劉保獻，情系“北京藍”

正裕

2021年，北京市空氣質(zhì)量首次全面達標(biāo)，PM2.5年均濃度降至33微克/立方米，大氣污染防治工作取得里程碑式突破。在這條達標(biāo)路上，有一位環(huán)保能人充分發(fā)揮了“耳目”和“尖兵”的作用，他就是黨的二十大代表、北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心主任劉保獻。

投身環(huán)保，進行PM2.5源解析

2002年，劉保獻填寫高考志愿時選擇了環(huán)保專業(yè)。“我覺得，保護和改善生態(tài)環(huán)境是為社會做公益，這個職業(yè)非常高尚。”劉保獻至今記得閱讀環(huán)境保護主題書籍《寂靜的春天》時的感受，書中描寫的環(huán)境污染給人類帶來災(zāi)難的故事觸目驚心，更堅定了他從事環(huán)保的決心。2008年，劉保獻進入北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心分析實驗室，成為一名環(huán)境監(jiān)測人員。

為了盡快掌握相應(yīng)技能，劉保獻埋頭苦練。白天，完成業(yè)務(wù)工作之余，劉保獻孜孜不倦地鍛煉“穩(wěn)準精”的操作手法；晚上，他閱讀各種環(huán)境監(jiān)測類書籍，豐富理論知識。憑著這股韌勁，短短一年，劉保獻先后獲得第一屆全國環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術(shù)人員大比武個人三等獎、第一屆北京市環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術(shù)人員大比武個人第一名等多個獎項。

2012年，北京等多個城市籠罩在霧霾之下。面對中國大氣污染的嚴峻形勢，環(huán)保部（現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部）修訂《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準》，將PM2.5列為監(jiān)測指標(biāo)。當(dāng)時，國內(nèi)PM2.5源解析相關(guān)領(lǐng)域尚為空白。劉保獻主動擔(dān)當(dāng)，帶領(lǐng)團隊承擔(dān)起這個艱巨的任務(wù)，成為國內(nèi)第一批建立PM2.5監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的先行者。“PM2.5的成分到底是什么，用什么儀器來采集。國外的經(jīng)驗很難照搬，一切都要從頭開始。”劉保獻說，北京PM2.5來源非常復(fù)雜，既有來自各類污染源排放的一次污染物，如煙塵、粉塵、黑炭、揚塵等，也有各類污染源排放的氣態(tài)污染物，如氮氧化物等經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物。

研究初期，劉保獻和團隊借鑒PM10（可吸入顆粒物）源解析技術(shù)體系研究方案，但PM2.5、PM10兩者污染特征差異很大，采樣器內(nèi)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。劉保獻沒有氣餒，帶領(lǐng)團隊繼續(xù)研究。從2012年年初到2013年年底，劉保獻在市區(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，開展化學(xué)分析和模型計算，團隊突破多個技術(shù)難題，最終研究出PM2.5中兩百余種化合物的監(jiān)測方法。2014年，北京首次發(fā)布PM2.5源解析研究結(jié)果，成為全國第一個發(fā)布PM2.5源解析報告的城市。

建設(shè)領(lǐng)先的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)

大氣污染治理逐步轉(zhuǎn)向精細化，對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)提出更高的要求。

2012年9月，北京公布PM2.5監(jiān)測站點分布圖，35個站點織成了監(jiān)測網(wǎng)。三年后，北京面臨更加精細化的管理需求。“在這個階段，工廠、鍋爐等大的固定排放源隨著治理基本達到了要求。但移動源、揚塵源、生活源仍然點多面廣，且移動性比較強。”劉保獻說，這就需要將監(jiān)測手段進一步匹配到相應(yīng)污染源區(qū)域，提升監(jiān)測的空間分辨率。“原有的監(jiān)測只能到區(qū)級，現(xiàn)在需要將監(jiān)測網(wǎng)延伸到三百多個街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等管理末梢。”

“采用傳統(tǒng)技術(shù)，把網(wǎng)絡(luò)鋪開到全市三百多個街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占地面積大，還需要投入巨資，不切實際。”經(jīng)苦思冥想，劉保獻悟出一個辦法：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(zhuǎn)智能，通過認知計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)高密度監(jiān)測。”

最大的挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)質(zhì)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。如何保證設(shè)備在高濕的環(huán)境下正常運行？面對這個難題，他和團隊研究了很久，可沒有很好的答案。一天凌晨突降暴雨，在劉保獻眼里，這是研究高濕度天氣下質(zhì)控模型的好時機。他趕緊召集團隊成員，在暴雨中一邊觀察傳感器設(shè)備的運行情況，一邊詳細記錄、梳理和總結(jié)數(shù)據(jù)，足足干了兩個小時。經(jīng)過這次測試，解決了特殊環(huán)境下設(shè)備的質(zhì)控問題。

就這樣，在日復(fù)一日的鉆研摸索中，北京首個自主開發(fā)的高密度空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)投入使用。2015年至今，劉保獻帶領(lǐng)團隊設(shè)置了一千多個小型傳感器，覆蓋全市三百多個街道、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(wǎng)絡(luò)提供的海量數(shù)據(jù)支撐下，劉保獻率團隊結(jié)合氣象、地理、污染源等信息，建立了一套溯源體系。“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)法效率直線提升。

護航“北京藍”

在北京市生態(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濃度情況。“顏色越深越紅，表明空氣質(zhì)量越差；顏色越淺越綠，表明空氣質(zhì)量越好。”劉保獻介紹說。通過這幅日歷圖能明顯看出，北京空氣質(zhì)量越來越好了，藍天白云多了，“氣質(zhì)”持續(xù)提升。

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(fù)著實驗步驟。工作至今，劉保獻參加的五十多項國家考核100%通過，保持著十余年百萬組環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)“零失誤”的紀錄。

為了解決移動源污染里的大頭——重型柴油車，劉保獻率隊守在進京的各個路口、卡口，收集不同車型的數(shù)據(jù)，核算出它們的排放水平。光知道排放情況還不夠，還得知道車輛的行駛軌跡。為了檢測車輛在實際路況下的情況，劉保獻帶頭跟車“跑”。重型柴油車上經(jīng)常裝滿了貨物，跟車的劉保獻和同事連坐的地方都沒有，只能擠在車廂的小角落里。很多車白天不能送貨，他們就夜里跟車，飯也顧不上吃，記錄下車輛在加速、減速、跑高速、跑山路等各種路況下的排放情況，盡量獲取數(shù)據(jù)。劉保獻開發(fā)了一套能實時監(jiān)測重型柴油車排放的智能監(jiān)測系統(tǒng)。這樣的監(jiān)測數(shù)據(jù)比原來只靠全國平均系數(shù)計算出的數(shù)據(jù)，準確度提升了50%。

2017年12月，受聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署邀請，北京市代表團赴聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署總部參加了“科學(xué)-政策-商業(yè)”論壇，劉保獻作為代表團主要成員，參加了專題研討。劉保獻就北京環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和應(yīng)用情況進行了詳細的介紹。低廉的成本、便捷的安裝，使得在欠發(fā)達地區(qū)推廣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)成為可能，得到與會專家的高度贊揚。

眼下，PM2.5的溯源解析工作仍在持續(xù)開展。“每一項技術(shù)，每一個數(shù)據(jù)，每一個結(jié)論，都來源于我們的監(jiān)測，為的就是將PM2.5溯源清楚，為老百姓奉獻更多藍天。”劉保獻說。繼2021年首次全面達標(biāo)后，2022年以來北京空氣質(zhì)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。如今北京市民每年能享受到的藍天，與2013年相比多了四個月，“常態(tài)化的‘北京藍，是市民最有獲得感的事情之一。”

編輯 文心