——记河北工程大学资源学院院长王丽涛教授

本刊记者　李晓文

　　
　　
　　“不要等到问题出来之后再去挽回，我们生活在同一片天空下，雾霾已经成为每个人必须面对对并亟待解决的问题。远离雾霾，呼吸同一片纯净天空。” 柴静在《穹顶之下》如是说，环境污染已经成为中国人休戚与共的问题。
　　的确，每个人都期待一个绿色的中国，一个美丽的家乡。怀揣梦想去远方，带着责任回家乡，清华大学环境系毕业后，王丽涛选择了一条“以科技服务家乡”的科研道路。凭借女性科学家特有的细致和敏锐，她回到家乡邯郸，搭建了雾霾监测站，研究河北地区雾霾形成和治理问题，捍卫人类生存环境的未来。
　　
不忘初心，方得始终
　　
　　1952年12月5日的伦敦城，雾霾被控制在大气层之下没有办法散去，人们走在大街上都没有办法看到自己的脚。在中国众多城市污染问题中，北京雾霾治理似乎更为迫切。申奥成功后，中国向全世界承诺要“绿色奥运”，时值王丽涛正师从清华大学环境科学与工程系教授郝吉明院士门下攻读博士，2001年王丽涛加入到北京奥运空气质量保障队伍。
　　当时，全国主要有三所机构负责北京市空气质量保障工作，王丽涛所在的清华大学环境科学与工程系主要负责北京市市内的污染源控制方案，“时间非常紧张，既有数据非常少，很多事情都是从零开始。我和一个师兄配合，轮流值班，拿到数据就开始分析，几乎是每天连轴转。”回忆起当时情景，王丽涛感慨，“那个时候也不觉得辛苦”。
　　可喜的是，“北京市奥运期间空气质量保障方案研究”取得极大成功，他们采用概率计算的方法，用较小的计算成本反映实际气象条件的不确定性，在时间紧张的情况下保障了控制方案的按时出台，该项目的研究成果被国务院采纳，在奥运期间发挥了巨大的作用，保证了我国“绿色奥运”承诺的兑现。2010年，该项目获教育部科技进步奖一等奖。
　　王丽涛告诉记者，目前的研究表明，北京全年PM2.5来源中区域传输贡献约占28～36%，在本地污染贡献中，机动车、燃煤、工业生产、扬尘为主要来源，分别占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%。天津每年的燃煤量约为北京的3倍，河北约为北京的10倍，是北京大气污染的主要输送区域。
　　受城市发展、地理位置等因素影响，河北省污染形成问题很复杂，自2014年起，河北各地陆续开展大气污染源解析工作，“这个时候，我们邯郸已经积累了好几年的空气质量监测数据。”“和北京雾霾污染不同的是，不论风向如何，河北南部的城市都可能出现重度污染。”王丽涛出生于河北重工业发达的邯郸，“小时候就对家乡环境污染问题印象非常深刻，当时我是我们班为数不多的报考环境专业的人，我很想弄清楚大气污染相关的问题到底是怎么回事。”带着这份好奇，王丽涛选择回到家乡河北工程大学任教。
　　最初回家乡那几年，内心也会有一些落差，大城市有小城市无可比拟的优势。“但那种白手起家的感觉还是很好的。”2010年，王丽涛获得“中央财政支持地方高校发展专项”的大力支持，建成了河北省高校中第一个达到国际先进水平、可为科学研究服务的空气质量综合监测平台。
　　
只有本地的才是世界的
　　
　　搞科研是一件寂寞的事情，在地方搞科研的寂寞会加倍。王丽涛的生活始终没有离开“雾霾”两个字，一方面要加紧筹备监测站的进一步完善，一方面还要不断克服地方信息、技术交流的限制。“我们常说要上天入地搞科研，”所谓上天就是要与国际先进技术搭界，入地则为研究最基本最本地的东西。这些年，王丽涛主持和参与了多项科研项目，包括国家自然科学基金“考虑气溶胶-气象反馈下河北地区霾污染关键源识别及贡献机制研究”“河北南部地区灰霾的来源和形成机制研究”，河北省自然科学基金“河北南部城市群细微颗粒物污染特征及形成机制研究”等等。对河北地区防霾问题的研究可谓是“行家”。究竟是什么原因让河北雾霾问题如此严重呢？
　　从全国城市的统计结果来看，近50年来邢台市的平均霾污染频率位列全国第二，上世纪90年代之后则跃居全国首位，因此在河北一带开展霾污染问题研究刻不容缓。“现有国际通用监测、治理手段已经不能满足国内的需要，需要我们根据特定地区霾污染特性采用不同的监测、治理方案”。然而，现状是我国在河北南部地区霾污染问题的研究仍然处于初级阶段，开展研究举步维艰。
　　找到问题产生的根源，才能对症下药找到应对策略，王丽涛在河北工程大学前期科研工作主要围绕河北南部城市霾污染的来源以及形成机制。通过量化河北南部城市霾污染来源的方法，对其来源的复杂性做出探索。她还发现，即便是在十多年来霾污染最严重的两个代表月，这一地区的污染模式（pollution pattern）也存在明显差异，产生这一现象的原因很有可能与河北省特殊的地理位置和复杂的排放环境有关。为此，王丽涛将自己研究重点放在对河北地区严重霾污染时段的污染特征、污染模式的识别上。
　　气溶胶，一种由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。高浓度气溶胶的存在会降低到达地面的太阳辐射强度，继而引发一系列连锁反应，包括NO2光解速率减小导致空气湿度增加，大量细粒子又作为凝结核引发雾的产生，大气中多种污染物的浓度水平、空间分布和停留时间受到影响。
　　在此基础上，王丽涛和她的团队在原有研究基础上对河北地区雾霾污染过程进行分析，应用空气质量模拟系统对这些霾污染过程展开模拟，该地区的污染特征、类型及模式可得到一定识别。另外，在模拟中加入气溶胶-气象反馈机制，可对其在重污染形成过程所起到的作用进行量化，整个评估机制可以有效评估各类污染源对河北城市PM2.5的浓度贡献。
　　已有的研究表明，气溶胶-气象反馈在重污染时段可以引发高达65%的PM2.5的浓度增长。鉴于此，王丽涛在河北地区污染模拟中，对气溶胶-气象反馈的作用加强了重视。并初步发现当河北南部PM2.5浓度高于400ug/m3时，气溶胶-气象反馈造成的效应贡献了50ug/m3左右的浓度增加；200?400ug/m3时，该效应的贡献在10ug/m3左右。王丽涛课题组承担了邯郸市市政府委托的PM2.5来源解析项目并于2015年完成，为邯郸市市政府制定霾污染控制方案提供了强有力的技术支持。
　　“有句话说，只有民族的才是世界的，环境治理，我坚信只有地方的才是世界的。”王丽涛现阶段研究工作主要立足本地，采用监测和模拟相结合的方法，对河北南部大气污染做深入探讨，针对霾污染的特征、来源做未来控制策略制定。与此同时，她还建成了具备应用国际最先进的空气质量模型进行区域空气质量模拟能力的高性能计算工作站。近年来，王丽涛关于此项目的研究发表论文有60余篇，其中SCI收录20篇，EI收录16篇。特别是发表在大气科学顶级刊物《Atmospheric Chemistry and Physics》上的论文，上线4个月内下载4000余次，属SCI高被引论文。

培养人才需因材施教
　　
　　河北工程大学，前身为1952年创建的开滦煤矿工业学校，学校60多年发展历史也成为河北多年发展的缩影，很多从这座城市走出去的学子学成后又回到家乡。“学校有很多来自名校的老师，在这里师承北大、清华、海外名校的老师们联合搞科研可以轻松实现。”“愿意回来家乡的，都是真心真意想把地方事情做好，也都是一群颇有理想主义的人。”王丽涛说。
　　现阶段，王丽涛的团队正着力打造一个高水平的工程技术研究中心，整合河北工程大学在煤炭资源、化学化工、工业过程装备、机械电子、能源环境等方面的传统优势，重点针对煤炭绿色开采和清洁利用、重点工业行业污染控制、新能源技术的开发应用、大气污染实时溯源和综合决策几个领域，从源头防治雾霾源产生，为地方生态环境改善服务。
　　王丽涛对因材施教有自己的理解和实施方法。“学生们维护一个24小时空气质量监测站，从2012年8月到现在从没有停止过”，学生们亲自观测，拿到一手数据，他们会非常珍惜自己检测所得数据。作为一名老师，王丽涛很注重学生自主性和潜能的开发，“我们学校学生大多都是河北生源，他们学习成绩基本属于中等以上水平。”
　　针对这部分学生，王丽涛有自己的一套教学方法，在她看来，她所带的这部分学生有一定学习能力，很听话，但同时又缺乏一定积极性和主动性。针对这个特点，“我会把他们送出国开会交流，看看国外是怎么搞科研的，他们悟性很高，可塑性很强。”学生动手操作能力是王丽涛老师很重视的，一些模拟实验对技术要求很高，新入学的学生都要跟着她学习1～2个月的模拟技术，外加实际模拟操作训练，所培养出来的学生很受各大大气环境研究所的欢迎。“去年清华贺克斌院士在河北省环保厅有项目，现有人才都是管理水的，懂大气的几乎没有，我们学生去了之后可以立马上手，对接工作很方便。”“当然，我们对课题组的要求也是非常严格，学生们必须发表一篇英文论文才能毕业。”
　　我们听过大大小小的道理，又被太多条条框框所限制，丢弃最原始的好奇心。“好奇心很重要，一件事情，就是没人给你钱，你也非常想去做，这样你就成功了一半。”谈及学生培养，王丽涛指出一定要培养孩子的好奇心，对所钻研课题有求知的欲望，才能有源源不断的动力支撑你向前。“当然，还要能坐得住，科研必须要耐得住寂寞”。
　　每位职场女性都要面对事业与家庭问题，王丽涛也不例外。现担任资源学院院长的王丽涛，一方面要处理学校方面各项行政事宜，一方面还不能落下相关科研项目。“有一次，我听傅莹演讲时谈到的一句话特别好，她说，对女性来讲事业与家庭之间没有平衡，只有牺牲”，确实是这样，很多事情二者之间天然存在不可调和矛盾，所能做的就是在恰当时机把需要完成的事情做到最好，被忽略掉的再尽全力去弥补。
　　时下，空气污染仍是国人亟待解决的主要问题之一，雾霾治理下一步究竟应该怎么走？溯本逐源，从源头控制污染物的排放，再加上末端的综合治理，才是大气污染防治的治本之策。“未来，我希望我们现有雾霾污染控制平台整合的更大的一些，针对河北典型污染制定行之有效应对策略，为中国治霾提供新思路。”