“城市病”突圍之把控霧霾困局的“千里眼”

王佳雯

從最開始的沙塵，到如今的霧霾、PM2.5，空氣污染是生活在北京這個城市的人所共有的記憶。剛剛閉幕的兩會上頒布了史上最嚴(yán)厲的《環(huán)保法》，讓人們看到了政府治理的決心；在朋友圈、微博等自媒體平臺瘋狂傳播的《穹頂之下》喚醒了大眾參與環(huán)保的意識。而政府的決策和民眾的配合，都離不開科研工作者的支持與指導(dǎo)。

2015年2月底召開的北京市科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，由北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心與中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所聯(lián)合完成的“北京地區(qū)空氣質(zhì)量遙感監(jiān)測技術(shù)與工程化應(yīng)用”項目（以下簡稱遙感監(jiān)測項目）獲獎。這一獎項，讓這個為環(huán)保決策層的決策與預(yù)報提供數(shù)據(jù)支持的項目走進(jìn)了大眾的視野。

一眼窺全貌

雖說在大多數(shù)媒體的報道中，都提到這一遙感監(jiān)測項目經(jīng)過了8年的技術(shù)攻關(guān)，但北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心遙感監(jiān)測室主任李令軍卻說，項目從最開始籌劃至今已有12年之久。

最初，我國的空氣質(zhì)量監(jiān)測主要依賴于地面監(jiān)測站點的實時在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。但是這種監(jiān)測方法也存在一定的弊端，不僅其儀器的購置與維護(hù)成本高，而且布設(shè)站點和進(jìn)行觀測的地點也有局限性。所以，地面站點的監(jiān)測數(shù)據(jù)雖然能夠準(zhǔn)確連續(xù)地監(jiān)測局部地區(qū)的空氣污染物濃度及變化趨勢，但是對區(qū)域性、連續(xù)性的大氣污染空間分布、傳輸規(guī)律和演變規(guī)律難以進(jìn)行有效的識別。

對此，李令軍主任也做出了說明：“常規(guī)的地面監(jiān)測都是一些孤立的地面監(jiān)測點，分布比較離散，一般只能代表局地的大氣污染狀況。北京的地面監(jiān)測站從20世紀(jì)70年代開始發(fā)展至今，已經(jīng)在全市建立了三十五個地面自動監(jiān)測站，而且還主要集中在平原地區(qū)，監(jiān)測數(shù)據(jù)對山區(qū)、人跡罕至的地方代表性比較差。所以，遙感監(jiān)測作為地面監(jiān)測的一個補(bǔ)充還是發(fā)揮了一些重要的作用?！币蚨?，霧霾監(jiān)測還需要一個能夠俯瞰全局的途徑，這便與遙感技術(shù)密切相關(guān)。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使遙感監(jiān)測成為可能，再加上國內(nèi)空氣污染所面臨的嚴(yán)峻態(tài)勢使霧霾監(jiān)測的發(fā)展迫在眉睫。于是，李令軍主任和他的同事，便組建了僅有兩三人的小團(tuán)隊，開始著手推進(jìn)利用遙感技術(shù)監(jiān)測空氣質(zhì)量的項目。

他們通過創(chuàng)新計算方法，使監(jiān)測霧霾“氣溶膠光學(xué)厚度“的空間分辨率從國際上的10公里，縮小至300米到1公里，而氣溶膠產(chǎn)品的計算耗時也從30分鐘縮短到了2分鐘以內(nèi)。通過該項目的技術(shù)創(chuàng)新，霧霾監(jiān)測和預(yù)報獲得了更加準(zhǔn)確高效的數(shù)據(jù)支持，并對北京及周邊地區(qū)PM2.5等大氣污染物的空間分布和變化過程有了更直觀的了解，其數(shù)據(jù)成為動態(tài)監(jiān)控生物質(zhì)燃燒等二次有機(jī)氣溶膠的重要來源。

如今北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心的這一項目已經(jīng)建立起了業(yè)務(wù)化的平臺，雖說團(tuán)隊只有五六個人，但卻都是國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的杰出人才，比如工作在一線的李倩——監(jiān)測中心從北大專門引進(jìn)的博士。

這些優(yōu)秀的人才，使日常遙感監(jiān)測工作得到了有力的保障?！皬男l(wèi)星數(shù)據(jù)的接收，到數(shù)據(jù)的處理，再到產(chǎn)品的生產(chǎn)，這整套的流程已經(jīng)納入業(yè)務(wù)化應(yīng)用?！薄懊刻旒皶r把結(jié)果、產(chǎn)品做出來，提交給相關(guān)決策層?！崩盍钴娭魅谓榻B道。

實現(xiàn)了空氣質(zhì)量遙感監(jiān)測的業(yè)務(wù)化，這一項目便無可爭辯地承擔(dān)起了北京區(qū)域大氣污染的預(yù)測預(yù)報和污染監(jiān)管的基礎(chǔ)信息保障責(zé)任。他們通過將北京，乃至京津冀地區(qū)的大氣污染分布變化以及污染面源排放數(shù)據(jù)提供給相關(guān)預(yù)報和監(jiān)管部門，成為其預(yù)測預(yù)報和環(huán)境監(jiān)管的重要支撐數(shù)據(jù)之一。

客觀反映空氣質(zhì)量走向

據(jù)李令軍主任介紹，過去北京的空氣污染主要是煤煙型污染。當(dāng)時不僅公眾的環(huán)保意識相對薄弱，同時環(huán)境監(jiān)察管理也相對粗放，上世紀(jì)90年代之前煤炭燃燒幾乎不加控制，因而空氣污染特別是在冬季十分嚴(yán)重。李令軍主任提到，習(xí)近平總書記也曾提過自己小時候在北京時候經(jīng)歷過的空氣污染，當(dāng)時的情況比現(xiàn)在更加糟糕。

煤炭的粗放使用所釋放的多為煙塵等粗顆粒污染物，而自2012年美國大使館公布PM2.5數(shù)據(jù)以來，大眾更加關(guān)注的則是細(xì)顆粒污染物，也就是令人談之色變的PM2.5。

李令軍主任介紹稱，“大眾的生活水平不斷提高，對于空氣污染也越來越重視。而目前空氣質(zhì)量的情況與大眾的預(yù)期仍存在一定的距離，近年來區(qū)域性的重污染過程頻發(fā)，可能會令人產(chǎn)生空氣污染逐步惡化的直觀感受?！?/p>

但依據(jù)北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心多年的監(jiān)測結(jié)果來看，北京的大氣污染情況其實是改善的，“特別是煤煙型污染，改善效果十分明顯。它的主要指示污染物二氧化硫濃度1998年以來累計降低82%?！崩盍钴娭魅握f。也就是說，北京市的空氣質(zhì)量總體是趨好的。

過去的污染物中粗顆粒物比例較高，治理這類粗放型的污染排放相對能夠較快獲得成效。但為什么治理PM2.5的成效卻表現(xiàn)得并不明顯呢？

這當(dāng)然與PM2.5復(fù)雜的特性有關(guān)。據(jù)李令軍主任介紹，PM2.5的來源比較復(fù)雜，并且還牽扯到光化學(xué)反應(yīng)二次污染的問題，因而治理需要一個過程。而這其中自然也需要公眾的積極參與和支持。

區(qū)域協(xié)作共同治污

“北京的空氣污染并不僅僅是北京自己的問題，而是一個區(qū)域性的污染，因為大氣是流動的?！崩盍钴娭魅谓榻B道。而北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心也希望將自己項目的成果與其他省市分享。

以“APEC藍(lán)”為例，為了保證APEC期間的空氣質(zhì)量，北京及河北的環(huán)保部門聯(lián)合執(zhí)法，做了大量的減排工作，如車輛現(xiàn)行、煤炭燃燒排放治理、揚(yáng)塵治理等等。因而，曾經(jīng)被網(wǎng)民不斷調(diào)侃的“APEC藍(lán)”并不是只靠風(fēng)得來的，而是有環(huán)保監(jiān)測和執(zhí)法部門所做的大量的工作做保障。

因而，北京的空氣治理也需要周邊六省市聯(lián)防聯(lián)控才能獲得明顯的成效，而李令軍和他團(tuán)隊的這個項目成果便能在多地區(qū)的聯(lián)合治污方面發(fā)揮作用——“對區(qū)域性大氣污染產(chǎn)生機(jī)理的研究具有很好的支撐作用?！崩盍钴娬f道。

這一項目的推廣自然能夠推動北京周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量監(jiān)測水平，但項目推廣需要較多的人力、物力、財力。而李令軍主任認(rèn)為最理想的狀態(tài)，是能夠建立一個共享平臺，將他們已經(jīng)形成的項目成果與其他城市共享，而不必再重復(fù)建立這樣的部門。如此一來，通過最高效的方式，便能最終達(dá)到協(xié)同治污的目的。

未來，李令軍主任希望他們項目的成果可以向公眾開放，讓公眾更多地了解他們的工作，了解他們所獲取的數(shù)據(jù)，并通過這些數(shù)據(jù)形成自己對北京空氣質(zhì)量的客觀認(rèn)識。只有這樣，才能打消公眾和監(jiān)測部門之間的信息鴻溝，讓公眾認(rèn)識并參與到環(huán)保事業(yè)當(dāng)中來。