科研人员讲解“首都蓝天梦”：用科技治理雾霾

面对雾霾，中国正在采取行动。最近，国务院发布了有史以来“最严格”的大气污染防治行动计划，北京发布了“北京清洁空气行动计划(2013-2017)”，北京与科技部、环保部联合召开了“首都蓝天行动”部署座谈会。当雾霾困扰着人们时，如何减少今天大气中的PM2.5？为了给霾天气的控制提供科技支撑，北京市科委成立了一个项目，从监测、控制和生态建设入手，解决关键问题，统筹安排。《科技日报》记者采访了一些科研院所和企业的研究人员，听他们讲述了科技治理雾霾的“首都蓝天之梦”。

用国产仪器监测污染物:每3秒采集一次PM2.5数据

" PM2.5数据可以每3秒钟收集一次."王通达说:“看，这是中国人自己制造的乐器。”他提到的仪器叫做“大气微粒散射光粒径谱仪”。

“我们与中国环境科学研究院合作解决关键问题。去年3月29日，我们在中国制造了第一台能够实时检测可吸入颗粒物浓度和粒径分布的仪器。”作为汇丰龙生物技术公司的成员，王同达表示:“中国起步较晚，要想成功并不容易。目前，国内仪器的各项性能指标均达到或接近国际先进水平。”

近年来，“烟锁巴黎”的烟雾逐渐让公众熟悉了PM2.5。由于中国缺乏监测PM2.5的核心技术，国外设备制造商已经占领了国内市场。在国家“十一五”科技支撑计划和北京市相关科技计划的支持下，国内PM2.5监测仪器开始了“突围战”。

王通达介绍，LD310空气动力粒径谱仪克服了空气动力飞行时间光散射颗粒测量的核心技术，能够检测出PM2.5的浓度，能够真实反映大气气溶胶颗粒在呼吸道中的沉积位置。LD320大气颗粒物散射光粒径谱仪克服了粒子加速和光散射粒子测量等核心技术，能够满足当前我国PM2.5监测系统建设和大气环境污染防治的主要需求。

对症下药寻找霾的“源头”——对年底前完成的PM2.5成因的初步分析

在北京市科委的支持下，北京市环境保护监测中心正在开展一项题为“大气可吸入颗粒物污染现状及原因分析”的研究。

北京市环境保护监测中心副主任石表示:“医生在治疗疾病的同时，也要找到疾病的源头，PM2.5也是如此。根据2012年PM2.5来源的分析结果，我们将在年底前完成对PM2.5成因的分析和研究，为“对症下药”的防治提供技术支持。”。"

石表示，去年7月至今年8月，北京市环境保护监测中心每月在车公庄、定陵、雨花等8个地点采集5-9天的PM2.5环境样品。PM2.5排放的样本来自主要排放源，如机动车尾气、发电厂的燃煤锅炉、工业和供热锅炉、水泥厂、垃圾焚烧厂、建筑工地、餐馆等。实验室分析了PM2.5的主要成分，如硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机碳和无机碳。利用数学模型计算了各种污染源对PM2.5的贡献率。“从去年到现在，我们一直在继续进行样品成分的分析，并预计在年底前完成成分及其数据的分析。”

“综合分析北京市大气环境中PM2.5的污染水平，研究其时空变化规律和趋势，建立和完善北京市PM2.5排放源组成谱库，研究不同功能区和典型污染过程中PM2.5的组成，分析PM2.5化学成分的时空和季节变化特征，对实施‘精确控制’具有重要意义。”石说:“在今后防治PM2.5的工作中，通过对症下药，找到病源，可以更加科学，也可以根据组分的不同，及时评价以往防治措施的效果。”

烟气余热深度回收:氮氧化物去除19.4%

“PM2.5主要是由于化石燃料的燃烧。工业和供暖燃烧的排放物是主要来源之一。”申远节能科技公司总经理滕书龙表示，蓝天依然存在，空气污染需要从源头上减少。

“我们与清华大学合作，开发了一种深度回收电厂循环水和烟气余热的技术，可减少工业和供热燃烧排放，尤其是氮氧化物排放。”

今年以来，北京通州竹木厂锅炉房烟囱里的白烟已经消失。“我们通过特殊的喷雾直接换热技术冲洗烟气，并在回收余热的同时进一步去除烟气中的各种污染物。白烟更小，混合污染物更少。”滕书龙说道。

根据第三方机构的检测，废热系统在原烟气排放标准的基础上进一步去除了19.4%的氮氧化物和16.7%的烟尘。单个项目回收3 MW烟气余热，每年可节约天然气100万立方米。

这是另一个案例:北京石景山热电厂循环水余热利用项目。这是北京第一个大型火力发电厂采用基于吸收循环的热电联产集*热技术进行改造的案例。改造后，每个采暖期可回收余热89万吉焦，可增加供热面积约160万平方米，相当于节约标准煤约2.5万吨，减少二氧化碳排放量6.5万吨，减少氮氧化物排放量176.2吨。

目前，在北京市科委的支持下，申远节能技术有限公司正在进行“烟气余热回收利用喷淋式燃气锅炉综合设备开发及示范工程建设”的研究。

让城市拥有更多的“吸尘器”:绿地每年可减少8%的PM2.5

“经过初步研究，我们发现与非绿化区相比，绿化区每年可减少约8%的PM2.5。”北京园林学院的李馨雨说。

作为“北京市治理PM2.5大气污染绿化工程关键技术研究与示范”项目的具体负责人，李馨雨表示，自北京市科委去年立项以来，“我们已经筛选出60多种常见的除尘树种和20至30种预防PM2.5的树种。我们发现小叶杨、银杏等。对单位面积PM2.5的防治有很好的效果”。

研究表明，每增加10%的绿色覆盖率，空气中的PM10含量就会减少约3%，总悬浮颗粒物会减少15%-20%。"健康的树实际上是绿色的‘真空吸尘器’。"北京园林科学研究所所长李雁鸣说，树叶上大多覆盖着绒毛或分泌物，如油脂和粘液。悬浮在大气中的灰尘和微小颗粒由于自身重量轻，通常很难落到地面上，但它们可以被树叶表面的毛发和分泌物吸收，并停止在空气中跳舞。

“目前，对PM2.5植物滞留量的研究相对较少。这是我们努力的方向，我们将提出改善首都生态环境的综合技术措施。”李馨雨说。