“城市病”突围之把控雾霾困局的“千里眼”

王佳雯

从最开始的沙尘，到如今的雾霾、PM2.5，空气污染是生活在北京这个城市的人所共有的记忆。刚刚闭幕的两会上颁布了史上最严厉的《环保法》，让人们看到了政府治理的决心；在朋友圈、微博等自媒体平台疯狂传播的《穹顶之下》唤醒了大众参与环保的意识。而政府的决策和民众的配合，都离不开科研工作者的支持与指导。

2015年2月底召开的北京市科学技术奖励大会上，由北京市环境保护监测中心与中国科学院遥感与数字地球研究所联合完成的“北京地区空气质量遥感监测技术与工程化应用”项目（以下简称遥感监测项目）获奖。这一奖项，让这个为环保决策层的决策与预报提供数据支持的项目走进了大众的视野。

一眼窥全貌

虽说在大多数媒体的报道中，都提到这一遥感监测项目经过了8年的技术攻关，但北京市环境保护监测中心遥感监测室主任李令军却说，项目从最开始筹划至今已有12年之久。

最初，我国的空气质量监测主要依赖于地面监测站点的实时在线监测网络来实现。但是这种监测方法也存在一定的弊端，不仅其仪器的购置与维护成本高，而且布设站点和进行观测的地点也有局限性。所以，地面站点的监测数据虽然能够准确连续地监测局部地区的空气污染物浓度及变化趋势，但是对区域性、连续性的大气污染空间分布、传输规律和演变规律难以进行有效的识别。

对此，李令军主任也做出了说明：“常规的地面监测都是一些孤立的地面监测点，分布比较离散，一般只能代表局地的大气污染状况。北京的地面监测站从20世纪70年代开始发展至今，已经在全市建立了三十五个地面自动监测站，而且还主要集中在平原地区，监测数据对山区、人迹罕至的地方代表性比较差。所以，遥感监测作为地面监测的一个补充还是发挥了一些重要的作用。”因而，雾霾监测还需要一个能够俯瞰全局的途径，这便与遥感技术密切相关。

科学技术的发展使遥感监测成为可能，再加上国内空气污染所面临的严峻态势使雾霾监测的发展迫在眉睫。于是，李令军主任和他的同事，便组建了仅有两三人的小团队，开始着手推进利用遥感技术监测空气质量的项目。

他们通过创新计算方法，使监测雾霾“气溶胶光学厚度“的空间分辨率从国际上的10公里，缩小至300米到1公里，而气溶胶产品的计算耗时也从30分钟缩短到了2分钟以内。通过该项目的技术创新，雾霾监测和预报获得了更加准确高效的数据支持，并对北京及周边地区PM2.5等大气污染物的空间分布和变化过程有了更直观的了解，其数据成为动态监控生物质燃烧等二次有机气溶胶的重要来源。

如今北京市环境保护监测中心的这一项目已经建立起了业务化的平台，虽说团队只有五六个人，但却都是国内相关领域的杰出人才，比如工作在一线的李倩——监测中心从北大专门引进的博士。

这些优秀的人才，使日常遥感监测工作得到了有力的保障。“从卫星数据的接收，到数据的处理，再到产品的生产，这整套的流程已经纳入业务化应用。”“每天及时把结果、产品做出来，提交给相关决策层。”李令军主任介绍道。

实现了空气质量遥感监测的业务化，这一项目便无可争辩地承担起了北京区域大气污染的预测预报和污染监管的基础信息保障责任。他们通过将北京，乃至京津冀地区的大气污染分布变化以及污染面源排放数据提供给相关预报和监管部门，成为其预测预报和环境监管的重要支撑数据之一。

客观反映空气质量走向

据李令军主任介绍，过去北京的空气污染主要是煤烟型污染。当时不仅公众的环保意识相对薄弱，同时环境监察管理也相对粗放，上世纪90年代之前煤炭燃烧几乎不加控制，因而空气污染特别是在冬季十分严重。李令军主任提到，习近平总书记也曾提过自己小时候在北京时候经历过的空气污染，当时的情况比现在更加糟糕。

煤炭的粗放使用所释放的多为烟尘等粗颗粒污染物，而自2012年美国大使馆公布PM2.5数据以来，大众更加关注的则是细颗粒污染物，也就是令人谈之色变的PM2.5。

李令军主任介绍称，“大众的生活水平不断提高，对于空气污染也越来越重视。而目前空气质量的情况与大众的预期仍存在一定的距离，近年来区域性的重污染过程频发，可能会令人产生空气污染逐步恶化的直观感受。“

但依据北京市环境保护监测中心多年的监测结果来看，北京的大气污染情况其实是改善的，“特别是煤烟型污染，改善效果十分明显。它的主要指示污染物二氧化硫浓度1998年以来累计降低82%。”李令军主任说。也就是说，北京市的空气质量总体是趋好的。

过去的污染物中粗颗粒物比例较高，治理这类粗放型的污染排放相对能够较快获得成效。但为什么治理PM2.5的成效却表现得并不明显呢？

这当然与PM2.5复杂的特性有关。据李令军主任介绍，PM2.5的来源比较复杂，并且还牵扯到光化学反应二次污染的问题，因而治理需要一个过程。而这其中自然也需要公众的积极参与和支持。

区域协作共同治污

“北京的空气污染并不仅仅是北京自己的问题，而是一个区域性的污染，因为大气是流动的。”李令军主任介绍道。而北京市环境保护监测中心也希望将自己项目的成果与其他省市分享。

以“APEC蓝”为例，为了保证APEC期间的空气质量，北京及河北的环保部门联合执法，做了大量的减排工作，如车辆现行、煤炭燃烧排放治理、扬尘治理等等。因而，曾经被网民不断调侃的“APEC蓝”并不是只靠风得来的，而是有环保监测和执法部门所做的大量的工作做保障。

因而，北京的空气治理也需要周边六省市联防联控才能获得明显的成效，而李令军和他团队的这个项目成果便能在多地区的联合治污方面发挥作用——“对区域性大气污染产生机理的研究具有很好的支撑作用。”李令军说道。

这一项目的推广自然能够推动北京周边地区的空气质量监测水平，但项目推广需要较多的人力、物力、财力。而李令军主任认为最理想的状态，是能够建立一个共享平台，将他们已经形成的项目成果与其他城市共享，而不必再重复建立这样的部门。如此一来，通过最高效的方式，便能最终达到协同治污的目的。

未来，李令军主任希望他们项目的成果可以向公众开放，让公众更多地了解他们的工作，了解他们所获取的数据，并通过这些数据形成自己对北京空气质量的客观认识。只有这样，才能打消公众和监测部门之间的信息鸿沟，让公众认识并参与到环保事业当中来。