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院士說 | 《環(huán)境保護(hù)》對(duì)話劉文清院士：完善衛(wèi)星監(jiān)測(cè)體系總體設(shè)計(jì) 助力大氣環(huán)境持續(xù)好轉(zhuǎn)

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院士介紹

劉文清，男，漢族，1954年1月9日出生于安徽蚌埠，江蘇徐州人，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)專家。1978年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系，1995年在希臘克里特大學(xué)健康科學(xué)學(xué)院獲博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所學(xué)術(shù)所長(zhǎng)，兼任中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)副主席、中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、《大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào)》主編等。

主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和應(yīng)用研究。發(fā)展了環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)新方法，研發(fā)了系列環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，集成了大氣污染綜合立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并進(jìn)行應(yīng)用示范，開拓形成了我國(guó)環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)新領(lǐng)域。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)（2007年、2011年、2015年），省部級(jí)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。2012年獲安徽省重大科技成就獎(jiǎng)，2016年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，2020年獲“全國(guó)先進(jìn)工作者”稱號(hào)。

中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》指出，要建立完善現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，并就建立健全基于現(xiàn)代感知技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布局，實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量、污染源監(jiān)測(cè)全覆蓋等工作提出了要求。當(dāng)前，我國(guó)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展取得了哪些顯著成效？未來需要在哪些方面尋求更大的突破與創(chuàng)新？對(duì)此，《環(huán)境保護(hù)》雜志記者專訪了中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員、中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)劉文清，請(qǐng)他對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展前沿有關(guān)問題談?wù)勛约旱囊娊夂退伎肌?/strong>

提升監(jiān)測(cè)設(shè)備及軟件國(guó)產(chǎn)自主化程度

《環(huán)境保護(hù)》：《關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》提出要深入打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，您認(rèn)為此項(xiàng)工作的重要技術(shù)支撐是什么？

劉文清：黨的十八大以來，在以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，我國(guó)政府以“壯士斷腕”的勇氣和決心，為確保打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)作出了一系列重大決策部署，使得我國(guó)整體大氣污染狀況明顯好轉(zhuǎn)?？梢哉f，當(dāng)前我國(guó)的大氣污染防治工作取得了令人矚目的成就，受到了國(guó)內(nèi)外的充分肯定和贊揚(yáng)。但是，我們也應(yīng)該清醒地看到，隨著藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的不斷深入，許多難題也凸顯了出來。特別是在技術(shù)支撐方面，我認(rèn)為可從以下兩個(gè)方面入手。

第一，加大對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造工作的投入，進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)自主化程度，擺脫對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴。目前，許多監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)還掌握在少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的手中。以傳感器為例，研發(fā)中最不可或缺的各類傳感器達(dá)2000多種，但是我國(guó)能夠自主生產(chǎn)的只有400多種，其余全部依賴進(jìn)口，這給國(guó)產(chǎn)儀器的開發(fā)帶來了巨大的難度。因此，加大對(duì)自主設(shè)備的研發(fā)力度是我國(guó)亟待解決的問題。

第二，加大對(duì)大氣監(jiān)測(cè)軟件算法開發(fā)的投入，逐步減少對(duì)國(guó)外數(shù)據(jù)產(chǎn)品的依賴，逐漸提高我國(guó)自主監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的國(guó)際認(rèn)可度。以天基遙感監(jiān)測(cè)為例，當(dāng)前我國(guó)對(duì)大氣污染物NO₂、HCHO、SO₂，溫室氣體CO₂、CO、CH₄等的監(jiān)測(cè)，都高度依賴國(guó)外的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，諸如哨兵5號(hào)、GOSAT、OCO₂等國(guó)外衛(wèi)星的二級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。國(guó)外衛(wèi)星研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)其分析算法進(jìn)行了嚴(yán)格的封裝，我們無法了解其光譜標(biāo)定、氣溶膠和云校正及大氣成分濃度反演的具體技術(shù)細(xì)節(jié)。如果我國(guó)在缺乏自主可靠的反演算法的情況下，盲目依賴國(guó)外的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布國(guó)際認(rèn)可度高的相關(guān)產(chǎn)品，不僅容易對(duì)我國(guó)政策造成誤導(dǎo)，還將使我國(guó)喪失環(huán)境外交的國(guó)際話語權(quán)，極大地?fù)p害我國(guó)負(fù)責(zé)任大國(guó)的形象。

完善大氣環(huán)境衛(wèi)星監(jiān)測(cè)體系總體設(shè)計(jì)

《環(huán)境保護(hù)》：《關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》還指出要建立完善現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，請(qǐng)談?wù)勀睦斫夂驼J(rèn)識(shí)？

劉文清：盡管在過去的幾年里，我國(guó)現(xiàn)代化環(huán)境監(jiān)測(cè)體系有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是依然存在如下的問題亟待完善。

地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋不足，特別是在邊遠(yuǎn)地區(qū)站點(diǎn)較為欠缺。以環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)控自動(dòng)監(jiān)測(cè)站為例，全國(guó)各個(gè)大中小城市都已經(jīng)設(shè)置了國(guó)控站點(diǎn)，但是目前的環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)控自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)大多集中在城市及其周邊較近地區(qū)，很少涉及邊遠(yuǎn)城郊、農(nóng)村等地區(qū)，這些地區(qū)大氣組分的濃度信息缺失，成為解析污染成因機(jī)理的阻礙。目前，全國(guó)已經(jīng)安裝了幾十臺(tái)地基大氣成分超光譜遙測(cè)儀，但是相較于幅員遼闊的國(guó)土面積而言，仍舊是杯水車薪，需要進(jìn)一步完善地面大氣成分監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，特別是增加大氣環(huán)境立體探測(cè)裝備、擴(kuò)展監(jiān)測(cè)組分。

化工園區(qū)監(jiān)管技術(shù)設(shè)備不健全，智能化升級(jí)存在短板?；@區(qū)作為化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要區(qū)域和平臺(tái)，涉及的物料具有易燃易爆、有毒有害的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存量大、危險(xiǎn)源集中。2019年江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故更是暴露出我國(guó)化工園區(qū)的安全問題突出。因此，要鼓勵(lì)有條件的園區(qū)部署基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS）技術(shù)、傅里葉變換紅外光譜（Fourier Transform infrared spectroscopy, FTIR）技術(shù)的超光譜成像技術(shù)設(shè)備及色譜質(zhì)譜檢測(cè)設(shè)備，并建立由空基大氣成分探測(cè)系統(tǒng)和地基大氣成分探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成的空地一體化危險(xiǎn)氣體探測(cè)網(wǎng)絡(luò)。通過在不同位置或不同方位布設(shè)不同設(shè)備，形成合理密度優(yōu)勢(shì)，開展多設(shè)備協(xié)同配合使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小范圍的氣體泄漏檢測(cè)、中等范圍的設(shè)備受損泄漏檢測(cè)以及大范圍的氣體泄漏探測(cè)及預(yù)警。

衛(wèi)星監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的業(yè)務(wù)化還不夠成熟，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高。近年來，雖然我國(guó)科技人員和應(yīng)用部門在衛(wèi)星產(chǎn)品的反演、校驗(yàn)、發(fā)布、應(yīng)用等方面做了許多努力，攻破了一些“卡脖子”技術(shù)，一些大氣成分濃度反演算法已處于國(guó)際水平，衛(wèi)星產(chǎn)品業(yè)務(wù)化平臺(tái)雛形基本打造完成，但是整個(gè)體系還有待進(jìn)一步完善。鑒于此，我個(gè)人認(rèn)為，我國(guó)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星應(yīng)該遵循數(shù)據(jù)產(chǎn)品能夠得到實(shí)際應(yīng)用的原則，要進(jìn)一步完善大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)體系總體設(shè)計(jì)，加強(qiáng)衛(wèi)星載荷設(shè)計(jì)部門與數(shù)據(jù)產(chǎn)品部門的溝通，促進(jìn)產(chǎn)品發(fā)布部門與產(chǎn)品應(yīng)用群體的交流，實(shí)現(xiàn)從衛(wèi)星硬件設(shè)計(jì)到濃度反演軟件開發(fā)，再到數(shù)據(jù)落地應(yīng)用的一體化，從而為大氣環(huán)境污染治理和氣候變化應(yīng)對(duì)提供區(qū)域和全球數(shù)據(jù)支撐和發(fā)展思路。

實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)溫室氣體在線監(jiān)測(cè)設(shè)備自主化研發(fā)

《環(huán)境保護(hù)》：請(qǐng)您談?wù)勎覈?guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展情況，并預(yù)測(cè)一下未來可能的創(chuàng)新與發(fā)展方向是什么？

劉文清：總體而言，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展比較快，與國(guó)外先進(jìn)水平的差距在不斷縮小，尤其在超光譜類環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備方面，我國(guó)自主研制的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)揮著越來越重要的作用。我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與裝備，從單一依靠化學(xué)采樣分析方法的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式發(fā)展到涉及物理監(jiān)測(cè)、生物監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)、地基遙感監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的“天空地”一體化監(jiān)測(cè)體系；從間斷性監(jiān)測(cè)逐步過渡到自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)范圍也從一個(gè)點(diǎn)（或者園區(qū)）擴(kuò)展到一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域乃至全國(guó)。我國(guó)依靠自主研發(fā)的技術(shù)業(yè)已形成了以環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)控自動(dòng)監(jiān)測(cè)站為骨干的環(huán)境地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。特別是近年來，為適應(yīng)大氣污染機(jī)理研究和污染防治工作的需求，我國(guó)在環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)上持續(xù)積極探索，取得了突破性的進(jìn)展。

在地基遙感監(jiān)測(cè)方面，通過軟硬件技術(shù)的創(chuàng)新，拓展了大氣痕量成分的監(jiān)測(cè)組分，從以前只能夠監(jiān)測(cè)NO₂、SO₂、HCHO和氣溶膠，到現(xiàn)在還能夠監(jiān)測(cè)氣態(tài)亞硝酸、水汽和部分VOCs等成分，為大氣污染成因機(jī)理的深入研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。我國(guó)自主研發(fā)了大氣氧化性探測(cè)系統(tǒng)，成功應(yīng)用于外場(chǎng)觀測(cè)，使得我國(guó)成為國(guó)際上為數(shù)不多的能實(shí)現(xiàn)超痕量大氣自由基探測(cè)的國(guó)家。另外，移動(dòng)平臺(tái)大氣環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有觀測(cè)范圍廣和實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其在溯源研究中具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可在城市空氣質(zhì)量管理、污染暴露評(píng)估等方面發(fā)揮重要作用。目前，車載平臺(tái)、船載平臺(tái)和機(jī)載平臺(tái)是被廣泛應(yīng)用的移動(dòng)平臺(tái)，其攜帶的大氣環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備包括差分吸收光譜儀（Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS）、激光雷達(dá)（Light Detection And Ranging, LIDAR)和便攜式傅里葉變換紅外光譜儀（Fourier Transform infrared spectroscopy, FTIR）等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣溶膠、NO₂、SO₂、O₃、VOCs、CO₂和CH₄等主要大氣成分的移動(dòng)監(jiān)測(cè)。移動(dòng)監(jiān)測(cè)過程中可以對(duì)光學(xué)設(shè)備進(jìn)行定量校準(zhǔn)，同時(shí)還能夠定量扣除移動(dòng)平臺(tái)自身排放，這對(duì)于觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)性和有效性至關(guān)重要。

在衛(wèi)星遙感方面，我國(guó)完成了超光譜環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星高分五號(hào)01星和02星的自主設(shè)計(jì)、發(fā)射和數(shù)據(jù)采集?；谠撓盗行l(wèi)星，開發(fā)了一系列原創(chuàng)性技術(shù)，克服了硬件不足的缺點(diǎn)。同時(shí)，還通過融合地基遙感產(chǎn)品，自主研發(fā)了NO₂、HCHO、SO₂、O₃多種關(guān)鍵性大氣污染物的衛(wèi)星反演算法，并在國(guó)家重大活動(dòng)期間的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面獲得了成功應(yīng)用，這標(biāo)志著我國(guó)此類監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)處于國(guó)際先進(jìn)行列。此外，為助力碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，我國(guó)歷時(shí)兩年攻堅(jiān)克難，發(fā)射了首顆溫室氣體監(jiān)測(cè)衛(wèi)星TanSat，解決了光譜質(zhì)量低等一系列技術(shù)難題，成功反演出全球二氧化碳產(chǎn)品，其精度接近國(guó)際最先進(jìn)水平，使我國(guó)成為繼日本、美國(guó)之后的全球第三個(gè)可以獨(dú)立自主提供全球二氧化碳反演產(chǎn)品的國(guó)家。

我結(jié)合自身專業(yè)，談一下環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)未來的發(fā)展和創(chuàng)新方向。當(dāng)前，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)科技呈現(xiàn)跨介質(zhì)、全尺度、高精度等趨勢(shì)，研究尺度向更廣、更深入延展，而且學(xué)科交叉融合明顯，技術(shù)裝備向自動(dòng)化、智能化發(fā)展。另外，大氣環(huán)境污染物與溫室氣體具有顯著的協(xié)同性，二者同根同源，都涉及大氣成分的變化，但是它們的監(jiān)測(cè)技術(shù)原理和儀器構(gòu)成千差萬別，主要取決于所監(jiān)測(cè)對(duì)象的濃度和來源。我個(gè)人認(rèn)為，針對(duì)當(dāng)前對(duì)大氣中VOCs監(jiān)測(cè)的迫切需求，應(yīng)該基于光學(xué)監(jiān)測(cè)手段的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在VOCs監(jiān)測(cè)組分上進(jìn)行拓寬，實(shí)現(xiàn)更多種類的VOCs實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并通過遙感監(jiān)測(cè)手段的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)以觀測(cè)為中心的污染排放空間成像監(jiān)測(cè)，開展污染物的空間擴(kuò)散、溯源研究。針對(duì)當(dāng)前碳排放的監(jiān)測(cè)需求，應(yīng)該加大對(duì)碳排放監(jiān)測(cè)設(shè)備自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造的投入，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)溫室氣體在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的自主化研發(fā)。相信在不久的將來，我國(guó)科研人員一定能夠?qū)⒋髿馕廴九c碳排放的聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備自主研發(fā)成功并廣泛應(yīng)用于實(shí)踐中。

培養(yǎng)過硬的監(jiān)測(cè)技術(shù)人才是當(dāng)下最緊迫的任務(wù)之一

《環(huán)境保護(hù)》：您曾說“如果環(huán)境管理是一座大廈，那么環(huán)境監(jiān)測(cè)就是頂梁柱，我們就是環(huán)境監(jiān)測(cè)的守望者。像醫(yī)生給病人做CT一樣，我們就是給大氣環(huán)境做CT的人”，您從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作幾十年來，最具標(biāo)志性的成果有哪些？我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理及學(xué)科建設(shè)應(yīng)該如何加強(qiáng)？

劉文清：環(huán)境污染物的形成、轉(zhuǎn)化、輸送和演變過程具有極強(qiáng)的時(shí)空相關(guān)性，所以多組分環(huán)境污染物的快速、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域科研工作者必須面對(duì)的重大課題。鑒于此，我率先提出了開展光學(xué)與環(huán)境交叉科學(xué)的創(chuàng)新研究。從技術(shù)成果來講，這些年來我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)始終圍繞國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大需求，瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展方向，開展了光學(xué)與環(huán)境科學(xué)的交叉集成創(chuàng)新研究，建成了從紫外光、可見光到紅外光的全光譜波段，從地基、機(jī)載到星載的多平臺(tái)大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)，并達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。從社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益來講，我們將區(qū)域大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用到了常規(guī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，彌補(bǔ)了僅靠例行業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、范圍和手段的不足，支撐了一系列國(guó)家重大活動(dòng)期間的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。同時(shí)，我們還堅(jiān)持走產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)化道路，與企業(yè)合作。研發(fā)了系列環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，形成了良好的產(chǎn)、學(xué)、研合作關(guān)系和成熟化的技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)升級(jí)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

在學(xué)科建設(shè)上，環(huán)境與人類健康息息相關(guān)，環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)受到越來越多的人的關(guān)注，尤其是青年群體也紛紛加入了這個(gè)偉大事業(yè)中。我國(guó)生態(tài)環(huán)境問題的徹底解決，離不開先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備。在今天的國(guó)際環(huán)境下，技術(shù)依賴遠(yuǎn)比市場(chǎng)依賴更加受制于人，并且難以擺脫，前沿技術(shù)和高技術(shù)難以被引進(jìn)。同時(shí)，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器又與現(xiàn)有其他類儀器有所不同，雖然有交叉的共性部分，但更有其特殊性，主要體現(xiàn)在專用性強(qiáng)、使用場(chǎng)合復(fù)雜、背景條件多變等方面，所以很難包容在已有的某個(gè)分支學(xué)科之中。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)既是環(huán)境科學(xué)的重要組成部分，也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的基礎(chǔ)。雖然環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科在我國(guó)很多高校都有開設(shè)，但基本上都是講授環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理和如何使用儀器，沒有涉及如何制造環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器。環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器涉及光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、算法軟件等，是一門理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密的學(xué)科，因此建立健全理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系機(jī)制，致力于培養(yǎng)出功夫到家、技術(shù)過硬的研究型技術(shù)人才是當(dāng)下最緊迫的任務(wù)之一。因?yàn)橹挥屑夹g(shù)獨(dú)立，才有經(jīng)濟(jì)獨(dú)立，才有政策獨(dú)立，所以技術(shù)永遠(yuǎn)是國(guó)家的財(cái)富！

至今還沒有一種單一的技術(shù)能滿足痕量污染物監(jiān)測(cè)的多種要求。不同的監(jiān)測(cè)平臺(tái)有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。我國(guó)只有發(fā)展更高精度、更多成分、更大范圍、更加實(shí)用的多平臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)才能滿足不斷變化的生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求。

實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境的立體化、智能化綜合關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)

《環(huán)境保護(hù)》：您對(duì)生態(tài)環(huán)境部近期印發(fā)的《“十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃》文件有怎樣的理解？規(guī)劃的發(fā)布實(shí)施對(duì)科研工作又起到怎樣的促進(jìn)與推動(dòng)作用？

劉文清：隨著我國(guó)大氣污染治理的不斷深入，污染源的結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著改變，污染的成因也發(fā)生快速變化，尤其是二次顆粒物和全國(guó)大氣臭氧濃度的不斷增加，個(gè)別城市開始出現(xiàn)臭氧引起的重污染現(xiàn)象。規(guī)劃中提出生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)要多面推進(jìn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)從數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效能型跨越，充分表明自“大氣十條”實(shí)施以來，我國(guó)在大氣二次污染的防治上，總體思路是明確的，防控重點(diǎn)逐漸從初期的“總量控制”轉(zhuǎn)向“質(zhì)量為主、總量協(xié)同”，強(qiáng)調(diào)細(xì)顆粒物和臭氧的協(xié)同管控，在某種程度上也預(yù)示著我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)將跨入以高質(zhì)量生態(tài)監(jiān)測(cè)為主的發(fā)展階段?！百|(zhì)量效能型”這一目標(biāo)的提出，對(duì)生態(tài)環(huán)境科研人員來講，應(yīng)該是一個(gè)很好的契機(jī)。我想，接下來我國(guó)科研人員會(huì)結(jié)合“碳監(jiān)測(cè)評(píng)估”這一新任務(wù)，集中創(chuàng)新監(jiān)測(cè)技術(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)儀器的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系的建立。一方面，針對(duì)環(huán)境污染機(jī)理研究的監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段，我們將著力微觀精細(xì)化監(jiān)測(cè)，研發(fā)低干擾的多平臺(tái)自由基探測(cè)、高靈敏的大氣超細(xì)顆粒物傳感器，以及可以運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器，滿足國(guó)家對(duì)臭氧等二次污染物的業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)，比如光化學(xué)前體物的立體監(jiān)測(cè)。另一方面，擴(kuò)展宏觀區(qū)域監(jiān)測(cè)尺度，創(chuàng)新地基遙感監(jiān)測(cè)手段，突破衛(wèi)星和機(jī)載平臺(tái)技術(shù)瓶頸，如航空平臺(tái)、無人機(jī)等高光譜分辨率大氣遙感關(guān)鍵技術(shù)，提升大氣污染與碳排放的聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)能力，如排放源辨識(shí)、區(qū)域傳輸直接觀測(cè)和碳監(jiān)測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境的立體化、智能化綜合關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)，充分支撐生態(tài)文明和美麗中國(guó)建設(shè)。

文/本刊記者郭媛媛于寶源

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