——记中国环境科学研究院研究员、
气溶胶研究室主任高健博士
以前的色调,到处是黑、白、灰,现在色彩还原了,也可以自由自在地呼吸了。这是国人对大气环境的普遍感受。同样欣慰的,还有专注于大气环境治理的科学家们。中国环境科学研究院研究员、气溶胶研究室主任高健博士就是其中的一位。
中国环境科学研究院成立于1978年12月,隶属中华人民共和国生态环境部,还是一个年轻的科研机构。多年来,高健在院所领导的大力支持和研究团队的共同努力下,在大气环境综合观测、大气颗粒物污染特征表征、颗粒物动态来源解析、重污染天气形成机理、大气环境先进监测技术等方面的研究取得了良好突破,为实现大气污染溯源动态化、精细化和精准化,实现每一次污染过程都可以精确追因溯源作出了突出贡献。在此期间,他发表研究文章90余篇,其中SCI收录50余篇,获得授权国家专利8项。曾荣获中国环境学会第九届青年科技奖(2014)、“京津冀大气灰霾特征与控制途径研究”获原环保部环境保护科学技术奖(2016)、“一种基于单颗粒质谱的大气颗粒物实时源解析方法”获第十九届中国专利奖优秀奖。
高健主持过多个国家自然科学基金、环保公益项目、国家重点实验室开放基金、科技部支撑项目等研究项目。系统研究了我国京津冀及周边地区大气灰霾污染特征、重污染过程形成机理及黑碳气溶胶老化过程,提出了影响北京及华北重污染过程来源、成因及主要贡献源的识别方法,并建立了利用综合观测资料准确解析污染过程的技术路线,形成了基于观测的颗粒物快速源解析技术的突破,他被聘为生态环境部中国环境监测总站培训教师。
他负责中国环境科学研究院大气环境综合观测站运行与管理,形成了多物种、长周期、高质量研究能力;组织了基于散射光的PM2.5传感器对比试验;参与开发的PM2.5粒径分析仪器已完成成果鉴定,被《科技日报》、《光明日报》、《中国环境报》、《中国知识产权报》等报道。
他同时兼任中国颗粒学会气溶胶专业委员会青年理事、全国气候与气候变化标准化技术委员会委员、中国气象学会医学气象学委员会委员、国际陆地生态系统与大气过程综合研究计划中国区委员等。兼任《Atmospheric Environment》、《Journal of Geophysical Research》、《Atmospheric Chemistry and Physics》期刊审稿人。
高健从本科到硕士再到博士学习过程都是在山东大学完成的,十几年来,他基于颗粒物组分在线测量技术及单颗粒飞行质谱测量技术,建立的可满足实时动态需求的高时间分辨率颗粒物来源解析模型方法,实现了P M2.5污染来源的实时动态解析。这些技术在多次重大活动的空气质量保障中得以应用,并在京津冀及周边地区实现区域联网,可动态识别不同行业、一次排放和二次成分对重污染过程中颗粒物的贡献。
从事科研多年来,高健的研究成果已在全国几十个城市开展应用,发表研究论文近百篇,获得多项国家发明专利。
一种基于单颗粒质谱的大气颗粒物实时源解析方法
人人“谈霾色变”,是对大气环境研究科学家的呼唤。高健从2002年开始就在导师的指导下开展大气颗粒物污染机理的相关研究。
2008年奥运会的成功举办,给全世界留下了美好的蓝天印象,也给高健和他的团队参与空气质量保障及针对污染过程开展快速溯源研究提供了良好机遇。
从2010年以来,每年秋冬季的重污染天气过程似乎成为常客。但是,每次重污染过程的形成机理不同,且不同城市、不同时间段出现的污染差别也很大。如一次重污染天气过程,有的能持续一周,有的三四天,有的一两天,每次过程从开始、发展,到峰值,直到消亡,其污染物来源都是动态变化的。控制污染过程,解析污染来源是一个极其重要的工作,否则控制什么、如何控制都将无从谈起。对颗粒物污染的来源解析研究,20世纪80年代就已开展。经典的颗粒物源解析方法主要是基于手工颗粒物采样、离线组分分析,得出结果再进行数学模型解析。经典解析方法周期较长,有时候要等数月甚至1年以上,难以及时针对重污染过程的各个阶段给出动态解析结果,难以满足决策者对重污染的应急防控需求。这也对大气颗粒物源解析方法的科学研究提出了新的挑战。