。僅1955年9月的一次光化學煙霧事件,短短兩天之內,當?shù)?5歲以上的老人死亡400余人。

兩次事件導致的原因相對單一,前者主要為冬季燒煤,后者為機動車尾氣排放。相比之下,中國人口密度大,經濟發(fā)展速度快,擁有全球最完整、規(guī)模最大的工業(yè)體系,污染源類型更加復雜。尤其在北京,曾長期對煤炭依賴嚴重,鋼鐵產業(yè)發(fā)達,人口多年急速膨脹,機動車數(shù)量連年增長且高頻集中使用。

“中國的大氣污染防治問題堪稱全球之最?!焙录鞅硎荆耙鸷眠@道治理題屬于超五星難度。”

2013年,國務院印發(fā)實施《大氣污染防治行動計劃》,重拳治霾。此后幾年,全國空氣質量明顯改善。然而,2016—2017年秋冬季,京津冀及周邊地區(qū)又遭遇多次長時間、高強度的霧霾天,個別地區(qū)空氣中PM2.5濃度“爆表”,民眾焦慮感上升,大氣重污染防治成為全社會關注的焦點話題。

“當時面臨最難的問題,是說清楚大氣重污染的成因和來源?!焙录鞅硎?,“此前,學術界已有一定研究,但關鍵在于沒有全面達成科學共識?!?/p>

為解決人民群眾“呼吸之憂、心肺之患”。2017年,“大氣重污染成因與治理攻關”項目(以下簡稱“大氣攻關項目”)和其組織實施機構——國家大氣污染防治攻關聯(lián)合中心應運而生,核心使命是解決三個關鍵科學與技術問題:重污染成因機理、主要排放源綜合治理、如何精準科學管控。

大氣攻關項目涉及環(huán)境、氣象、工業(yè)、農業(yè)、健康等多個領域的學科交叉,也涉及多部門的組織協(xié)調,還需確??萍汲晒杆俾涞匾娦?,其承載著期待,也肩負著巨大的壓力與挑戰(zhàn)。

國家對大氣攻關項目給予了高規(guī)格支持。大氣攻關中心主任、中國環(huán)境科學研究院院長李海生告訴《瞭望東方周刊》:“該項目是生態(tài)環(huán)境領域唯一一個由國務院常務會議專題部署、專題聽取成果匯報的重大科技項目。在國務院的領導下,成立了以生態(tài)環(huán)境部主要負責同志為組長,生態(tài)環(huán)境部、科技部、農業(yè)農村部、國家衛(wèi)生健康委員會、中國科學院、中國氣象局相關負責同志為副組長的攻關領導小組?!?/p>

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2023年6月,李海生(左一)調研機動車排污研究情況(大氣攻關中心供圖)

值得一提的是,2017年,“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”成為當年政府工作報告12個新詞之一,黨的十九大將“污染防治攻堅戰(zhàn)”列為我國全面建成小康社會三大攻堅戰(zhàn)之一。2018年,國務院印發(fā)《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》,倡導全社會“同呼吸共奮斗”,動員社會各方力量,群防群治,打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。

大兵團聯(lián)合作戰(zhàn)

大氣攻關中心是我國生態(tài)環(huán)境領域科技攻關新型舉國體制的先行探索者和實踐者。

“所謂新型舉國體制科技攻關,就是集中全國最有優(yōu)勢的單位、最優(yōu)秀的科學家,形成合力,將大氣污染治理作為最重要的任務來攻關。”郝吉明解釋。

“1+X”模式是探索出來的一條新路子。

“1”指以中國環(huán)境科學研究院為主要依托單位,“X”則包括清華大學、北京大學、中國環(huán)境監(jiān)測總站、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、中國科學院合肥物質科學研究院、中國科學院大氣物理研究所、中國氣象科學研究院、中國疾病預防控制中心等優(yōu)勢單位,以及相關地方科研機構、企業(yè)等——共聚集了295家單位、2903名科技工作者開展協(xié)同攻關。郝吉明、張遠航、賀克斌等20余名院士深度參與其中。

大氣攻關中心對所有參與研究的科研人員統(tǒng)一調度、監(jiān)督和考核,形成“大兵團聯(lián)合作戰(zhàn)”的科技協(xié)同攻關模式,設置4大專題、28個課題,針對京津冀及周邊地區(qū)的“2+26”城市(2指北京、天津),組建28個專家團隊深入一線,開展“一市一策”駐點跟蹤研究和技術幫扶,共計向地方政府提供各類咨詢報告和對策建議千余份。

“將科技緊密嵌入管理和治理的全過程、各環(huán)節(jié),打造‘管理決策—科技攻關—污染治理’強鏈接模式,實現(xiàn)同頻共振、同向發(fā)力”。李海生介紹,“1+X”模式和“一市一策”機制已推廣至長江、黃河污染治理中,為長江總磷濃度下降和黃河流域水體水質提升發(fā)揮了巨大的科技支撐作用。

在大氣攻關項目推進過程中,數(shù)據孤島被打破,環(huán)境、氣象、工業(yè)、衛(wèi)生等部門的數(shù)據資源得以整合,建成大氣環(huán)境科研數(shù)據共享和管理平臺,數(shù)據資源達4.3TB,數(shù)據共享總量達21億條,有效破解了科研資源過于分散、科研數(shù)據存在壁壘等瓶頸。

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大氣環(huán)境科學綜合數(shù)據采集與共享平臺,以科技支撐藍天保衛(wèi)戰(zhàn)(大氣攻關中心供圖)

大氣重污染的成因和來源到底是什么?經過三年集中攻關,這一問題終得以厘清,形成科學共識。

京津冀及周邊地區(qū)高度聚集重化工產業(yè),單位國土面積主要污染物的排放量是全國平均水平的2—5倍,是重污染頻發(fā)的根本原因。除二氧化硫外,區(qū)域內的主要污染物排放量均超出了環(huán)境容量的50%以上,部分城市甚至超出80%—150%。大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機物的濃度高,造成大氣氧化性增強,是重污染期間二次PM2.5快速增長的關鍵因素。

京津冀及周邊地區(qū)位于太行山東側和燕山南側的半封閉地形中,大氣擴散條件“先天不足”,不利的氣象條件導致區(qū)域環(huán)境容量大幅降低,是重污染天氣形成的天氣條件。受氣候變化的影響,2000年以來,區(qū)域環(huán)境容量整體呈現(xiàn)下降態(tài)勢。污染物排放量大,環(huán)境容量“先天不足”,冬天容量又比夏天約少一半,多因素疊加在一起就很容易出現(xiàn)秋冬季重污染。

2021年2月,生態(tài)環(huán)境部宣布《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》圓滿收官。大氣攻關項目為這場硬仗提供了有力支撐。數(shù)據顯示,開展跟蹤駐點研究的“2+26”城市,2019—2020年秋冬季相較2016—2017年同期,PM2.5平均濃度下降33%,重污染天數(shù)減少61%。

2023年,京津冀三地PM2.5的年均濃度分別為32微克/立方米、41微克/立方米、38.6微克/立方米,與2013年相比,降幅均達六成左右。其中,北京市PM2.5優(yōu)良天數(shù)占比達九成,最長連續(xù)優(yōu)良天數(shù)為192天,相較2013年,從不到半個月增加到超過半年——藍天底色更純、含金量更足。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署贊譽北京大氣治理成效為“北京奇跡”。

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2023年6月10日,北京朝陽區(qū)春華秋實路口(嚴沁/攝)

建設美麗中國

攻關者,攻打關隘之意,常用來形容集中力量、努力突破某一課題或項目難關。葉劍英元帥《攻關》詩云:“攻城不怕堅,攻書莫畏難??茖W有險阻,苦戰(zhàn)能過關?!?/p>

參與大氣攻關項目的2903名科研工作者對此深有體會,45歲的胡京南是其中的典型代表。接受《瞭望東方周刊》采訪時,他用了一個詞來形容參與項目的感受:“淬煉”。

胡京南現(xiàn)任中國環(huán)境科學研究院大氣環(huán)境研究所所長,曾在清華大學攻讀博士學位。2007年底,胡京南從美國留學回國,進入中國環(huán)境科學研究院工作。

中國環(huán)境科學研究院是“1+X”模式中的“1”,在頂層設計、組織協(xié)調、成果落地等方面都肩負重任,相關科研人員承受著極大壓力。胡京南是28個課題之一“重污染天氣聯(lián)合應對技術平臺”的負責人,該課題參與單位共21家、科研人員共164人。

“作為攻關,就沒有時間讓你享受象牙塔式的慢研究模式。”胡京南說,團隊經常需要緊急開展污染成因解析和撰寫分析報告,“既要保證時效,還得保證質量。大家一班一班接力干,上半夜你寫,下半夜我改,第二天再會商?!?/p>

2017年前后,公眾對于大氣重污染高度關切,難免出現(xiàn)各種質疑之聲。比如,火電廠冒出的白煙,是經過超低排放改造后排出,主要成分是水蒸氣,但彼時一些聲音仍將污染“歸咎”于此類排放。

胡京南回憶,當時,諸多此類質疑給本就處于高強度戰(zhàn)斗狀態(tài)的團隊帶來不小的壓力,大家邊攻關邊科普?!胺浅P量啵卜浅e憻捜?!現(xiàn)在回想起來,很感謝這些經歷?!?/p>

讀博期間,胡京南主攻方向為機動車污染控制研究。他是國家環(huán)境保護標準制修訂項目“國六階段重型汽車排放標準”的主要參與者,還是美國交通研究委員會交通與空氣質量分委會的委員。

因為在大氣攻關項目中被委以重任,胡京南服從大局,忍痛放棄了自己很熟悉的機動車研究領域,全身心投入到大氣重污染成因與治理研究中。

功成不必在我,功成必定有我。

由于科研創(chuàng)新貢獻突出,大氣攻關中心屢獲殊榮,如2019年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進展、2020年全國科普工作先進集體、2021年度環(huán)境保護科學技術獎一等獎、2023年中華全國總工會工人先鋒號等,2024年再度榮獲“全國生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)先進集體”稱號。

2022年,郝吉明榮獲第十一屆中華環(huán)境獎,這是我國生態(tài)環(huán)境保護領域最高的社會性獎項。

當前,美麗中國建設正如火如荼,藍天保衛(wèi)戰(zhàn)亦在持續(xù)深入開展。國家為其制定的最新目標是:到2027年,全國PM2.5平均濃度下降到28微克/立方米以下;到2035年,下降到25微克/立方米以下,實現(xiàn)空氣常新、藍天常在。

李海生介紹,隨著PM2.5濃度的快速下降,臭氧(O3)逐漸成為制約空氣質量提升的關鍵污染物之一,夏季大氣污染主要以臭氧污染為主,秋冬季主要以PM2.5為主。當前,大氣攻關中心正在組織開展PM2.5和臭氧復合污染協(xié)同防控科技攻關,已初步探明臭氧污染成因與來源、臭氧前體物控制現(xiàn)狀及減排潛力,并初步制定PM2.5和臭氧污染協(xié)同防控策略。

郝吉明強調,地方治理大氣污染時,必須找出“環(huán)保促進經濟發(fā)展”的對策,實現(xiàn)在保護中發(fā)展,在發(fā)展中保護。

時間如同一位魔法師,能將奮斗中的酸甜苦辣釀成醇厚的酒,令人回味悠長。2017年參與大氣攻關項目時,胡京南正值38歲盛年,他說:“2035年美麗中國基本建成時,我也快退休了。到時候看著窗外的藍天白云,想著這中間有自己的一份貢獻,我會很開心、很自豪?!?/p>

來源 | 《瞭望東方周刊》

記者 | 王劍英(實習生林延春對本文亦有貢獻)

編輯 | 宋祥

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