刘保献：守卫大美“北京蓝”

文◎曹晓晨 李纳 摄影◎陈澍祎

刘保献，男，1983年2月出生，中共党员。现任北京市生态环境监测中心党委书记、主任，正高级工程师，党的二十大代表。主持研制北京市PM2.5组分日历图，使北京成为全国首个发布城市PM2.5源解析结果的城市，带领团队建成北京市首个街道乡镇空气质量监测网络，为大气精细化治理奠定了科学基础。先后获“全国先进工作者”“国家环境保护拔尖人才”“北京市优秀青年人才”“北京市青年五四奖章”“北京市先进工作者”“首都劳动奖章”等多项荣誉。

走进北京市生态环境监测中心主楼，能看到一幅特殊的日历图。一个个密密麻麻的格子里，用不同颜色记录着北京2013年至今每一天空气的PM2.5（细颗粒物）浓度。“这是北京市PM2.5组分日历图，”刘保献指着日历图介绍，“我们把每天的空气质量状况用不同的颜色表示，红色代表污染程度比较重的日子，绿色和浅色则是好天。”

从最初密密麻麻的红，到如今清清爽爽的绿，宏观的大数据图表直观展示了北京空气质量改善进程。为了守卫大美“北京蓝”，刘保献带领团队在环境监测研究工作中十年如一日地坚守奋斗，取得了多项重大成果。

说起刘保献与PM2.5的不解之缘，还要追溯到2012年。当时，包括北京在内的全国多个城市笼罩在雾霾之下。很快，国家修订了《环境空气质量标准》，雾霾的元凶PM2.5被列入大气污染物监测范围。

新形势下，作为主要技术骨干的刘保献意识到，环境治理不能仅仅知道PM2.5的浓度，还要知道其组成成分。“只有清楚掌握组成成分，才能知道治理的方向和目标，科学制定治理方案。”刘保献主动请战，担起PM2.5源解析的任务。

源解析是一项复杂的科研工作，对污染源的解析精细化程度有很高要求。当时，国内PM2.5源解析相关领域研究刚刚起步。研究初期，刘保献和团队借鉴PM10（可吸入颗粒物）源解析技术体系研究采样方案。但PM2.5、PM10两者污染特征差异很大，采样器内的滤膜都被堵住，样品采集失败。

“我们低估了PM2.5源解析的难度。”刘保献说，“北京的PM2.5来源非常复杂，既有来自各类污染源排放的烟尘、粉尘、黑炭、扬尘等一次污染物，也有氮氧化物等经过化学反应生成的二次污染物。”面对众多难题，刘保献带领团队深入采样现场，一次次设计采样方案。从2012年年初到2013年年底，他们在市区、郊区和产业园区放置了上万张滤膜，采集了上万个样品，反复验证、分析污染物的组成成分和变化规律。为提高工作效率，刘保献带领团队开发了一套快速热解析方法，不仅能确保时效性，还避免了大量有机溶剂的使用，实现了采样监测的绿色环保。

1. 刘保献进行PM2.5手工采样

最终，刘保献团队攻克多个技术难题，研究出PM2.5中200余种化合物的监测方法。基于长时间积累的基础数据，刘保献主持研制了北京市PM2.5组分日历图，详细呈现出北京市PM2.5浓度和主要组分的日均、月度、年度浓度和构成变化情况。

2014年，北京首次发布PM2.5源解析研究结果，成为全国第一个发布PM2.5源解析报告的城市，为全国PM2.5源解析技术体系的建立打下了坚实的基础。2018年、2021年，北京又发布了第二轮、第三轮PM2.5源解析结果，为北京精准制定和实施空气质量改善政策和措施提供了科学依据。

2. 刘保献（右三）与同事会商研判空气质量

“2017年左右，燃煤源等排放源随着治理力度的加大，基本达到了要求，但移动源、扬尘源、生活源仍然点多面广。”刘保献说，“原有的35个空气质量监测站点的测量精度只能到区级，现在需要将监测网延伸到街道、乡镇等管理末梢，将监测手段匹配到相应污染源区域，才能提高监测的空间分辨率。”

短时间内建设密度如此高的新一代空气质量监测网络，工作量和成本巨大。当时，物联网和人工智能技术正处于起步阶段，刘保献想，能不能利用物联网把所有的监测设备关联起来，通过建立云质控体系和大数据分析，精准描述空气质量状况？“这样一来，就可以由人工转智能，实现高密度监测了。”刘保献说。

刘保献设想的创新模式颠覆了传统监测技术手段，被一些同志认为是异想天开。但刘保献没有放弃，他带领团队开始了新一轮研发工作。

第一个难题是如何改造传统的传感器设备。传统传感器受湿度影响大，他们就建立了湿度补偿的机制；
考虑到随着使用时间变长和颗粒物逐步累积，监测设备的性能会下降，他们又开发出了一套自清洁的技术方法。“为确保监测设备在复杂天气场景中的准确运行，我们特意选择在下雨天、打雷天、大风天等极端天气情况下进行场景测试，检验设备的性能如何。”刘保献表示，虽然大家要经常承受风吹雨淋和高强度的工作，但“为北京的蓝天拼一把，值得”。

第二个难题是数据质量控制问题。物联网连接的高密度监测网络必须要建立本地化的质量控制体系。团队通过积累应用场景，利用人工智能自学习的方法，将当前和过去的情况进行匹配，模拟实际情况下湿度、温度的影响，以确保数据的质量。

在刘保献团队的不懈努力下，北京首个自主开发的高密度空气质量监测网络投入使用。2017年至今，刘保献带领团队设置了1000多个小型传感器，覆盖全市300多个街道、乡镇。“通过这个体系，我们可以精准识别出北京本地排放的高值区，为精准执法、靶向治污提供了直接依据。”刘保献表示，如今执法队员就像拥有了“千里眼”，执法效率得到大大提高。

“我向大家汇报一下空气质量情况。昨天上午党的二十大开幕会期间，北京的PM2.5浓度低至1微克每立方米，从9时到14时一直保持，这是我们监测到的历年同期最好结果。”10月17日，在党的二十大会议北京市代表团分组讨论发言现场，刘保献代表的发言获得了热烈掌声。

4. 刘保献（左二）为监测人员示范实验过程中的精准操作

蓝天常伴，是北京市生态环境质量显著改善的标志性成果。“北京的PM2.5年均浓度从2013年的89.5微克/立方米，降至2021年的33微克/立方米，累计降幅达到63.1%；
2021年，北京市全年优良天数达288天，较2013年增加了112个蓝天。”刘保献讲述的每一个数据、每一项技术、每一个结论，都来源于精密的监测。“北京的蓝天多了，北京人的幸福感提升了，这是生态环境工作者最高兴、最振奋的事情。但同时，我们的压力一点都没有减少。”刘保献表示，虽然当前空气质量取得了显著改善，但客观上看，大气污染防治的长期性、复杂性和艰巨性仍然存在。

正因为此，刘保献在工作中始终不敢怠慢，他时刻把数据、标准记在心中，保持着10年来百万环境监测数据零失误的纪录。“这些数据是环境质量改善的基础，关系到我们如何提出治理措施，如何评价一个区域、一个行业。这就要求我们无论在什么情况下，都要对数据忠诚和负责任，要以精益求精的态度，确保每一条数据真实准确。”

2020年，新冠肺炎疫情突如其来。在不利条件下，刘保献组织开展了多项环境现场监测工作，第一时间完成《应对新型冠状病毒感染的肺炎疫情生态环境监测防护工作指南》，组建疫情防控生态环境应急监测队伍，确保首都生态环境质量监测网络的稳定运行，也为特定地区科学有效开展消杀提供了有力支持。

为服务好北京2022年冬奥会和冬残奥会，刘保献带领团队专门构建了一套精细化的空气质量预测预报体系，它能将预报从“天”的尺度细化到“小时”级别，将北京市的预报细化到公里级。

“‘加快发展方式绿色转型，深入推进环境污染防治，提升生态系统多样性、稳定性、持续性，积极稳妥推进碳达峰碳中和’，党的二十大报告对我们的工作提出了新的要求。”展望新征程，刘保献信心十足：“面对人民群众对生态环境的更高要求、对美丽中国的更大期盼，我们会更加敢于担当、勇于创新，继续用监测数据守卫‘北京蓝’，为建设美丽中国、大美北京贡献更大力量。”

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