劉保獻(xiàn)：守衛(wèi)大美“北京藍(lán)”

文◎曹曉晨 李納 攝影◎陳澍祎

劉保獻(xiàn)，男，1983年2月出生，中共黨員?，F(xiàn)任北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心黨委書記、主任，正高級(jí)工程師，黨的二十大代表。主持研制北京市PM2.5組分日歷圖，使北京成為全國(guó)首個(gè)發(fā)布城市PM2.5源解析結(jié)果的城市，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建成北京市首個(gè)街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為大氣精細(xì)化治理奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。先后獲“全國(guó)先進(jìn)工作者”“國(guó)家環(huán)境保護(hù)拔尖人才”“北京市優(yōu)秀青年人才”“北京市青年五四獎(jiǎng)?wù)隆薄氨本┦邢冗M(jìn)工作者”“首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆钡榷囗?xiàng)榮譽(yù)。

走進(jìn)北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心主樓，能看到一幅特殊的日歷圖。一個(gè)個(gè)密密麻麻的格子里，用不同顏色記錄著北京2013年至今每一天空氣的PM2.5（細(xì)顆粒物）濃度?！斑@是北京市PM2.5組分日歷圖，”劉保獻(xiàn)指著日歷圖介紹，“我們把每天的空氣質(zhì)量狀況用不同的顏色表示，紅色代表污染程度比較重的日子，綠色和淺色則是好天?！?/p>

從最初密密麻麻的紅，到如今清清爽爽的綠，宏觀的大數(shù)據(jù)圖表直觀展示了北京空氣質(zhì)量改善進(jìn)程。為了守衛(wèi)大美“北京藍(lán)”，劉保獻(xiàn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在環(huán)境監(jiān)測(cè)研究工作中十年如一日地堅(jiān)守奮斗，取得了多項(xiàng)重大成果。

勇挑重?fù)?dān)，率先完成PM2.5源解析

說(shuō)起劉保獻(xiàn)與PM2.5的不解之緣，還要追溯到2012年。當(dāng)時(shí)，包括北京在內(nèi)的全國(guó)多個(gè)城市籠罩在霧霾之下。很快，國(guó)家修訂了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，霧霾的元兇PM2.5被列入大氣污染物監(jiān)測(cè)范圍。

新形勢(shì)下，作為主要技術(shù)骨干的劉保獻(xiàn)意識(shí)到，環(huán)境治理不能僅僅知道PM2.5的濃度，還要知道其組成成分?！爸挥星宄莆战M成成分，才能知道治理的方向和目標(biāo)，科學(xué)制定治理方案?！眲⒈＋I(xiàn)主動(dòng)請(qǐng)戰(zhàn)，擔(dān)起PM2.5源解析的任務(wù)。

源解析是一項(xiàng)復(fù)雜的科研工作，對(duì)污染源的解析精細(xì)化程度有很高要求。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)PM2.5源解析相關(guān)領(lǐng)域研究剛剛起步。研究初期，劉保獻(xiàn)和團(tuán)隊(duì)借鑒PM10（可吸入顆粒物）源解析技術(shù)體系研究采樣方案。但PM2.5、PM10兩者污染特征差異很大，采樣器內(nèi)的濾膜都被堵住，樣品采集失敗。

“我們低估了PM2.5源解析的難度。”劉保獻(xiàn)說(shuō)，“北京的PM2.5來(lái)源非常復(fù)雜，既有來(lái)自各類污染源排放的煙塵、粉塵、黑炭、揚(yáng)塵等一次污染物，也有氮氧化物等經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物?！泵鎸?duì)眾多難題，劉保獻(xiàn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入采樣現(xiàn)場(chǎng)，一次次設(shè)計(jì)采樣方案。從2012年年初到2013年年底，他們?cè)谑袇^(qū)、郊區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)放置了上萬(wàn)張濾膜，采集了上萬(wàn)個(gè)樣品，反復(fù)驗(yàn)證、分析污染物的組成成分和變化規(guī)律。為提高工作效率，劉保獻(xiàn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一套快速熱解析方法，不僅能確保時(shí)效性，還避免了大量有機(jī)溶劑的使用，實(shí)現(xiàn)了采樣監(jiān)測(cè)的綠色環(huán)保。

1. 劉保獻(xiàn)進(jìn)行PM2.5手工采樣

最終，劉保獻(xiàn)團(tuán)隊(duì)攻克多個(gè)技術(shù)難題，研究出PM2.5中200余種化合物的監(jiān)測(cè)方法?；陂L(zhǎng)時(shí)間積累的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，劉保獻(xiàn)主持研制了北京市PM2.5組分日歷圖，詳細(xì)呈現(xiàn)出北京市PM2.5濃度和主要組分的日均、月度、年度濃度和構(gòu)成變化情況。

2014年，北京首次發(fā)布PM2.5源解析研究結(jié)果，成為全國(guó)第一個(gè)發(fā)布PM2.5源解析報(bào)告的城市，為全國(guó)PM2.5源解析技術(shù)體系的建立打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2018年、2021年，北京又發(fā)布了第二輪、第三輪PM2.5源解析結(jié)果，為北京精準(zhǔn)制定和實(shí)施空氣質(zhì)量改善政策和措施提供了科學(xué)依據(jù)。

2. 劉保獻(xiàn)（右三）與同事會(huì)商研判空氣質(zhì)量

創(chuàng)新突破，實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量高密度監(jiān)測(cè)

“2017年左右，燃煤源等排放源隨著治理力度的加大，基本達(dá)到了要求，但移動(dòng)源、揚(yáng)塵源、生活源仍然點(diǎn)多面廣?！眲⒈＋I(xiàn)說(shuō)，“原有的35個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的測(cè)量精度只能到區(qū)級(jí)，現(xiàn)在需要將監(jiān)測(cè)網(wǎng)延伸到街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等管理末梢，將監(jiān)測(cè)手段匹配到相應(yīng)污染源區(qū)域，才能提高監(jiān)測(cè)的空間分辨率?！?/p>

短時(shí)間內(nèi)建設(shè)密度如此高的新一代空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，工作量和成本巨大。當(dāng)時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)正處于起步階段，劉保獻(xiàn)想，能不能利用物聯(lián)網(wǎng)把所有的監(jiān)測(cè)設(shè)備關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過(guò)建立云質(zhì)控體系和大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)描述空氣質(zhì)量狀況？“這樣一來(lái)，就可以由人工轉(zhuǎn)智能，實(shí)現(xiàn)高密度監(jiān)測(cè)了?！眲⒈＋I(xiàn)說(shuō)。

劉保獻(xiàn)設(shè)想的創(chuàng)新模式顛覆了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，被一些同志認(rèn)為是異想天開(kāi)。但劉保獻(xiàn)沒(méi)有放棄，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了新一輪研發(fā)工作。

第一個(gè)難題是如何改造傳統(tǒng)的傳感器設(shè)備。傳統(tǒng)傳感器受濕度影響大，他們就建立了濕度補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制；考慮到隨著使用時(shí)間變長(zhǎng)和顆粒物逐步累積，監(jiān)測(cè)設(shè)備的性能會(huì)下降，他們又開(kāi)發(fā)出了一套自清潔的技術(shù)方法?！盀榇_保監(jiān)測(cè)設(shè)備在復(fù)雜天氣場(chǎng)景中的準(zhǔn)確運(yùn)行，我們特意選擇在下雨天、打雷天、大風(fēng)天等極端天氣情況下進(jìn)行場(chǎng)景測(cè)試，檢驗(yàn)設(shè)備的性能如何?！眲⒈＋I(xiàn)表示，雖然大家要經(jīng)常承受風(fēng)吹雨淋和高強(qiáng)度的工作，但“為北京的藍(lán)天拼一把，值得”。

第二個(gè)難題是數(shù)據(jù)質(zhì)量控制問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)連接的高密度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)必須要建立本地化的質(zhì)量控制體系。團(tuán)隊(duì)通過(guò)積累應(yīng)用場(chǎng)景，利用人工智能自學(xué)習(xí)的方法，將當(dāng)前和過(guò)去的情況進(jìn)行匹配，模擬實(shí)際情況下濕度、溫度的影響，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

在劉保獻(xiàn)團(tuán)隊(duì)的不懈努力下，北京首個(gè)自主開(kāi)發(fā)的高密度空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)投入使用。2017年至今，劉保獻(xiàn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)置了1000多個(gè)小型傳感器，覆蓋全市300多個(gè)街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)?！巴ㄟ^(guò)這個(gè)體系，我們可以精準(zhǔn)識(shí)別出北京本地排放的高值區(qū)，為精準(zhǔn)執(zhí)法、靶向治污提供了直接依據(jù)?！眲⒈＋I(xiàn)表示，如今執(zhí)法隊(duì)員就像擁有了“千里眼”，執(zhí)法效率得到大大提高。

恪勤匪懈，以零失誤數(shù)據(jù)守衛(wèi)“北京藍(lán)”

“我向大家匯報(bào)一下空氣質(zhì)量情況。昨天上午黨的二十大開(kāi)幕會(huì)期間，北京的PM2.5濃度低至1微克每立方米，從9時(shí)到14時(shí)一直保持，這是我們監(jiān)測(cè)到的歷年同期最好結(jié)果?！?0月17日，在黨的二十大會(huì)議北京市代表團(tuán)分組討論發(fā)言現(xiàn)場(chǎng)，劉保獻(xiàn)代表的發(fā)言獲得了熱烈掌聲。

4. 劉保獻(xiàn)（左二）為監(jiān)測(cè)人員示范實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的精準(zhǔn)操作

藍(lán)天常伴，是北京市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著改善的標(biāo)志性成果?！氨本┑腜M2.5年均濃度從2013年的89.5微克/立方米，降至2021年的33微克/立方米，累計(jì)降幅達(dá)到63.1%；2021年，北京市全年優(yōu)良天數(shù)達(dá)288天，較2013年增加了112個(gè)藍(lán)天?！眲⒈＋I(xiàn)講述的每一個(gè)數(shù)據(jù)、每一項(xiàng)技術(shù)、每一個(gè)結(jié)論，都來(lái)源于精密的監(jiān)測(cè)?！氨本┑乃{(lán)天多了，北京人的幸福感提升了，這是生態(tài)環(huán)境工作者最高興、最振奮的事情。但同時(shí)，我們的壓力一點(diǎn)都沒(méi)有減少?！眲⒈＋I(xiàn)表示，雖然當(dāng)前空氣質(zhì)量取得了顯著改善，但客觀上看，大氣污染防治的長(zhǎng)期性、復(fù)雜性和艱巨性仍然存在。

正因?yàn)榇?，劉保獻(xiàn)在工作中始終不敢怠慢，他時(shí)刻把數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)記在心中，保持著10年來(lái)百萬(wàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)零失誤的紀(jì)錄。“這些數(shù)據(jù)是環(huán)境質(zhì)量改善的基礎(chǔ)，關(guān)系到我們?nèi)绾翁岢鲋卫泶胧?，如何評(píng)價(jià)一個(gè)區(qū)域、一個(gè)行業(yè)。這就要求我們無(wú)論在什么情況下，都要對(duì)數(shù)據(jù)忠誠(chéng)和負(fù)責(zé)任，要以精益求精的態(tài)度，確保每一條數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確?！?/p>

2020年，新冠肺炎疫情突如其來(lái)。在不利條件下，劉保獻(xiàn)組織開(kāi)展了多項(xiàng)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作，第一時(shí)間完成《應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)防護(hù)工作指南》，組建疫情防控生態(tài)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)伍，確保首都生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，也為特定地區(qū)科學(xué)有效開(kāi)展消殺提供了有力支持。

為服務(wù)好北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)，劉保獻(xiàn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)專門構(gòu)建了一套精細(xì)化的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)體系，它能將預(yù)報(bào)從“天”的尺度細(xì)化到“小時(shí)”級(jí)別，將北京市的預(yù)報(bào)細(xì)化到公里級(jí)。

“‘加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，深入推進(jìn)環(huán)境污染防治，提升生態(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性、持續(xù)性，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和’，黨的二十大報(bào)告對(duì)我們的工作提出了新的要求。”展望新征程，劉保獻(xiàn)信心十足：“面對(duì)人民群眾對(duì)生態(tài)環(huán)境的更高要求、對(duì)美麗中國(guó)的更大期盼，我們會(huì)更加敢于擔(dān)當(dāng)、勇于創(chuàng)新，繼續(xù)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)守衛(wèi)‘北京藍(lán)’，為建設(shè)美麗中國(guó)、大美北京貢獻(xiàn)更大力量。”