研究蓝天白云的人

2018年04月01日 17:58来源于:海峡科技与产业

...流探讨.文革票蓝天白云是怎样形成的.

肖延胜

2014年,在各类型媒体的催化下,“APEC蓝”成为比会议本身受到更多普通人关注、并不断被使用的热门词汇。这显示出,空气质量问题不再只是专家领域讨论的议题,正在逐渐成为老百姓也关心并希望被解决的问题。企业和民众在日常生产、生活中提高环保意识,从自我做起,点滴积累是解决问题的一方面;另一方面,从全局的角度了解我国甚至整个地球大气的现状,用科学的方法针对性地提出整体解决方案是根本途径。专业研究人员们不懈努力,正在从各个不同的角度来完善这套方案,他们中的一位是来自南京信息工程大学的盖鑫磊教授。

南京青奥会的特别感谢

2008年北京奥运会举办前夕,空气质量是外界的一个关注点。由此发端,大型国际会议筹办过程中,保证蓝天白云的出现成为其中的重要环节,南京青年奥林匹克运动会(简称南京青奥会)也不例外。2014年8月南京青奥会期间,空气质量全部达到二级标准(环境空气功能区包括一类区:自然保护区等,二类区:居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区;其中一类区执行一级标准,二类区执行二级标准),圆满实现“绿色青奥”的目标,主办方兑现了赛前的承诺。

2014年6月才受聘于南京信息工程大学的盖鑫磊也参与了这项工作。他主持使用黑碳-气溶胶质谱仪(该仪器是美国Aerodyne公司质谱仪中最为先进的一款,目前中国乃至亚洲地区投入使用的仅一台)参与了青奥会空气质量保障工作,为南京青奥会的绿色举办贡献了一份力量。会后,盖鑫磊所在的研究团队收到了南京青奥会环境保障与应急指挥中心的特别感谢信。他还利用这台仪器在南京地区开展了冬季观测活动。盖鑫磊非常希望利用自己所学,为我国灰霾形成研究及大气污染的防治消除贡献一份力量,南京青奥会上他迈出了第一步,这得益于他多年的学习和积累。

专业的养成

盖鑫磊1999年考入北京科技大学冶金工程专业,2005年免试获提前攻读博士学位的资格。其后师从世界知名冶金专家Seetharaman教授,和国家杰出青年获得者王习东教授,得到北京科技大学和瑞典皇家工学院的联合培养。读博期间,他在中瑞两国参与化学热力学、化工清洁生产理论以及电化学冶金等多方面研究,取得多项突出成果,于2009年1月获得北京科技大学物理化学专业工学博士学位,2009年6月获得瑞典皇家工学院材料科学与工程的第二个博士学位。在此期间的学习和研究,盖鑫磊的表现十分出色,他获得了2008年国家留学基金委颁发的自费留学生奖金;2012年,他因博士期间电化学方法处理固体废弃物、低品位矿的研究获得了英国材料、矿物和采矿学会颁发的Mann Redmayne奖章。

博士毕业后,盖鑫磊赴美国加州大学戴维斯分校空气质量研究中心,师从Anthony Wexler和Simon Clegg教授,从事博士后研究工作。他的研究方向也做了较大的调整,从材料和化工领域转到了大气环境与大气化学领域,将应用于湿法冶金及清洁化工方面的热力学理论用于大气细粒子(即PM2.5)的吸湿增长模拟及相关气候影响的研究。

转变过程中,盖鑫磊的研究开始收获成果。他在国际上首次系统总结了大气有机胺的的排放源、转化路径、浓度水平、沉降通量及其对人体健康的影响,创建了大气有机胺热力学数据库,对大气胺类研究做出了突出贡献。这项成果产生了广泛的国际影响,从2011年发表至今已被他人引用200余次,其中包括世界知名学者在《自然》(Nature)、《科学》(Science),《美国科学院院报》(PNAS)、《化学综述》(Chemical Review)等世界权威期刊上多次正面引用,并入选基本科学指标数据库(ESI)近十年高被引论文。

2011年起,盖鑫磊师从加州大学戴维斯分校(UC Davis)环境毒理系张琦教授,研究方向又从气溶胶理论模拟转到气溶胶检测分析,主要专长于使用美国Aerodyne公司高分辨率飞行时间气溶胶质谱仪。该仪器是目前世界上唯一一类能够对大气细粒子浓度、成分和粒径进行同步在线快速分析的仪器,所得数据量巨大,仪器操作和数据解析都十分复杂。在美期间,他参与了多次空气质量观测活动,对大气细粒子污染特征、来源及形成机制进行了细致研究,取得了多项创新性成果,部分成果被国内科研机构(如大气物理所)借鉴,用于我国灰霾研究中(包括2013年1月重霾污染事件)。目前,他还担任Environ. Sci. Techno.、J. Phys. Chem.、Atmos. Environ.、J. Aero. Sci.等二十余种国际期刊的审稿人,还曾受邀担任美国NOAA基金外审专家,为美国气溶胶学会(AAAR)、地球物理学会(AGU)会员。

空气质量问题是发展中的我国目前面临的一大亟待解决的问题。2014年,学有所成并在该领域研究积累了丰富经验的盖鑫磊回到国内,受聘于南京信息工程大学环境科学与工程学院,成为江苏省大气环境监测与污染控制高技术重点实验室及该校江苏省“环境科学与工程”优势学科平台引进的学术带头人之一。

规划未来

近年来一直从事环境化学、大气化学和空气质量监测研究的盖鑫磊,依托南京信息工程大学提供的优厚科研条件,把回国后的主要方向定位在大气环境领域,紧跟国家需求,延续他在大气细颗粒物外场观测及形成演化机制、气溶胶热力学模拟两方面的研究,主要包括:

1.利用SP-AMS及其他配套设备开展高水平的PM2.5观测及相关大气化学研究。南京信息工程大学为其顺利开展科研提供了极大的便利和保障,购置了国内首台SP-AMS。他计划利用这些高端设备,立足长三角地区,每年进行至少一次为期数周的外场观测(如安排在雾霾多发期),力图弄清该地区大气致霾细粒子的成分、浓度、粒径分布,来源及形成演化机制(主要为二次有机气溶胶),迁移和变化规律(日均规律及成因),霾天非霾天区别及各自与气象因子的联系。与此同时,还将在各地开展PM2.5的滤膜采集,雾水及雨雪样品采集分析工作,以期更好地理解云雾过程与气溶胶的交互作用,尤其是对二次气溶胶形成及沉降的影响。还计划利用SP-AMS以及其他多种分析化学手段,结合外场观测数据,对大气中对于人体健康威胁特别巨大的有机氮的种类、来源及其形成演化机制进行系统研究。

2.气溶胶热力学模型理论的完善和拓展,并结合外场观测数据用于气溶胶吸湿性研究。我国在利用热力学理论进行气溶胶吸湿预测方面的研究还比较欠缺,而此类研究对于雾与霾叠加条件下污染的准确预警和预报可能具备十分重要的意义。

在此理念下,盖鑫磊计划组建以大气颗粒污染物检测溯源(主要针对长三角地区)及气溶胶热力学理论研究与应用为特色的研究组,希望与国内外同行交流合作,共同进步,提升我国大气环境和大气化学的研究水平,其研究成果预期将为我国大气污染治理提供重要的科学依据和数据支撑。他还计划招收和培养多名研究生,在提升自身和南京信息工程大学科研实力的同时,为我国空气污染治理提供高端人才。

盖鑫磊教授目前已获得一项国家自然科学基金,还于2014年11月获得“江苏特聘教授”项目资助;2015年,盖鑫磊教授入选中组部“青年千人计划”。在研究蓝天白云的路上,经历过风雨的他,正在为国家的绿色发展尽自己的一份力。

 
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