踏霾歸來尋藍天——記河北工程大學(xué)資源學(xué)院院長王麗濤教授

本刊記者　李曉文

踏霾歸來尋藍天——記河北工程大學(xué)資源學(xué)院院長王麗濤教授

本刊記者李曉文

“不要等到問題出來之后再去挽回，我們生活在同一片天空下，霧霾已經(jīng)成為每個人必須面對對并亟待解決的問題。遠離霧霾，呼吸同一片純凈天空。” 柴靜在《穹頂之下》如是說，環(huán)境污染已經(jīng)成為中國人休戚與共的問題。

的確，每個人都期待一個綠色的中國，一個美麗的家鄉(xiāng)。懷揣夢想去遠方，帶著責(zé)任回家鄉(xiāng)，清華大學(xué)環(huán)境系畢業(yè)后，王麗濤選擇了一條“以科技服務(wù)家鄉(xiāng)”的科研道路。憑借女性科學(xué)家特有的細致和敏銳，她回到家鄉(xiāng)邯鄲，搭建了霧霾監(jiān)測站，研究河北地區(qū)霧霾形成和治理問題，捍衛(wèi)人類生存環(huán)境的未來。

不忘初心，方得始終

1952年12月5日的倫敦城，霧霾被控制在大氣層之下沒有辦法散去，人們走在大街上都沒有辦法看到自己的腳。在中國眾多城市污染問題中，北京霧霾治理似乎更為迫切。申奧成功后，中國向全世界承諾要“綠色奧運”，時值王麗濤正師從清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授郝吉明院士門下攻讀博士，2001年王麗濤加入到北京奧運空氣質(zhì)量保障隊伍。

當(dāng)時，全國主要有三所機構(gòu)負責(zé)北京市空氣質(zhì)量保障工作，王麗濤所在的清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系主要負責(zé)北京市市內(nèi)的污染源控制方案，“時間非常緊張，既有數(shù)據(jù)非常少，很多事情都是從零開始。我和一個師兄配合，輪流值班，拿到數(shù)據(jù)就開始分析，幾乎是每天連軸轉(zhuǎn)。”回憶起當(dāng)時情景，王麗濤感慨，“那個時候也不覺得辛苦”。

可喜的是，“北京市奧運期間空氣質(zhì)量保障方案研究”取得極大成功，他們采用概率計算的方法，用較小的計算成本反映實際氣象條件的不確定性，在時間緊張的情況下保障了控制方案的按時出臺，該項目的研究成果被國務(wù)院采納，在奧運期間發(fā)揮了巨大的作用，保證了我國“綠色奧運”承諾的兌現(xiàn)。2010年，該項目獲教育部科技進步獎一等獎。

王麗濤告訴記者，目前的研究表明，北京全年P(guān)M2.5來源中區(qū)域傳輸貢獻約占28～36%，在本地污染貢獻中，機動車、燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、揚塵為主要來源，分別占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%。天津每年的燃煤量約為北京的3倍，河北約為北京的10倍，是北京大氣污染的主要輸送區(qū)域。

受城市發(fā)展、地理位置等因素影響，河北省污染形成問題很復(fù)雜，自2014年起，河北各地陸續(xù)開展大氣污染源解析工作，“這個時候，我們邯鄲已經(jīng)積累了好幾年的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)。”“和北京霧霾污染不同的是，不論風(fēng)向如何，河北南部的城市都可能出現(xiàn)重度污染。”王麗濤出生于河北重工業(yè)發(fā)達的邯鄲，“小時候就對家鄉(xiāng)環(huán)境污染問題印象非常深刻，當(dāng)時我是我們班為數(shù)不多的報考環(huán)境專業(yè)的人，我很想弄清楚大氣污染相關(guān)的問題到底是怎么回事。”帶著這份好奇，王麗濤選擇回到家鄉(xiāng)河北工程大學(xué)任教。

最初回家鄉(xiāng)那幾年，內(nèi)心也會有一些落差，大城市有小城市無可比擬的優(yōu)勢。“但那種白手起家的感覺還是很好的。”2010年，王麗濤獲得“中央財政支持地方高校發(fā)展專項”的大力支持，建成了河北省高校中第一個達到國際先進水平、可為科學(xué)研究服務(wù)的空氣質(zhì)量綜合監(jiān)測平臺。

只有本地的才是世界的

搞科研是一件寂寞的事情，在地方搞科研的寂寞會加倍。王麗濤的生活始終沒有離開“霧霾”兩個字，一方面要加緊籌備監(jiān)測站的進一步完善，一方面還要不斷克服地方信息、技術(shù)交流的限制。“我們常說要上天入地搞科研，”所謂上天就是要與國際先進技術(shù)搭界，入地則為研究最基本最本地的東西。這些年，王麗濤主持和參與了多項科研項目，包括國家自然科學(xué)基金“考慮氣溶膠-氣象反饋下河北地區(qū)霾污染關(guān)鍵源識別及貢獻機制研究”“河北南部地區(qū)灰霾的來源和形成機制研究”，河北省自然科學(xué)基金“河北南部城市群細微顆粒物污染特征及形成機制研究”等等。對河北地區(qū)防霾問題的研究可謂是“行家”。究竟是什么原因讓河北霧霾問題如此嚴(yán)重呢？

從全國城市的統(tǒng)計結(jié)果來看，近50年來邢臺市的平均霾污染頻率位列全國第二，上世紀(jì)90年代之后則躍居全國首位，因此在河北一帶開展霾污染問題研究刻不容緩。“現(xiàn)有國際通用監(jiān)測、治理手段已經(jīng)不能滿足國內(nèi)的需要，需要我們根據(jù)特定地區(qū)霾污染特性采用不同的監(jiān)測、治理方案”。然而，現(xiàn)狀是我國在河北南部地區(qū)霾污染問題的研究仍然處于初級階段，開展研究舉步維艱。

找到問題產(chǎn)生的根源，才能對癥下藥找到應(yīng)對策略，王麗濤在河北工程大學(xué)前期科研工作主要圍繞河北南部城市霾污染的來源以及形成機制。通過量化河北南部城市霾污染來源的方法，對其來源的復(fù)雜性做出探索。她還發(fā)現(xiàn)，即便是在十多年來霾污染最嚴(yán)重的兩個代表月，這一地區(qū)的污染模式（pollution pattern）也存在明顯差異，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因很有可能與河北省特殊的地理位置和復(fù)雜的排放環(huán)境有關(guān)。為此，王麗濤將自己研究重點放在對河北地區(qū)嚴(yán)重霾污染時段的污染特征、污染模式的識別上。

氣溶膠，一種由固體或液體小質(zhì)點分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系。高濃度氣溶膠的存在會降低到達地面的太陽輻射強度，繼而引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，包括NO2光解速率減小導(dǎo)致空氣濕度增加，大量細粒子又作為凝結(jié)核引發(fā)霧的產(chǎn)生，大氣中多種污染物的濃度水平、空間分布和停留時間受到影響。

在此基礎(chǔ)上，王麗濤和她的團隊在原有研究基礎(chǔ)上對河北地區(qū)霧霾污染過程進行分析，應(yīng)用空氣質(zhì)量模擬系統(tǒng)對這些霾污染過程展開模擬，該地區(qū)的污染特征、類型及模式可得到一定識別。另外，在模擬中加入氣溶膠-氣象反饋機制，可對其在重污染形成過程所起到的作用進行量化，整個評估機制可以有效評估各類污染源對河北城市PM2.5的濃度貢獻。

已有的研究表明，氣溶膠-氣象反饋在重污染時段可以引發(fā)高達65%的PM2.5的濃度增長。鑒于此，王麗濤在河北地區(qū)污染模擬中，對氣溶膠-氣象反饋的作用加強了重視。并初步發(fā)現(xiàn)當(dāng)河北南部PM2.5濃度高于400ug/m3時，氣溶膠-氣象反饋造成的效應(yīng)貢獻了50ug/m3左右的濃度增加；200～400ug/m3時，該效應(yīng)的貢獻在10ug/m3左右。王麗濤課題組承擔(dān)了邯鄲市市政府委托的PM2.5來源解析項目并于2015年完成，為邯鄲市市政府制定霾污染控制方案提供了強有力的技術(shù)支持。

“有句話說，只有民族的才是世界的，環(huán)境治理，我堅信只有地方的才是世界的。”王麗濤現(xiàn)階段研究工作主要立足本地，采用監(jiān)測和模擬相結(jié)合的方法，對河北南部大氣污染做深入探討，針對霾污染的特征、來源做未來控制策略制定。與此同時，她還建成了具備應(yīng)用國際最先進的空氣質(zhì)量模型進行區(qū)域空氣質(zhì)量模擬能力的高性能計算工作站。近年來，王麗濤關(guān)于此項目的研究發(fā)表論文有60余篇，其中SCI收錄20篇，EI收錄16篇。特別是發(fā)表在大氣科學(xué)頂級刊物《Atmospheric Chemistry and Physics》上的論文，上線4個月內(nèi)下載4000余次，屬SCI高被引論文。

培養(yǎng)人才需因材施教

河北工程大學(xué)，前身為1952年創(chuàng)建的開灤煤礦工業(yè)學(xué)校，學(xué)校60多年發(fā)展歷史也成為河北多年發(fā)展的縮影，很多從這座城市走出去的學(xué)子學(xué)成后又回到家鄉(xiāng)。“學(xué)校有很多來自名校的老師，在這里師承北大、清華、海外名校的老師們聯(lián)合搞科研可以輕松實現(xiàn)。”“愿意回來家鄉(xiāng)的，都是真心真意想把地方事情做好，也都是一群頗有理想主義的人。”王麗濤說。

現(xiàn)階段，王麗濤的團隊正著力打造一個高水平的工程技術(shù)研究中心，整合河北工程大學(xué)在煤炭資源、化學(xué)化工、工業(yè)過程裝備、機械電子、能源環(huán)境等方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢，重點針對煤炭綠色開采和清潔利用、重點工業(yè)行業(yè)污染控制、新能源技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用、大氣污染實時溯源和綜合決策幾個領(lǐng)域，從源頭防治霧霾源產(chǎn)生，為地方生態(tài)環(huán)境改善服務(wù)。

王麗濤對因材施教有自己的理解和實施方法。“學(xué)生們維護一個24小時空氣質(zhì)量監(jiān)測站，從2012年8月到現(xiàn)在從沒有停止過”，學(xué)生們親自觀測，拿到一手?jǐn)?shù)據(jù)，他們會非常珍惜自己檢測所得數(shù)據(jù)。作為一名老師，王麗濤很注重學(xué)生自主性和潛能的開發(fā)，“我們學(xué)校學(xué)生大多都是河北生源，他們學(xué)習(xí)成績基本屬于中等以上水平。”

針對這部分學(xué)生，王麗濤有自己的一套教學(xué)方法，在她看來，她所帶的這部分學(xué)生有一定學(xué)習(xí)能力，很聽話，但同時又缺乏一定積極性和主動性。針對這個特點，“我會把他們送出國開會交流，看看國外是怎么搞科研的，他們悟性很高，可塑性很強。”學(xué)生動手操作能力是王麗濤老師很重視的，一些模擬實驗對技術(shù)要求很高，新入學(xué)的學(xué)生都要跟著她學(xué)習(xí)1～2個月的模擬技術(shù)，外加實際模擬操作訓(xùn)練，所培養(yǎng)出來的學(xué)生很受各大大氣環(huán)境研究所的歡迎。“去年清華賀克斌院士在河北省環(huán)保廳有項目，現(xiàn)有人才都是管理水的，懂大氣的幾乎沒有，我們學(xué)生去了之后可以立馬上手，對接工作很方便。”“當(dāng)然，我們對課題組的要求也是非常嚴(yán)格，學(xué)生們必須發(fā)表一篇英文論文才能畢業(yè)。”

我們聽過大大小小的道理，又被太多條條框框所限制，丟棄最原始的好奇心。“好奇心很重要，一件事情，就是沒人給你錢，你也非常想去做，這樣你就成功了一半。”談及學(xué)生培養(yǎng)，王麗濤指出一定要培養(yǎng)孩子的好奇心，對所鉆研課題有求知的欲望，才能有源源不斷的動力支撐你向前。“當(dāng)然，還要能坐得住，科研必須要耐得住寂寞”。

每位職場女性都要面對事業(yè)與家庭問題，王麗濤也不例外。現(xiàn)擔(dān)任資源學(xué)院院長的王麗濤，一方面要處理學(xué)校方面各項行政事宜，一方面還不能落下相關(guān)科研項目。“有一次，我聽傅瑩演講時談到的一句話特別好，她說，對女性來講事業(yè)與家庭之間沒有平衡，只有犧牲”，確實是這樣，很多事情二者之間天然存在不可調(diào)和矛盾，所能做的就是在恰當(dāng)時機把需要完成的事情做到最好，被忽略掉的再盡全力去彌補。

時下，空氣污染仍是國人亟待解決的主要問題之一，霧霾治理下一步究竟應(yīng)該怎么走？溯本逐源，從源頭控制污染物的排放，再加上末端的綜合治理，才是大氣污染防治的治本之策。“未來，我希望我們現(xiàn)有霧霾污染控制平臺整合的更大的一些，針對河北典型污染制定行之有效應(yīng)對策略，為中國治霾提供新思路。”