郝吉明院士解读丨堪比“两弹一星”的大气攻关，你了解多少
导 读：由总理专项基金支持的大气攻关，试图探明京津冀及周边地区雾霾的成因和治理方法。1500名专家和技术人员、28支跟踪研究团队，合力将治理雾霾的最新成果与方法带到地方。
（图1 重霾之下的北京中心城区）
从10月15日开始，每天早晨9点，河北沧州市青县环保局的工作人员会到海子公园一处采样点换膜。
采样点立着一个一人高的白色箱体状颗粒物四通道采样器。空气被气泵从箱体上方的采样口抽取，经过旋风切割头筛选得到空气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物——即人们已熟知的PM2.5，最终PM2.5随着气流均分为四个支路，被收集在采样滤膜上。工作人员要在10点前将旧膜取下，换上新膜。平时，滤膜23小时一换，遇到重污染天气则分成昼夜采集更换。换下的滤膜会放进经过处理的膜盒中，经过编号后在-5℃冰箱中分类存放。
类似的采样点，沧州有四个。每个月月初，科研人员会在保温箱中放入冰袋，收集上个月的滤膜，并带回北京进行化学分析，得出PM2.5的质量浓度和化学组分（金属、水溶性离子、元素碳和有机碳），然后在月底之前完成数据汇报和源解析工作。
这只是一项浩大工程的一个末梢环节。该项工程得到了国务院总理李克强的重点关注，调动数个部委，及中央和地方的专家和技术人员1500人，设立专项资金，覆盖京津冀及周边地区28个城市，号称是一场新时期的“两弹一星”大会战。“两弹一星”是指上世纪60年代至70年代中国举全国之力，造出了原子弹、氢弹和人造卫星。新会战的目的只有一个：搞清楚每年都不爽约的京津冀及周边地区重污染天气到底是怎么来的，以及如何战胜它。
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“两弹一星”式攻关
（图2 2016年12月19日预报的全国霾分布图）
2016年入冬后，京津冀及其周边地区发生了七次持续性中到重度雾霾。其中，2016年12月16日到21日的一轮雾霾覆盖了近五分之一的国土，包括北京在内的20余个城市启动红色预警，100多个城市的空气质量日均值达重度及以上污染，空气指数频频“爆表”。
这场雾霾结束后不到十天，北京又经历了长达九天的跨年重污染橙色预警。京津冀及周边地区和陕西省共有60个城市启动重污染天气黄色及以上预警，其中一半城市启动红色预警。
这两轮雾霾范围广、持续时间长、污染程度重，进一步加剧了公众对空气质量的焦虑。更迫切的是，2017年是国务院《大气污染防治行动计划》（又称“大气十条”）的收官之年，按要求，2017年北京市的PM2.5年均浓度要控制在60微克/立方米左右，形势非常严峻。
2017年3月全国“两会”期间，国务院总理李克强表示，如果有科研团队能够把雾霾形成机理和危害性真正研究透，提出更有效的应对方法，“谁攻克，重奖谁！”
全国“两会”闭幕后两天，李克强为落实政府工作报告工作加入一项新任务：设立专项资金，组织相关学科优秀科学家，集中攻关雾霾形成机理与治理。“‘两弹一星’我们都研究出来了，这一事关人民群众重大期盼的难题必须拿下来。”李克强表示：“我们不计成本，再多钱也要拿。只有研究透了才能‘对症下药’。”
（图3 环境保护部官网公示的大气攻关主要研究内容与预期成果）
一个多月后的4月26日，李克强主持召开国务院常务会议，审议通过了《大气重污染成因与治理攻关方案》，确定开展由环保部牵头，科技部、中科院、农业部、工信部、气象局、卫计委等多部门和单位协作的“集中攻关”，明确提出“实行‘包产到户’的跟踪研究工作机制。”
四个多月后，环保部官网在9月1日公示《大气重污染成因与治理攻关项目》（下称大气攻关）的主要研究内容与预期成果，共4大专题，28个子课题。10月9日，环保部官网称，成立“国家大气污染防治攻关联合中心”（下称攻关联合中心）作为大气攻关的组织管理和实施机构。
（图4 国家大气污染防治攻关联合中心）
攻关联合中心以中国环境科学研究院为主体，联合中国环境监测总站、环保部环境规划院等单位，携手北京大学、清华大学等高校，中国科学院大气物理研究所以及中国气象科学研究院、中国农业科学院、中国疾病预防控制中心、冶金工业规划研究院等共同组成。中国工程院院士贺克斌介绍，大气攻关涉及中央和地方的专家和技术人员达1500人。
（图5 攻关总体专家组组长郝吉明院士）
攻关联合中心第一副主任、攻关总体专家组组长郝吉明院士对财新记者表示，本次攻关集中了全国的优势单位、优秀科学家。“‘两弹一星’也是集中了各个方面相关的专家，这叫大会战、联合作战，大家统一组织、统一协调、统一标准，按照同一个进度来安排整体作战。”郝吉明说。
对于雾霾成因，过去学者们都在自己的专业领域内有过大量深入的研究，但有时学者们局限在自己的专业内，加上外界片面解读，容易出现比如氨气、氮氧化物致霾的片面观点。郝吉明认为，有很多因素是雾霾形成的重要因素，但都不是全部，“我老说你是摸大象的，摸到一只腿你就说是一个柱子，但你说整头大象是个柱子就不对了。这次我们要从整体上来做”。
本次大气攻关还要求研究团队之间数据共享。郝吉明表示，过去学者的研究数据在没有发论文之前，不愿意分享给别人，因为牵扯到知识产权的问题。“这次是大兵团联合作战，攻下这个山头人人都是英雄，攻不下人人有责任，所以大家的数据都放在一个平台上。”他说。
此外，攻关联合中心对研究团队严格考核。据《大气重污染成因与治理攻关工作规则》，考核重点包括在攻关实施中取得的工作实效，从事攻关项目工作投入时间情况、出勤情况等。多位参与大气攻关的研究人员对财新记者称，此次大气攻关为“政治任务”。
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“四队人马”28个课题
（图6 “2+26”城市的地理位置）
大气攻关所要达成的目标，是找到京津冀及周边地区“2+26”城市雾霾形成的机理与治理方案。
所谓“2+26”城市，指的是京津冀大气污染传输通道城市，包括：
2个直辖市：北京市，天津市；
河北省（8个）：石家庄、唐山、廊坊、保定、沧州、衡水、邢台、邯郸；
山西省（4个）：太原、阳泉、长治、晋城；
山东省（7个）：济南、淄博、济宁、德州、聊城、滨州、菏泽；
河南省（7个）：郑州、开封、安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳。
（图7 大气攻关项目四大专题设置）
为了这一目标，大气攻关共集结了“四队人马”，对应4大专题、28个子课题。
第一队人马是环境和气象科学领域专家，将探究上述地区大气重污染的成因以及来源，包括PM2.5浓度快速增长的化学机制、气象条件对大气污染的影响等。这一专题是由北京大学张远航院士、中国气象科学研究院徐祥德院士、中科院安徽光机所刘文清院士和中国环境监测总站柏仇勇站长牵头。
第二队人马包括工业界专家和污染控制领域专家，任务分两块：一是研究冶金、建材、VOCs（挥发性有机物）重点行业、“散乱污”、煤炭使用、柴油机、农业源这七大领域的大气污染物排放特征、环境监管技术方法、排放治理技术和结构优化方案，特别是重污染天气的行业调控政策建议；二是研究“2+26”城市排放清单编制和快速量化响应技术。这个专题由清华大学贺克斌院士、中国环科院李海生研究员、中科院生态环境研究中心贺泓院士、中国农业大学刘学军教授牵头。
据攻关联合中心11月24日通报，自攻关开展以来，专题二的专家团队已对安阳市钢铁、焦化、铁合金、有色等企业开展逐企全面排查，根据每个行业的特点，提出“一行一策”的深度治理标准，并针对每个企业存在的环保问题，制定“一厂一策”的深度治理方案。通过两个月的诊断评估，共为安阳市76家重点企业，提出了272个大气污染深度治理项目，每个项目都明确了具体技术要求和进度时间表。
第三队人马研究大气污染治理综合科学决策，他们负责建立空气质量改善路线图，在重污染天气出现时能够提出预案和应急措施，对应急措施能够进行量化评估。这个专题由清华大学郝吉明院士、中国环科院大气首席科学家柴发合研究员、环保部环境规划院院长王金南院士牵头。
第四队人马研究大气污染对人体健康的影响。由中国疾病预防控制中心环境所施小明所长等专家牵头。专题四共有五个子项，预期成果包括京津冀及周边地区大气污染尤其是重污染天气对人群的健康影响及其程度，大气主要污染物对肺癌等主要癌症发病及死亡的健康影响、归因风险和疾病负担，口罩、空气净化器、新风系统、中药代茶饮等的健康防护效果。
郝吉明表示，28个课题绝大多数都是新设课题，但课题研究内容中涉及的一些机理、技术方面的基础工作，部分来源于国家部署的其他科研项目，如科技部的重点研发计划、国家自然基金委项目。
此外，对应“2+26”城市，大气攻关还派出28个跟踪研究工作组，分别进驻28城，时间长达两年。这28个跟踪研究团队分别来自九家大学和科研机构，其中中国环科院、清华大学各负责九个城市。
28个课题和28个跟踪研究团队的人员有交叉，比如环保部环境规划院大气环境规划部副主任雷宇负责开封的跟踪研究，同时他负责“区域大气承载力与空气质量改善路线图”课题；清华大学王书肖教授牵头北京的跟踪研究，同时也负责“区域空气质量调控技术与决策支持平台”课题。
（图8 北京环境保护监测中心，工作人员通过大屏幕监测空气质量）
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地方科学治霾需求大
向地方派出跟踪研究工作组，被业界视为大气攻关的一大亮点。很多受访者均表示，派驻到地方的跟踪研究小组对地方治霾帮助巨大。
多位地方环保局人士告诉财新记者，地市治理雾霾主要依靠“以文件制定文件”。
“上面提出来，比如治散煤、整治锅炉、钢铁企业错峰生产，我们就照葫芦画瓢制定方案，再结合一下唐山的具体情况，唐山以钢铁业为主，就重点治理钢铁，没化工业，化工方面就不用做。”唐山环保局大气处处长吴建军对财新记者说，“用上面的措施治理完，具体能达到什么目标，我们心里也没数”。
郝吉明表示，国家制定的各种攻坚方案是一般性的方案，每个城市有各自的污染特征和工业结构，比如邢台的主要污染源是焦化和玻璃工业，邯郸是钢铁，石家庄是周围的21家燃煤电厂，因此每个城市量身定制“一市一策”尤为重要。
（图9 “ 2+26”城市“一市一策”内容组成）
然而，28城治霾科研力量参差不齐，省会城市相对科研力量较为雄厚，下面城市就很薄弱，自己制定“一市一策”并不容易。
济南市科技力量较为雄厚。济南市环保局科技处处长臧文海对财新记者介绍，2015年济南市作为全国常态化细颗粒物源解析七个试点城市之一，启动了细颗粒物深化来源解析常态化专项工作，每年发布PM10、PM2.5来源解析结果。
济南也是环保部大气污染物源排放清单编制工作14个试点城市之一，已初步建立了大气污染源排放分类体系。还通过引进美国第三代空气质量数值预报模型，建立了济南市空气质量多模式集成预报系统。
但是，多个28城的地市级环保局人士对财新记者表示，在本次大气攻关前，当地只做过一次源解析工作，没有编制过源清单。
济南市环科院有一个博士后科研工作站，2009年开始招收博士后，截至2016年7月，进站博士后已有五人。而沧州市环科院院长毛娜对财新记者说，沧州市环科院是2008年成立的，只有七八个人，成员都非常年轻，没有研究雾霾的专家，也没有中央研究机构的设备、仪器、软件等。
“环保局的大气科只有行政管理职能，没有科研的职能。环保局的环境监测站一般只监测数据，比如今天颗粒物浓度是多少，但根据数据再怎么分析推算，就没办法做了。”毛娜表示，不光沧州，河北的其他一些大气污染传输通道城市也不具备研究雾霾的科研力量。
聊城市环保局污防科科长刘强告诉财新记者，聊城市环科院是自收自支的事业单位。“其实就是个企业，要养活人、要发工资，这些年一直没怎么有科研力量，就是做做环境报告书、报告表这些业务。”刘强表示，地方环保局特别缺少针对行业的具体治理技术，“主管部门和企业都来问我们该怎么治，但环保局也不知道。比如包装印刷行业的VOCs治理，每个厂工艺都不一样，让我们怎么说采用什么治理技术？”
“2013年以来，唐山就建设了国控点、省控点对污染源进行监测。”吴建军介绍，监测站每个季度都会对重点源按照国家标准进行监测，也安装了许多污染源在线监测设备，去年唐山还建设了网格化的监控平台。虽然数据都有了，但是由于人员的水平问题，没有人对数据进行梳理和研究分析，数据发挥的作用不大，“导致制定政策的时候，还是‘以文件制定文件’。”他说
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工作组的地方任务
28个跟踪研究工作组下到地方后，将会同地方环科院、监测站以及相关科研单位，共同完成三件事：一是大气污染源排放清单，二是污染来源解析，三是提出“一市一策”的综合解决方案。
三项工作中，污染源排放清单是空气质量预报、重污染天气应急方案编制的基础。
“要提高治理措施的精细度，首先要提高排放清单的精细度。”中国工程院院士贺克斌在环保部9月1日召开的新闻发布会上表示，京津冀地区大部分地级市污染源排放清单的工作基础欠佳。这些城市的污染源清单来自环境统计等，主要是一些大型工业固定源，但遗漏了流动源、非道路源、农业源、散煤、散乱污等。
而中央此次通过抽调擅长做机动车、扬尘、农业氨等各类污染源的专家组成专家组，前往地方帮助完成清单编制。
据攻关联合中心11月22日通报，由上海市环科院牵头的德州跟踪组，对德州市近3000家涉气企业进行排摸调查，开发了网上调查系统。同时，跟踪组开展了典型道路车流分布调查，并利用道路积尘负荷移动监测车等，对德州市道路扬尘排放进行了精细化测量，相关实测结果直接应用于各市区县扬尘污染治理监管。
（图10 太原跟踪组成员在更换采样膜和填写记录表）
第二件事是污染源解析，指的是将大气中的颗粒物取样，分析颗粒物的成分是来自于燃煤、机动车还是其他来源。郝吉明表示，源解析进一步要把污染物的成分和归属具体追责到某一个大型企业。比如原来研究邯钢公司的排放对邯郸大气污染的贡献率是用模型进行计算的，现在要把源解析细化和实体化，具体测量离邯钢多远的地方污染物是多少。
环保部环境工程评估中心在沧州的驻点研究人员周甜向财新记者介绍，跟踪团队已经在沧州的四个站点开始源解析的采样。
“采完样马上回去进行分析，下个月底就得把这个月的数据，包括PM2.5的质量、水溶性离子、金属微量元素等成套分析出来。源解析数据汇总到上面的技术专家组，专家组把28个城市的数据一对比，就可以知道每个城市大概的问题了。比如说，沧州有机物的成分偏高，那就说明排放VOCs的行业比较多。”周甜说。
据攻关联合中心11月23日通报，由南开大学牵头的天津跟踪团队针对天津滨海新区石化、钢铁、船舶、堆场等特色污染源，采取现场走访、实地监测和资料调研等手段，构建了天津市石化行业、钢铁冶炼、船舶排放和大型堆场的源排放清单和精细化综合源成分谱库。
第三件事是制定“一市一策”方案。郝吉明表示，“一市一策”不仅要提出治标的重污染天气应急之策，还要在能源结构、产业结构调整，以及交通整体规划等各方面提出长期的治本之策。
攻关联合中心称，德州工作组针对德州市较为突出的粗颗粒和氮氧化物污染问题，向德州市政府提交了中心城区“治尘”和“限车”建议，并对各市区县制定的错峰生产方案进行审核和业务指导。
截至11月13日，28个城市已经初步完成了2016年大气污染源排放清单编制工作。在源解析方面，28个工作组已于10月15日开始布点采样，已建成17个组分站和11个在线源解析站，升级38个组分站，共109个采样点。
（图11 2017年12月22日“2+26”城市德州现场交流会）
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“国家队”培训地方队
除了完成科研任务，28个跟踪团队还帮助地方培养科研力量，确保在大气攻关结束之后，地方“后继有人”。
济南市环保局相关技术人员对财新记者介绍，济南的地方团队高度参与跟踪研究，“比如说来源解析这一块，采样、数据分析我们都自己参与。清单编制这块，清单的核算、计算都是我们自己完成，跟踪团队会给我们方法上的指导”。
郝吉明也表示，攻关联合中心会要求地方的环科所、监测中心共同进行研究，“我们把任务带过去，怎么做，做什么，交代给他们；做完以后，有问题了，才来问，一个月来调度一次。就看看这一个月做得怎么样”。
环保部评估中心党委书记、副主任梁鹏作为沧州市攻关项目的负责人，每月也会带队到沧州市开展现场工作指导，带动地方队伍的建设。周甜表示，环评中心作为牵头单位，每月会定期邀请全国的专家进行培训讲座、大数据分析及成果共享等。
环评中心数模部大气环境研究室主任伯鑫是数据模型CALPUFF在国内的权威，CALPUFF被广泛用于模拟空气质量。此次伯鑫也参与了沧州跟踪研究。周甜说，跟踪团队将培训地方人员使用CALPUFF。“希望两年后跟踪团队走了，地方完全有这个能力去评估空气质量，应对重污染天气。”
毛娜表示，沧州市环科院10月的主要工作是协调沧州市各县市区和各个部门进行基础数据的调查和整理，参与跟踪研究还处于基础阶段。
“源清单、源解析都不是一成不变的，做完以后需要不断更新完善。”毛娜说，“我们原先不会这些东西，经过‘国家队’培训，他们撤了以后，我们起码可以自己再更新完善。”
（图12 邯郸跟踪组专家为地方开展科研培训）
但在有些城市，地方上的培养对象难找。一位“2+26”城市之一的地市级环保局大气科科长告诉财新记者，该市环科所原是环保局下面的一个事业单位，目前正在改制，要和环保局脱钩。而环保局监测站有40多个事业编制人员，除去50岁以上的，还有30 多个，再扣掉办公室、财务人员，人手很紧张。“我找监测站站长说这个事，他说‘事儿挺好，哪儿有人啊？’一句话把我顶回来了。”这位科长说。
此次大气攻关，郝吉明负责济南和郑州两个城市的跟踪研究。在此次攻关之前，他就常常会被地方政府请去指导雾霾治理。
“有很多北京的专家认为很清楚的问题，地方并不清楚。比如郑州和济南老问我要不要学北京搞机动车尾号限行。”郝吉明就会跟地方解释，这首先要看机动车占到污染的比例是多少，其次要考虑哪一种机动车排放最多。假如，一个城市机动车污染占的比例只有20%，也尾号限行一天两个号，污染控制的比例只有4%左右，反倒影响了市民生活，得不偿失，不如集中抓污染最严重的重型卡车来治理。
“但他们又问北京为什么要单双号限行。”郝吉明说，实际上北京单双号是从2008年奥运会开始的，奥运之后环保系统没提出要限行，但北京市交通委员会提出为了治“堵”，每天限两个号的措施。
环保部门乐见其成，因此一直持续下来。但北京治理机动车污染采取的是“车、油、路”一体化的整治：车是汽车，慢慢升级净化技术，少排放；油是油品，要一级级提高标准；路是着力发展轨道交通，保持地面道路畅通，减少堵车时的排放。
郝吉明表示，北京从1998年开始出重拳治理大气污染，后来经过保障奥运、APEC峰会、大阅兵等历练。“中央的雾霾治理团队是一仗一仗锻炼出来的，这次28个跟踪团队实际上把中央的做法直接带到地方去了。”他说
来源：财新周刊，记者：周泰来，原标题：雾霾大攻关
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