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　　出了正月，北京的藍(lán)天已經(jīng)持續(xù)了幾天，但剛從廈門北上的賀泓，卻仍然表情嚴(yán)肅。
　　賀泓是中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“大氣灰霾追因與控制”的首席科學(xué)家，他的電腦里，躺著一個數(shù)字——30%，這是2013~2016年全國空氣質(zhì)量的平均改善幅度，而污染更重的京津冀地區(qū)，改善幅度甚至還要更大。
　　但賀泓知道，他很難用這個數(shù)字說服老百姓，因?yàn)椤邦w粒物濃度還遠(yuǎn)未達(dá)到環(huán)境顯著改善的拐點(diǎn)，公眾還沒有明顯感受到大氣質(zhì)量的改善，我國中東部部分地區(qū)秋冬季節(jié)大氣污染防控的形勢依然嚴(yán)峻”。
　　2012年，中科院先后啟動了“低階煤清潔高效梯級利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”、“大氣灰霾追因與控制”等先導(dǎo)專項(xiàng)，集合起一支科研力量，向大氣污染宣戰(zhàn)。
　　誰把霾“悶”在了北京？
　　大氣灰霾如何產(chǎn)生以及如何控制，不僅是大氣科學(xué)研究面臨的前沿課題，也是我國政府和人民迫切需要解決的重大環(huán)境污染問題。“大氣灰霾追因與控制”先導(dǎo)專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)最重要的任務(wù)之一，是要找到灰霾形成的“元兇”。
　　“污染排放是灰霾形成的內(nèi)因，不利氣象條件是灰霾形成的外因?！辟R泓言簡意賅地總結(jié)了灰霾成因，但他也承認(rèn)，灰霾形成機(jī)理的復(fù)雜程度令人咋舌。
　　例如，通過對機(jī)動車尾氣生成顆粒物過程的模擬研究，研究人員發(fā)現(xiàn)中國機(jī)動車尾氣生成二次顆粒物的貢獻(xiàn)被低估。一些污染源比如汽油車，其尾氣中一次顆粒物濃度不高，但在大氣中反應(yīng)產(chǎn)生大量二次顆粒物，成為城市PM2.5的重要來源之一，我國中東部地區(qū)二次顆粒物對PM2.5的貢獻(xiàn)率常常高達(dá)60%。
　　又比如，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等排放的氨氣也會改變大氣化學(xué)平衡。京津冀地區(qū)強(qiáng)霾事件中二氧化硫濃度比倫敦?zé)熿F事件要低得多，但產(chǎn)生的細(xì)顆粒度卻相當(dāng)。一個重要原因就是大量氮氧化物和氨氣排放增加會非線性地降低大氣對二氧化硫的環(huán)境容量，促進(jìn)灰霾的爆發(fā)。
　　而以低風(fēng)速和逆溫為特征的不利氣象條件也是一大“推手”。近40年來京津冀年平均風(fēng)速逐年減小，減小幅度達(dá)37%，尤其對污染物擴(kuò)散有利的北風(fēng)頻次和風(fēng)速都顯著下降。而大氣中的PM2.5削弱了到達(dá)地表的太陽光強(qiáng)度，導(dǎo)致地表溫度下降，形成下冷上熱的穩(wěn)定大氣結(jié)構(gòu)，空氣對流減弱，邊界層高度下降，進(jìn)一步加劇污染形成，就這樣把霾“悶”在了北京。
　　“這種內(nèi)外因交織、特別是二次顆粒物生成的機(jī)制不明，大大增加了灰霾問題的復(fù)雜性和治理的艱巨性?！辟R泓說。
　　需要直面的國情
　　在高速公路上，一個廣告牌引起了中科院山西煤炭化學(xué)研究所所長、研究員王建國的注意。廣告牌上寫著：嵐縣土豆，產(chǎn)自沒有霧霾的高寒山區(qū)。
　　“土豆長在土里，本來跟灰霾沒有什么關(guān)系，現(xiàn)在都成了一個賣點(diǎn)?！蓖踅▏懈?，“可見老百姓對灰霾有多么地深惡痛絕?！?br/>　　但他研究的煤，卻恰恰被認(rèn)為是霾的罪魁禍?zhǔn)字??！按蠹叶荚谡務(wù)撁簬淼奈廴荆旱闹鲗?dǎo)地位短期無法撼動，這是我們需要直面的一個國情。”
　　從目前我國能源形勢來看，石油、天然氣資源匱乏，煤炭儲量相對豐富，在我國能源結(jié)構(gòu)中占比近70%，居主導(dǎo)地位，在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)其基礎(chǔ)地位不會發(fā)生根本性改變。
　　同時(shí)，煤化程度較低的低階煤占我國已探明煤炭儲量55%以上，低階煤直接燃燒或氣化效率低，無法充分利用其資源價(jià)值，導(dǎo)致了煤炭資源的巨大浪費(fèi)。為此，開展低階煤的清潔高效梯級利用，意義十分重大。
　　“低階煤清潔高效梯級利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”先導(dǎo)專項(xiàng)實(shí)施近5年來，在熱解、燃燒、氣化和化學(xué)轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵單元均取得了突破，建立了一批中試平臺，15項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)取得突破性進(jìn)展，可以順利開展工業(yè)示范，部分技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
　　如240噸/天固體熱載體煤低溫?zé)峤庵性囇b置于2015年11月在陜西神木實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)10萬噸/年規(guī)模的循環(huán)流化床粉煤熱解裝置滿負(fù)荷運(yùn)行；萬噸級加氫熱解裝置2015年底在內(nèi)蒙古鄂爾多斯實(shí)現(xiàn)128小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，編制的200萬噸/年新疆哈密煤炭分級綜合利用項(xiàng)目已列入國家能源局“十三五”重點(diǎn)煤炭高效清潔利用示范規(guī)劃儲備項(xiàng)目，系統(tǒng)能效達(dá)到55~56%；開發(fā)的新型多邊形爐膛爐型達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，現(xiàn)正在山東棗莊建設(shè)350MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)示范工程；25000Nm3/h煙氣多種污染物干法一體化脫除裝置在濟(jì)南鋼廠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果優(yōu)于國內(nèi)外公開報(bào)道；10萬噸/年合成氣制乙醇裝置2017年1月成功打通全流程，產(chǎn)出分析純級無水乙醇（99.71%），標(biāo)志著全球首套煤經(jīng)二甲醚制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目一次試車成功。這些技術(shù)的創(chuàng)新，將提高系統(tǒng)能效、減少CO2排放、增加產(chǎn)品附加值，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
　　專項(xiàng)實(shí)施期間，帶動大中型企業(yè)投入約100億元，王建國預(yù)計(jì)，“十三五”期間還將有400億元投資?！跋Ｍ麑ｍ?xiàng)能為企業(yè)的轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)的提升以及我國煤炭清潔高效利用起到重要的技術(shù)保障作用?！?br/>　　“必須下最大的決心，必須有最大的耐心”
　　英國倫敦?zé)熿F、美國洛杉磯光化學(xué)煙霧、日本四日市哮喘等歷史事件的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明，采取嚴(yán)格立法和執(zhí)法、污染控制技術(shù)升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整等“組合拳”，經(jīng)過20~40年努力，能夠使空氣質(zhì)量得以改善。
　　然而，中國當(dāng)前大氣狀況留給科研人員的課題，可能比當(dāng)時(shí)的西方國家更加困難。
　　“我國產(chǎn)業(yè)布局相對集中，尤其是京津冀地區(qū)單位面積的能耗和排放量都是全球最高的區(qū)域，形成了多類型污染、高負(fù)荷共存的重度復(fù)合大氣污染類型，復(fù)合污染導(dǎo)致的環(huán)境容量下降很大程度上抵消了大氣污染控制的成效。”賀泓坦言，“我國面臨的灰霾問題更加復(fù)雜，能源稟賦、地區(qū)差異等更加不利，空氣質(zhì)量的改善既要打好攻堅(jiān)戰(zhàn)，也要打好持久戰(zhàn)?！?br/>　　實(shí)際上，中科院的“科技支撐”已開始發(fā)揮作用。
　　中科院遙感與數(shù)字地球研究所研究員程天海說，中科院研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了空氣質(zhì)量衛(wèi)星遙感監(jiān)測系統(tǒng)，對我國大氣污染實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星業(yè)務(wù)化監(jiān)測，憑借衛(wèi)星遙感技術(shù)覆蓋面廣、實(shí)時(shí)觀測和空間連續(xù)等優(yōu)勢，為我國灰霾監(jiān)測及治理提供了全新視角。
　　中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長、研究員劉建國所在團(tuán)隊(duì)自主研制了激光誘導(dǎo)熒光探測系統(tǒng)、大氣臭氧激光雷達(dá)、大氣細(xì)粒子激光雷達(dá)等一系列先進(jìn)的大氣環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，通過產(chǎn)學(xué)研合作，使國產(chǎn)化PM2.5設(shè)備占據(jù)我國市場60%以上。
　　中科院大氣物理研究所研究員王自發(fā)所在團(tuán)隊(duì)以中科院自主研發(fā)的嵌套網(wǎng)格空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)為核心，發(fā)展了大氣灰霾多模式集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)，作為環(huán)保部唯一指定的源解析國產(chǎn)模型，在中國環(huán)境監(jiān)測總站業(yè)務(wù)化應(yīng)用。
　　中科院過程工程研究所黨委書記、研究員陳運(yùn)法介紹了中科院團(tuán)隊(duì)在灰霾治理前沿技術(shù)方面的成果。他們打造了國內(nèi)領(lǐng)先的燃煤煙氣脫硝催化劑應(yīng)用技術(shù)研究平臺，開發(fā)了適用于重型柴油車氮氧化物凈化的選擇性催化還原技術(shù)，研制了基于原創(chuàng)摩擦納米發(fā)電技術(shù)的汽油車顆粒物去除新型凈化器，研發(fā)了新型散煤共燃、解耦燃燒等高效中小型燃煤實(shí)用技術(shù)。
　　精準(zhǔn)治霾，為控制灰霾污染提供科學(xué)可行的技術(shù)和政策解決方案，以最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)讓中國的空氣“早日康復(fù)”，是中科院交給這些科學(xué)家的任務(wù)，可能也是國家和人民對這個國立科研機(jī)構(gòu)最為迫切的期盼。
　　但也正如賀泓所說的那樣，解決中國的灰霾問題，“必須下最大的決心，也必須要有最大的耐心”。