黄晓锋,北京大学深圳研究生院环境与能源学院教授、博士生导师,2006年博士毕业于香港科技大学。主要从事空气污染机理及其管理政策研究,包括大气PM2.5化学及光学性质分析、二次有机气溶胶形成机理、黑碳气溶胶气候效应以及大气污染防治策略与政策等方面研究。主持国家、省、市各级科研课题20余项,在大气污染研究领域已发表学术论文百余篇,SCI论文他引1000余次。
他主持的“深圳市大气PM2.5来源解析研究”项目获得2016年广东省环境保护科学技术奖一等奖;2016年8月,负责的“碳气溶胶”项目获国家优秀青年科学基金资助;负责的“深圳市空气质量改善关键支撑技术研究”项目获得2017年深圳市科技进步奖一等奖(已公示)。
清晨一缕阳光唤醒了鹏城的人们,无需滤镜,窗外的湛蓝美得让人心旷神怡。如今,“深圳蓝”已经是这座城市的标配,成为许多人第一眼就爱上深圳的理由,成为经常刷屏海内外朋友圈的“网红”……但是,很少有人知道,这片“深圳蓝”和黄晓锋教授之间的关系,正是他和他的团队用科研成果有力地支持和成就了这片“深圳蓝”。
黄晓锋指导学生在实验室进行数据分析。
把科研成果“写在”蓝天上
早在2001年,当时还是北京大学环境学院研究生的黄晓锋跟随导师来到深圳做空气质量监测,冬日里的春意盎然给他留下深刻印象;2003年,黄晓锋赴香港科技大学攻读博士,他的目光被刚刚创院的北大深研院牢牢吸引;在港读书期间,他仅用两年半的时间便获得了“大气环境科学”博士学位,又经历了一年半的博士后研究工作历练,2007年夏天,有着浓厚母校情结的黄晓锋如愿加入北大深圳研究生院环境与能源学院。
“深圳这个城市的气质是吸引我的重要原因!”可是,来到深圳发展的黄晓锋首先遇到了与深圳“气质”不符的一面——2004年,深圳全年灰霾天数达到历史峰值187天,PM2.5浓度超过70微克/立方米,空气质量不断恶化、市民抱怨连天,不仅破坏了城市形象,更影响到经济可持续发展。
大气治理,科技先行。虽然当时国家层面尚未出台PM2.5标准,甚至很少有人知道PM2.5是什么,2007年深圳市环保局(现市人居环境委)当机立断,委托北京大学开展持续三期的深圳大气灰霾研究课题,初来乍到的黄晓锋正是该课题的带头人。
2011年8月第26届世界大学生夏季运动会在深圳开幕,接受世界“检阅”的不仅有深圳人的热情好客、城市的日新月异,更有头顶的一片“大运蓝”——在深圳市委市政府支持下,已经进行的污染治理和科研工作初见成效。
2010年,黄晓锋带领团队首次解析出完整的深圳市PM2.5来源结构,并对污染成因有了较为完整的认识。数据显示,本地源中机动车贡献最大约占40%,其它包括地面扬尘、工业VOCs转化、远洋船舶、海盐、电厂、建筑尘、工业工艺和生物质燃烧等,其中,污染源的海港和工业特色明显,远洋船舶是重要来源,工业溶剂VOCs转化是PM2.5中有机物占比突出的重要原因。
依据深圳灰霾研究课题的创新性成果,再次在大气环境防治领域领跑的深圳,几乎与国家同步出台《深圳环境质量提升行动计划》、《深圳市PM2.5污染防治专项行动方案》、《深圳市大气环境质量提升计划》等重要的治污方案,并陆续发布关于新建工商业锅炉管理、港口岸电设施和低硫油推广、水性漆控制等系列实施细则,许多大刀阔斧的举措再次打上了“全国首创”的标签。
2014年,“大运蓝”铸成了标志性的“深圳蓝”,深圳成为中国首个实现PM2.5空气质量达标的千万级人口的特大城市——得知喜讯的那一刻,黄晓锋百感交集,他欣慰于团队在空气污染防治基础科研领域的“理论价值”;他更激动于多年积累的科研努力终于造福城市,把科研成果写在了深圳的蓝天上。
检修仪器也是科研工作的日常。
为了采集样本他们“上天遁地”
在近二十年的科研生涯中,黄晓锋的工作和生活已经融为一体,时时刻刻都是他思考的时间。深圳破晓的鸟鸣、午时的蝉噪、月空下的静寂都默默陪伴着他和团队,亦步亦趋,在实验室里或者在观测采样的路上。
要研究大气污染,就要到有污染的地方去。北大深研院大气研究团队在全国20余个测量点开展了野外观测,包括北京、上海、青岛、厦门、海南等地,黄晓锋与团队成员为了采样去过方圆十几里渺无人烟的高山,也爬过工厂废气排放口,耐得住盛夏的酷暑,也守得了大年三十的清冷……一次,他和实验室的另一位教授何凌燕两人带领学生在塘朗山隧道内开展观测实验。为避免造成交通堵塞,监测时间只能选择午夜到凌晨六点,这时偏又是泥头车车速最快的时段,为保证人员安全,黄晓锋与何凌燕两位老师亲自跑到隧道口指挥车辆缓行,一夜下来,两人已无法出声儿,“那时候已经顾不得数据了,脑子里只有‘学生安全’。”
为了获取“特殊排放条件下的大气监测数据”,黄晓锋和团队成员已连续五年对深圳春节期间污染减排条件下的空气质量进行了系统监测分析,能够更为准确地验证深圳本地污染减排对大气污染的影响,进而形成更有针对性的空气污染防治对策,这一成果已被收入国际权威的《大气化学与物理》科学期刊中。他表示,深圳的“春节空城效应”带来的大气污染变化表明,治理PM2.5污染必须着眼于更大的区域尺度减排。
“天天主动和污染物打交道,绝不是一件轻松的事。可是,做科研总要做出一些牺牲,只能克服。”黄晓锋脱口而出这句话的时候,斩钉截铁。北大深研院建有目前我市唯一的“大气污染观测超级站”,依据数据追踪溯源,定期与不定期地提供污染成因分析报告,为深圳空气治理提供科学决策支撑,黄晓锋教授、何凌燕教授、曾立武工程师、冯凝工程师,还有20余位博士、硕士研究生,他们为了深圳这位空气质量的“优等生”默默守护着基础科研阵地。
黄晓锋与学生们在隧道内做观测实验。
深圳空气质量有了“硅谷”气质
以黄晓锋为第一完成人的“深圳市大气PM2.5来源解析研究”项目于2014年12月在广州通过了国家环保部、中国科学院、中国工程院的三方联合论证,成果被鉴定为“特色鲜明,处于国内同类研究的领先水平”。2016年5月,该项目获得广东省环境保护科学技术奖一等奖,这是北大环能学院首次获得省环保科学技术领域的最高奖项。同年,黄晓锋负责的“碳气溶胶”项目获国家优秀青年科学基金,是北京大学深圳研究生院首次在国家自然科学基金人才项目上实现斩获。
黄晓锋在大气污染领域的研究成果,为认识我国大气溶胶中黑碳和有机物的地球化学特征与行为、控制PM2.5污染和评估其气候变化影响提供了重要的基础成果,并产生了积极的海内外学术影响,也为国内特大城市科学治霾提供了技术体系借鉴。采访当日上午,黄晓锋得知,国家重点研发计划课题《粤港澳区域二次气溶胶与臭氧的耦合形成机理》的研究重任,又将扛到他的肩上。
黄晓锋团队的研究成果有力地助推深圳成为全国大气污染治理措施最严、创新最多的城市;深圳不留死角、一干到底的治理力度让黄晓锋团队有了更加坚决的信心——今年4月,我市发布《2018年“深圳蓝”可持续行动计划》,提出今年“PM2.5年均浓度降至26微克/立方米”,剑指世界卫生组织第二阶段目标“到2020年,空气质量优良天数比例达到98%,PM2.5年均浓度控制在25微克/立方米以内”。7月,发布我市74个街道PM2.5浓度排名,深圳成为国内首个按照国家标准建设、覆盖所有街道的网格化空气监测体系城市。
“深圳被称为‘东方硅谷’,现在的深圳从空气质量上来看越来越接近硅谷,蓝天白云、创业创新,为产业发展提供了更优质的环境质量。”近十年来我市PM2.5浓度下降超过50%,黄晓锋和他的团队功不可没。
黄晓锋在海岛观测点。
污染防治如逆水行舟“不进则退”
左手科研,右手教学,黄晓锋还兼任着《大气化学与气候变化》、《环境与健康》等课程教学。
他自称做不来“慈父”,对学生要求十分严格。“科研没有功劳簿可躺——依据边际效益递减法则,深圳PM2.5与城市的经济总量、人口数量平衡点正在逐步接近临界值,未来深圳PM2.5每下降1微克/立方米都需要付出数倍于此前的努力。”黄晓锋总是提醒团队,基础研究来不得半点马虎,必须遵守高标准的规程、付出极大的耐心,在空气治理领域,要用缜密的数学逻辑思维将污染物数据、气象数据等变量有机组织起来,否则,污染防治不进则退。
“这是一个有着巨大雄心的城市,注重能源结构和产业调整,正全面推动实现公交车、出租车电动化,并在更多领域内实现清洁、绿色、可持续发展……下一步,实现空气质量的欧盟标准绝不是空谈。”更让他开心的是,随着生态文明的地位越来越高,北大环能类专业也得到了越来越多优秀本科生的青睐,保送研究生的竞争近年来愈发激烈。
在黄晓锋所开设的“环境与健康”课堂上,他经常提醒学生,“无论我们研究大气污染的起源还是解决措施,归根结底是为了保护人。”他表示,现在很多学校开设的环境学专业课程,还停留在传统的环境污染和水污染阶段,与人的健康问题相结合的科目匮乏。“以前的政策很多直接采用西方政策或者经验获得,未来,则应该以健康评价为支撑,更科学地制定我们的政策。”
采访行将结束,眼前这位改革开放的同龄人,依旧默默无闻地坚守着窗外一汪澄澈的蓝天。他说,是成就感、幸福感让自己和团队马不停蹄,期待、守护、耕耘。
见习编辑 李林夕