共建美麗中國(guó)，呵護(hù)美麗藍(lán)天
——記中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)賀克斌
記者 王冰冰
賀克斌：
1962年生于四川成都。1990年畢業(yè)于清華大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，1993年、1996年及1998年先后在丹麥技術(shù)大學(xué)環(huán)境工程系、美國(guó)哈佛大學(xué)環(huán)境中心、英國(guó)利茲大學(xué)燃料與能源系做訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者。現(xiàn)為清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授，環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)家環(huán)境保護(hù)大氣復(fù)合污染來(lái)源與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任和國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人。20多年來(lái)，致力于大氣復(fù)合污染特別是PM2.5的研究，在復(fù)雜源清單技術(shù)、來(lái)源識(shí)別理論和多污染物協(xié)同控制等方面取得了一系列的突出成果。
2015年底的一天，中國(guó)工程院會(huì)議室，大屏幕上正在播放一部名為《天命》的紀(jì)錄片。片中老一輩院士為促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展作出的杰出貢獻(xiàn)令人振奮，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家繁榮富強(qiáng)勇于擔(dān)當(dāng)、甘于奉獻(xiàn)的情懷令人動(dòng)容，感染著在座新當(dāng)選的每一位中國(guó)工程院院士。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)賀克斌就是他們中的一員。作為長(zhǎng)期致力于大氣復(fù)合污染研究的專(zhuān)家，賀克斌曾為2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2014年APEC會(huì)議、2015年大閱兵等重大活動(dòng)承擔(dān)空氣質(zhì)量保障決策和監(jiān)管的科技支撐任務(wù)，對(duì)使命和責(zé)任這一影片主題的體會(huì)格外深刻。面對(duì)“院士”的新頭銜、新職責(zé)，賀克斌表示，這是終生的榮譽(yù)也是終生的責(zé)任，終生責(zé)任大于終生榮譽(yù)。
用最先進(jìn)的技術(shù)解決最復(fù)雜難題
近幾年，隨著霧霾在北京乃至全國(guó)范圍內(nèi)頻繁出現(xiàn)，霧霾防治和大氣污染治理越來(lái)越成為公眾最關(guān)心的問(wèn)題之一。國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，制定了有關(guān)我國(guó)大氣污染防治的五年計(jì)劃，成為中國(guó)環(huán)保史上具有里程碑意義的事情。目前《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》已實(shí)施三年，圍繞霧霾治理成效，國(guó)家環(huán)保部委托中國(guó)工程院對(duì)大氣污染治理結(jié)果進(jìn)行中期評(píng)估，賀克斌便是這項(xiàng)評(píng)估的核心骨干之一。
對(duì)賀克斌來(lái)說(shuō)，他不僅要運(yùn)用自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和科研成果為大氣污染結(jié)果評(píng)估提供支持，同時(shí)還要對(duì)區(qū)域大氣污染特征進(jìn)行觀(guān)測(cè)分析，為長(zhǎng)期持續(xù)的空氣質(zhì)量改善和大型活動(dòng)期間的區(qū)域空氣質(zhì)量保障提供決策支撐。
每遇大型活動(dòng)，大家爭(zhēng)相在朋友圈曬“APEC藍(lán)”“閱兵藍(lán)”，分享天高云朗帶來(lái)的好心情。而此刻，賀克斌正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用他們研發(fā)的區(qū)域空氣質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)控新技術(shù)系統(tǒng)，分分秒秒監(jiān)控著空氣質(zhì)量變化，并通過(guò)構(gòu)建縝密的計(jì)算模型，對(duì)區(qū)域大氣污染防治提供決策的數(shù)據(jù)支持。
每當(dāng)電視廣播上播報(bào)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)時(shí)，賀克斌團(tuán)隊(duì)也在同時(shí)運(yùn)用他們?cè)O(shè)計(jì)的高分辨率排放源模式和在線(xiàn)排放清單技術(shù)平臺(tái)，進(jìn)行在線(xiàn)動(dòng)態(tài)排放清單計(jì)算、數(shù)據(jù)同化與推送，為北京和全國(guó)部分省、地級(jí)市的氣象局和環(huán)境監(jiān)測(cè)站的大氣污染情況提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤和預(yù)測(cè)。
其實(shí)早在上世紀(jì)90年代，賀克斌就開(kāi)始致力于大氣污染防治的科研工作。當(dāng)時(shí)，賀克斌在美國(guó)哈佛大學(xué)環(huán)境中心做訪(fǎng)問(wèn)教授，他關(guān)注到了美國(guó)學(xué)界正在開(kāi)展的有關(guān)PM2.5標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)論，而當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)關(guān)注更多的還僅限于PM10。“那時(shí)我就想，中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中也許會(huì)遇到類(lèi)似問(wèn)題，因此要盡早關(guān)注并開(kāi)展研究?！辟R克斌說(shuō)。
如今，PM2.5已成為當(dāng)前最為困擾我國(guó)空氣質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題之一，“我國(guó)的大氣污染問(wèn)題是全世界最復(fù)雜、最難解決的?！辟R克斌指出，“一方面由于我國(guó)快速的工業(yè)化和城市化，使得各類(lèi)污染物的排放量在短時(shí)間內(nèi)快速增長(zhǎng)，發(fā)達(dá)國(guó)家用一百多年逐步解決的問(wèn)題，中國(guó)在過(guò)去三十多年已經(jīng)集中發(fā)生；另一方面，當(dāng)前中國(guó)出現(xiàn)的PM2.5和霧霾問(wèn)題更為復(fù)雜，在化學(xué)機(jī)理等方面尚有一些新問(wèn)題未得到科學(xué)解釋?zhuān)驗(yàn)镻M2.5是‘一果多因’的復(fù)合并發(fā)癥。這樣復(fù)雜的問(wèn)題就給我們提出了更高的要求，我們必須要研發(fā)出世界最先進(jìn)的工程技術(shù)系統(tǒng)來(lái)解決這一世界級(jí)難題”。
“天上”的問(wèn)題要從“地上”抓起
賀克斌常說(shuō)，“天上”的問(wèn)題要從“地上”抓起，大氣污染的源頭，就存在于日常生活中的各種建筑、工業(yè)、交通的污染排放中。1996年從哈佛回國(guó)后，賀克斌開(kāi)始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)著手開(kāi)展“天上”和“地上”兩個(gè)系統(tǒng)的研究。
針對(duì)“天上”的問(wèn)題，賀克斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出基于觀(guān)測(cè)和模擬的大氣復(fù)合污染多維溯源技術(shù)。他們長(zhǎng)期進(jìn)行野外定點(diǎn)觀(guān)測(cè)研究，通過(guò)多年收集、研究大氣中PM10、PM2.5及其化學(xué)組分，以及二氧化硫、二氧化氮等污染物的濃度數(shù)據(jù)和氣象變化數(shù)據(jù)，從重現(xiàn)率高的現(xiàn)象中總結(jié)PM2.5濃度及其化學(xué)成分與污染物排放和氣象變化的相關(guān)性。他們根據(jù)觀(guān)測(cè)結(jié)果不斷改進(jìn)數(shù)值模擬模型，建立了更精準(zhǔn)表征的數(shù)理方法，進(jìn)而通過(guò)氣象數(shù)據(jù)、排放數(shù)據(jù)和污染濃度數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)和描述未來(lái)，支撐政府進(jìn)一步?jīng)Q策，如《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的制定等。這樣“第一手”的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)觀(guān)測(cè)積累工作，賀克斌團(tuán)隊(duì)已堅(jiān)持近20年。
而對(duì)于“地上”的問(wèn)題，賀克斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)各類(lèi)排放源的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，摸索污染源排放的特征、規(guī)律，開(kāi)發(fā)出基于動(dòng)態(tài)過(guò)程的大氣污染源高分辨率清單關(guān)鍵技術(shù)，并建立了在線(xiàn)排放清單技術(shù)平臺(tái)。這項(xiàng)新技術(shù)從行業(yè)、產(chǎn)品、技術(shù)、污染控制等多個(gè)維度，將污染源識(shí)別范圍由幾十種增加到700多種，清單更新頻率從5年~10年提高到1年，并將主要污染物排放量的不確定性降低了50%~70%，顯著改善了清單的準(zhǔn)確性和對(duì)污染源的識(shí)別精度。他們通過(guò)多模式機(jī)制化學(xué)物種排放的統(tǒng)一算法，將可解析的化學(xué)物種從十幾種提高到了500多種。
從“天上”抓理化規(guī)律，從而確定“地上”可能存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的防控措施。按照這樣踏實(shí)的步驟，賀克斌團(tuán)隊(duì)從跡象到現(xiàn)象，逐步找證據(jù)、推測(cè)化學(xué)反應(yīng)路徑、并通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重現(xiàn)這一反應(yīng)，再逐步總結(jié)規(guī)律，慢慢就掌握了污染源排放、大氣污染程度和氣象變化之間的規(guī)律。
這項(xiàng)研究不僅對(duì)我國(guó)的霧霾防治至關(guān)重要，對(duì)國(guó)際大氣化學(xué)和大氣科學(xué)也有重要意義。賀克斌團(tuán)隊(duì)研究設(shè)計(jì)的在線(xiàn)排放清單技術(shù)平臺(tái)，被國(guó)際研究計(jì)劃排放清單首席科學(xué)家戴維評(píng)價(jià)為“世界一流的工作”；他主持設(shè)計(jì)的我國(guó)排放清單編制技術(shù)指南體系，已在全國(guó)數(shù)百個(gè)城市推廣應(yīng)用；他發(fā)表的關(guān)于我國(guó)PM2.5及其前體物排放演變的相關(guān)論文，被評(píng)為“最具影響國(guó)際學(xué)術(shù)論文”。
以“治標(biāo)”促“治本”
“一些人片面地認(rèn)為霧霾防治就是對(duì)建筑、工廠(chǎng)、機(jī)動(dòng)車(chē)等實(shí)行簡(jiǎn)單直接的減停，其實(shí)不然，因?yàn)檫@不能從根本上解決問(wèn)題?！辟R克斌說(shuō)，“當(dāng)前我國(guó)正處在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的階段，不能片面地采用停滯社會(huì)發(fā)展的方式實(shí)現(xiàn)藍(lán)天白云，而要在保證正常有序的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下根本解決大氣污染問(wèn)題?！?/p>
基于大氣污染源高分辨率清單關(guān)鍵技術(shù)和大氣復(fù)合污染多維溯源技術(shù)，賀克斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了多污染物協(xié)同控制系統(tǒng)分析技術(shù)，并設(shè)計(jì)了區(qū)域空氣質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)控新技術(shù)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)最初應(yīng)用在2008年北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕前和奧運(yùn)會(huì)期間，持續(xù)晴好“奧運(yùn)藍(lán)”成為賀克斌團(tuán)隊(duì)這套科研技術(shù)獲得成功的生動(dòng)證明。此后，這一技術(shù)被更廣泛地應(yīng)用于各種具有國(guó)際影響的大型活動(dòng)中，2010年上海世博會(huì)、2010年廣州亞運(yùn)會(huì)、2011年深圳大運(yùn)會(huì)、2013年成都財(cái)富論壇、2014年APEC會(huì)議、2015年世錦賽和大閱兵，中國(guó)的藍(lán)天一次次分外明媚地呈現(xiàn)在世界各國(guó)媒體的鏡頭中。
賀克斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的技術(shù)成果并非只為簡(jiǎn)單地建立一套理論，而是要切實(shí)應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)。這一技術(shù)從工程科學(xué)技術(shù)層面認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題等方面來(lái)看，既能“治標(biāo)”，又促“治本”。他們通過(guò)排放源表征、數(shù)值模擬等方法的綜合，將排放與空氣質(zhì)量定量關(guān)聯(lián)，不僅能精準(zhǔn)確定污染源的地理區(qū)域，還能清晰地分辨出關(guān)鍵排放源?！斑@種工程技術(shù)方法既可用于臨時(shí)減停的決策支撐，也可用于長(zhǎng)期逐步減排的決策支持，無(wú)論是對(duì)短期空氣質(zhì)量的保障還是長(zhǎng)期空氣質(zhì)量的改善，都有重要作用?！辟R克斌說(shuō)。
如今，全國(guó)90%以上的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)都已應(yīng)用賀克斌團(tuán)隊(duì)研發(fā)的排放源清單技術(shù)系統(tǒng)，他們的清單技術(shù)平臺(tái)也通過(guò)網(wǎng)站推送給中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站以及全國(guó)各級(jí)城市的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)。
除了提供常規(guī)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)外，他們的技術(shù)平臺(tái)還支持為特定用戶(hù)定制數(shù)據(jù)產(chǎn)品，比如為河北省建立“河北省大氣污染治理動(dòng)態(tài)評(píng)估與管理平臺(tái)”，提供特定時(shí)段和特定區(qū)域的實(shí)時(shí)空氣監(jiān)測(cè)和大氣污染防治建議，這種“云平臺(tái)”的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用，在世界范圍內(nèi)還是首創(chuàng)。
面對(duì)國(guó)家“十三五”規(guī)劃決勝時(shí)期的新形勢(shì)和新要求，賀克斌及其團(tuán)隊(duì)已埋首于更加艱巨的科研工作。他們要通過(guò)不懈努力，繼續(xù)為建設(shè)美麗中國(guó)和美麗藍(lán)天添磚加瓦，為實(shí)現(xiàn)“中國(guó)夢(mèng)”貢獻(xiàn)自己的力量。
來(lái)源：《新清華》2016-04-01
