从“漫天撒网”到“精准定向” 科技治污让北京蓝天成色更足

　　2022年，北京市空气质量优良天数达到288天，占比接近八成，较2013年增加112天。其中一级优天数138天，较2013年增加97天。“冬奥蓝”“1微克蓝”成为首都的靓丽底色。

　　2013年12月28日，习近平总书记在北京市看望一线职工和老年群众时指出，“发展新技术、发展绿色能源，是节能减排、治理大气污染的必要措施。我们要加大投入，有定力、有耐心地把面临的问题解决好”。

　　十年来，北京牢记总书记嘱托，充分发挥高科技优势，开发出一系列国内首创、国际一流的科技治污技术。PM2.5源解析、国际一流的“天空地”三维立体监测体系、国际首个重型柴油车监测平台……在这些“千里眼”和“顺风耳”的联合监控下，科研人员对大气污染物的监控和追击，逐渐由疏到密，由浅入深。

　　高科技手段将治污从“漫天撒网”提升到“精准定向”，助力北京打了一场漂亮的“翻身仗”。

　　精准治污使得北京蓝天的成色越来越足，也为全球治理大气污染提供了“中国智慧”。

　　PM2.5源解析给大气“把脉问诊”

　　“人生病了，要去医院化验体检，找出病根儿。城市大气生病了，也是如此。”时间回到2013年，这一年，北京PM2.5年均浓度高达89.5微克/立方米，超过国家标准(35微克/立方米)约1.5倍。当时的北京一度“谈霾色变”，科学精准治污已迫在眉睫。北京市生态环境监测中心主任刘保献说，他们要带北京的大气去“看病”。而PM2.5源解析，就是给大气“把脉问诊”。

　　“PM2.5来源非常复杂，既有来自各类污染源排放的一次污染物，如烟尘、粉尘、黑炭、扬尘等，还有各类污染源排放的气态污染物，如氮氧化物等经过化学反应生成的二次污染物。”刘保献表示，源解析就是建立环境空气质量与多类污染源之间的关系，以确定大气PM2.5污染治理主要对象和优先顺序。

　　这项技术和研究方法当时在国内尚属空白。在刘保献的带领下，市生态环境监测中心用一年时间，组织研发出PM2.5中200多种化合物的监测方法，从而迈出历史性的一步。

　　2014年，北京率先在全国发布第一轮PM2.5源解析结果。

　　“当时解析的结果，北京的污染物来源中，区域传输占三分之一，在本地来源中，移动源占到31.1%，燃煤源22.4%，还有扬尘源、工业源。”刘保献回忆。

　　参照这四大来源，针对性的治理方法被融入《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》中，围绕机动车、燃煤、工业、扬尘等污染源共制定84项重点细化措施，并压实到全市相关部门。同时，还结合污染物的区域传输特征，把相应策略融入到京津冀区域联防联控中。

　　2014年，北京每个行政区都布设了1-2个PM2.5监测站，但其建设成本较高，且点位对周围环境要求严格。为提升监测能力，北京市生态环境监测中心大气室开始接触便携式PM2.5监测设备。

　　经过一年的研究改进，2015年，便携式监测设备纳入北京大气环境监测体系。高密度监测网络有1000多个点位，覆盖全市300多个街道乡镇行政属地，提供公里级别的空气质量监测结果，监测数据对街道乡镇全面共享。

　　“我们还基于监测网络提供的数据，结合气象、地理信息、污染源和社会活动等，建立了‘由果到因’的溯源挖掘算法。”北京市生态环境监测中心大气室主任李云婷举例说，算法可以识别出北京污染浓度“冒泡”的区域，精准暴露本地污染排放的高值区，为靶向治污提供直接依据。

　　精准治理，收效明显。三年后，北京市PM2.5年均浓度下降到58微克/立方米，和2013年相比，降幅达到35.6%。这套PM2.5源解析技术也为全国其他地区建立源解析技术体系提供了参照系。

　　北京持续开展大气PM2.5源解析工作，科学研判污染来源，2018年和2021年发布了第二轮、第三轮源解析结果。

　　三维立体监测体系布下“天罗地网”

　　锁定污染物来源后，如何对这些“敌兵”进行精密监测、精准打击？一张“天罗地网”正在等待它们。

　　“从遥感监测数据上，我们能把污染物几点过境，什么时候过境，大概覆盖什么范围，从什么角度过来等信息都了解清楚，然后再进行后续处理。”在市生态环境监测中心，遥感监测室副主任姜磊站在一组大型处理器前，看着卫星刚刚传输回来的区域污染物组分数据介绍说。

　　他以污染物VOCs（挥发性有机物）为例做了监测演示：几分钟后，旁边的中控屏上就形成一张清晰的彩色热点网格图，颜色深浅不一，北京各个区域大气中的VOCs浓度清晰可见。

　　“我们把北京各地的自然地理特征、社会经济发展要素（商场、酒店、居民楼等）都输入进去，按3.5公里×3.5公里一个格子平铺开来，就能精准分析那个区域的具体污染情况。”监测中心工程师王新辉解释。

　　VOCs，即挥发性有机物，它是产生PM2.5和臭氧的重要前体物。近年来，北京大气治污进入到PM2.5和臭氧协同控制的阶段，VOCs治理就成了目前大气治污的重中之重。

　　为了更好地了解监测过程，记者跟随监测人员，走进了一辆走航监测车。眼前的这辆车，车顶伸出一根钢制采样管，与车内的一台质谱分析仪相连。

　　遥感显示，海淀区西北部的一处汽修集群VOCs数值较高。走航监测车马上启动，驶入高数值地域，进行更细致的分辨。

　　监测中心工程师张博韬坐在走航车里紧盯着笔记本电脑屏幕，所到之处的VOCs浓度会以彩色柱状图形式呈现在屏幕上：“这个柱越高，颜色越红，就代表这个地方的污染物浓度越高，柱状图每5秒就会刷新一次。”张博韬解释，“执法人员现在就可以根据锁定的位置直奔目标了。”

　　如果想对污染物成分进行准确定量，还可以继续借助更为精准的实验室手工分析手段。监测人员拿着一个玻璃球瓶的采样罐，回到市生态环境监测中心的分析实验室。高级工程师丁萌萌接到这罐空气样品，将其连接到大气预浓缩/气相色谱-质谱上，一个小时后，100余种的VOCs检测结果就显示在电脑屏幕上。

　　丁萌萌介绍：“我们目前在北京已经布设了VOCs手工组分监测网，把采样设备放在采样点位，通过远端遥控，可以采集到具有代表性的样品。这种采样方式，既可以采集环境当中的，还可以采集污染源的全气样品，污染源和环境兼顾，既灵活又准确。”

　　依托这种传感器监测技术，北京建立起覆盖全市街乡镇的高密度热点网格监测体系，对PM2.5浓度实时监测，从而为制定政策、压实污染监管主体责任提供依据。

　　北京市生态环境局大气环境处庄子威解释：“参照热点网格监测结果，我们指导帮扶PM2.5排名靠后的街道乡镇和各区，每年制定年度大气污染防治行动计划，有三四十项，其中就涉及各部门、各领域的减排措施，年底还会对各项任务完成情况进行考核。”

　　通过卫星遥感、车载走航、手工监测和热点网格这一整套点面结合的监测方式，北京在全国率先建成国际一流的“天空地”三维立体监测体系，实时监测空气中各种主要污染物的变化情况，为治理和消灭污染物布下“天罗地网”。

　　全球首个监测平台管住重型柴油车

　　除了日常熟知的移动源、燃煤源、扬尘源等排放源，影响空气质量的还有重型柴油车、非道路移动机械等容易被人们忽略的污染源。对这些污染源，北京也不遗余力地开发和使用高科技手段，进行精确监控，避免“漏网之鱼”。国际首个重型柴油车监测平台的上线就是最好例证。

　　“踩油门！对，松油门10秒，然后再踩……”

　　在通州区台湖镇的一家混凝土企业院内，检测人员董立兴正对多辆重型柴油混凝土搅拌车进行尾气检测。随后，他仔细把各项参数录入手机执法软件：“国标检测限值是1.32m-1，它现在是0.08m-1，达标了。”

　　2020年1月1日起，北京对所有重型柴油新车实施国六B排放标准。市生态环境保护综合执法总队执法八支队三级主办李彬介绍：“重型柴油车是氮氧化物的主要排放源，2022年全年，北京共检查重型柴油车268万辆次，检查超标率在2.4%左右。而在2012年，尾气抽测超标率曾高达15%。”

　　稳步向好的执法数据，离不开技术的加持。2018年，北京市正式投用全球首个重型柴油车排放远程在线监测平台，它利用物联网、大数据技术手段，突破了海量高并发数据接收与解译的瓶颈，可实时追踪所有联网车辆的排放状态。

　　近年来，这个平台为北京有效监管重型柴油车提供了技术支撑。截至目前，平台监测车辆超过14万辆，占全市重型车保有量的一半以上。

　　市生态环境监测中心污染源室主任杨妍妍介绍：“每一台车上都安装了远程监控终端，它的车速、在哪儿行驶、后处理装置运行是否正常都可以实时监测，如果存在超标排放，通过平台预警，就可以进行针对性的执法和监管。”

　　科技治污手段形成一套完整科学体系

　　再先进的科技手段，也得由一丝不苟的人操控，才能将能效发挥到极致。在北京市环境监测中心，就有这么一批监测人，始终迎难而上、攻坚克难。

　　北京市生态环境监测中心副主任沈秀娥站在监测中心大厅里，看着一张PM2.5组分监测图无限感慨：“我们从2013年1月1日开始，在车公庄站点做组分监测，每天100多个组分的数据构成了这张图，十年十行。”

　　在沈秀娥看来，精密的监测必须落在纸端，形成精确的数据。北京科技治污到底有没有成效，只有数据说了算。

　　“起初那几年，一到重污染天，无论寒暑，无论是不是周末，无论身在何处，大家都会赶回来值班，做大量的监测分析，总有种坐立不安的感觉。”随着北京空气质量的历史性改善，近几年，让沈秀娥坐立不安的感觉越来越少了。不过，面向未来，各项科技监测手段更需细化、科学化、完善化，大家干劲儿分毫未减。

　　“我们会把每年中重污染这一天的污染物构成饼图放在上面，你看，越往下，饼图越来越少，代表北京的重污染天数越来越少，成效很显著。十年如一日，我们真的很自豪。”

　　从PM2.5源解析，到国际一流的天空地三维立体监测体系，再到国际首个重型柴油车监测平台，北京科技治污手段由点到面、由浅入深，形成了一套完整科学的体系，对污染物锁定从“漫天撒网”到“精准定向”。由此形成的卫星遥感、环境DNA技术等多种创新监测手段，还被运用到水和土壤的监测保护中。

　　进入“十四五”，北京还将进一步推进大数据、区块链、人工智能等新技术在监测领域的深度应用，打造国际领先的生态环境监测“智能感知”创新示范基地，借助高科技力量，为首都率先建设人与自然和谐共生的宜居城市而努力。

　　北京广播电视台新闻广播记者 杨帆　新京报记者 张璐