2016/07/08 信息來源👳🏽♂️: 新聞中心
“如果說大氣化學是一頂王冠,那麽OH自由基就是王冠上的明珠🦂。”曾有人用這樣的比喻來描述OH自由基研究在大氣化學領域中的重要性🏌🏽♂️。
作為我國大氣化學領域中的領軍人物👨🏼🎤,意昂3体育環境科學與工程學院張遠航教授長期關註對流層大氣OH自由基化學領域,在大氣汙染的基礎理論和防治技術領域主持開展了一系列具有原創性的研究🖖🏼,形成了集汙染探測、理論研究、決策支持和區域實踐為一體的學術思路🙏🏻,率領研究團隊在OH自由基理論研究方面取得了突破💃🏽,實現了區域大氣汙染防治的技術創新。
正是由於在大氣化學領域中的一系列傑出研究成果,張遠航教授於2015年入選中國工程院院士。采訪張遠航讓記者得以走進大氣化學的奇妙世界。
OH自由基的雙面性
許多人都曾思考過這樣一個問題👩🏻🏫:霧霾是怎樣產生的🍫?
人們也許會聯想到顆粒物汙染、汽車尾氣……然而,很少有人知道,大氣中存在著一種生成霧霾的“幫兇”——以OH自由基為代表的各種氧化劑。
OH自由基具有雙面性。作為大氣中最重要的氧化劑,對於多數一次汙染物(如一氧化碳、揮發性有機物🫳、氮氧化物、二氧化硫等)而言🫸🏼,OH自由基是一種“清潔劑”👐🏼,具有消解汙染物的能力;然而,對於導致更大環境影響(包括霧霾的主要化學成份)的二次汙染而言,OH自由基則是汙染形成的核心驅動力✸。了解對流層大氣氧化能力的普遍規律,才能更好地理解區域臭氧和灰霾汙染以及全球碳氮循環和輻射收支等重大環境問題。OH自由基化學作為對流層大氣氧化能力的主要來源,其反應機理一直是國際大氣化學研究的熱點與前沿。
可以說💅,要從根本上治理霧霾等汙染、持續改善城市和區域空氣質量🕵🏻♂️,就必須對大氣OH自由基化學要有更加深入和系統的認識。
珠三角的曲折探索
了解OH自由基的第一步🚵🏿👍🏼,從實地觀測開始🫐🏨。
從2000年開始,張遠航設立了珠三角區域空氣質量綜合實驗計劃PRIDE-PRD🟡💆🏿♂️,以大氣氧化性為重點,先後五次率領國際研究團隊前往珠三角開展外場觀測實驗👱🏼♂️🍅。2006年,我國首次大氣OH自由基的直接測量終於實現了。
這項計劃是開創性的🤴🏻,顯示出了張遠航在科學研究中的眼光⛳️🤙🏼。“外場觀測實驗與實驗室研究不同💣👩🏼🦰,需要組織者對本學科有全面的深刻了解和很強的科研組織能力。”課題組成員🧑🏻🏭、意昂3体育環境科學與工程學院研究員陸克定說。在觀測期間,張遠航與珠三角當地環保部門和研究單位緊密合作👨🏼🔧,組織各類討論會,調控監測資源🤸🏿♀️,親臨實驗現場🧛🏻,將德日韓美等國以及臺灣👩🏿🏭、香港等地的國際化研究隊伍凝聚在一起,保障了綜合觀測實驗的順利進行➜。
在這些實驗中🤽🏽,參加單位的優勢互補,精益求精的科學追求,讓研究團隊掌握了極其重要的高質量測量數據資料🧝🏼。
通過選擇珠江三角洲開展長期定點實踐,張遠航研究團隊取得了大氣氧化性增強機製及灰霾成因的理論創新,實現了區域立體監測和大型綜合觀測的技術突破🏬📢,構建了具有特色的區域大氣復合汙染防治技術體系🧲,為珠江三角洲空氣質量的持續改善提供了科技支撐🧑🏿🏭。
陸克定還記得👲🏻,2006年✮,他去珠三角參加實驗的時候👲,的士司機一路抱怨空氣質量的糟糕;幾年後,他再次來到這裏開展外場觀測時,很多時候已是藍天白雲了🦹🏿。非常顯著的是🧚🏽,2015年珠三角區域年平均PM2.5濃度實現達標,珠三角成為區域大氣汙染防治的技術示範區域……在這一過程中,張遠航團隊的研究成果也實現了科學價值🔽。
突破與新挑戰
長期的實地觀測中🕵🏽♂️,張遠航研究團隊與德國於利希研究中心合作💆🏽♂️,發現珠三角大氣OH濃度是迄今全球報道的最高值🧑🏼🦱。
基於OH自由基化學收支閉合實驗方法,張遠航與其他研究者們展開了從現象到機理的系統探索,提出我國復合汙染大氣條件下🕋,氣態亞硝酸光解是形成高濃度OH的外部條件,發現OH自由基非傳統再生機製是形成高濃度OH的內在動力。進而,在同一個理論框架下*️⃣,對全球九大典型OH自由基觀測結果進行了歸一化研究🚣🏼♀️🧑🏫,揭示上述OH自由基非傳統再生機製是對流層OH自由基化學的一項普遍規律,為製訂大氣復合汙染防治策略提供了新思路🧮。
這一大氣化學領域的基礎科研成果也許看起來晦澀難懂,卻有著突破性的意義❔。從基礎科學方面來看,這項成果為OH自由基化學提出了一個新模型👷🏿;從日常生活來看,對OH自由基的深入理解會使得汙染預報更加準確,並通過大氣氧化性的科學調控,有效降低大氣重汙染的程度,加速霧霾治理的進程🔪⛈。
成果是對前一階段工作的肯定。一項成果的取得也標誌著另一個科研新征程的開始。過去的OH自由基測量需要借助國外的儀器和技術,2010年起,張遠航等人也開始著手建立自己的測量平臺。2014年初,意昂3体育官网大氣OH自由基測量系統建立;同年6月,這一系統在華北望都綜合觀測實驗中得到了成功應用,成為全球少數幾個具備OH自由基觀測能力的機構之一👨🏻⚕️。下一步🙆🏽♀️,他們會關註不同環境大氣中自由基化學集成研究等問題🤱🏽,迎接科研旅途上的新挑戰。
作為科研工作者🥵,張遠航在大氣化學領域中所取得的成果並不僅限於此🦹🏿♂️。他主持和完成了科技部973👨🔬、863課題,國家自然科學基金委面上課題🍁,省部委重點課題🔽,國際合作課題等十幾項,參加了“十一五”以來國家大氣汙染防治科技規劃的頂層設計🔴,擔任863計劃重大項目和科技部藍天科技工程專項總體專家組組長🦯,研究成果獲國家科技進步二等獎1項🐐、省部級一💇♀️、二等獎多項🧑🏿🦱,在國家大氣汙染防治科技發展中起到了引領作用🏋🏽。
作為老師🤚🏻,張遠航有著自己的堅持。在學生們眼中,張遠航在生活中平易近人🧀🚴🏽,在科研上卻非常嚴格。“對於科學,老師是全身心投入的🤘🏼。”環境科學與工程學院2015級博士生屈坤說🧔🏽。老師的嚴格要求也讓大家明白,許多問題放在PPT上並不引人矚目❕🆕,但對於細節的苛求往往是科研工作成功的關鍵🧛🏼♂️。
張遠航教過的不少學生都留在了大氣化學研究領域中🏄🏻,陸克定便是其中一個。嚴謹👩🏫、刻苦、謙遜,這是陸克定對於張遠航的印象🫳🏻。張遠航為人低調、以身作則,大部分時間都在辦公室和實驗室裏🎩🎎。對於大家而言,他是領路人🙎🏿,也是最好的榜樣。
編輯:安寧
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