深耕大氣污染物治理打贏藍天保衛戰

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 獲得“國家卓越工程師團隊”稱號后，部分團隊成員合影。受訪者供圖

生態環境部在1月30日例行新聞發布會上公布的一組數字顯示，2023年全國地級及以上城市細顆粒物（PM2.5）平均濃度為30微克/立方米，優于年度目標（32.9微克/立方米）約3.0微克/立方米。2023年全國優良天數比率為85.5%，扣除沙塵異常超標天后為86.8%，好于年度目標0.6個百分點。

這些數字的變化，書寫著各學科多團隊的共同努力，其中就包括獲得“國家卓越工程師團隊”稱號的清華大學大氣污染物與溫室氣體協同控制團隊。

20余年堅守與創新

 部分團隊成員在實驗室工作。受訪者供圖

“感謝黨中央和國務院授予我們卓越工程師團隊稱號，能夠獲得這項榮譽是對我們團隊20多年來大氣污染治理工作成果的肯定和認可，也是對奮戰在污染防治戰線的環保工程師精神的嘉獎。”清華大學大氣污染物與溫室氣體協同控制團隊負責人李俊華教授在接受《中國科學報》采訪時說。

2002年，李俊華進入清華大學，師從中國工程院院士郝吉明從事博士后研究。“在郝院士的指導下，我們組建團隊進行大氣污染物控制化學及關鍵控制技術的研究。多年來在燃煤煙氣脫硝、工業煙氣深度治理、揮發性有機物控制、溫室氣體減排等大氣污染控制領域進行深入探索。”李俊華的寥寥數語似是道盡了團隊從創建到現在的發展歷程，卻更想讓人探究這些關鍵詞背后的科研堅守與銳意創新。

大氣污染物主要源自人類生產生活中通過燃燒大量化石燃料產生。要治理大氣污染物，面對的“敵人”就是燃燒后排放的大量二氧化硫、氮氧化物、細顆粒物等。其中，氮氧化物的深度治理問題曾令團隊困擾了很久。最初，他們希望從國外的催化劑中尋找靈感，但它們不但沒有發揮“解毒”作用，還出現了中毒、塌陷等狀況。李俊華解釋說，這是因為在傳統的脫硝催化劑中，把氮氧化物變成氮氣是個還原過程；但將非常規污染物中的零價汞、二噁英變成二價汞、二氧化碳是個氧化反應。如何平衡還原和氧化兩個反應過程，關鍵就是在催化劑設計中平衡好酸堿性和氧化還原性，并在高效選擇性催化還原氮氧化物的同時，避免和減少副產物的生成。團隊經過成百上千次反復試驗，最終確定了催化劑的配方和制備工藝，實現不同負荷下高效凈化氮氧化物。

在遇到鋼鐵行業煙氣問題時，李俊華團隊為了解決研發初期的門檻高、難度大等問題，選擇在小試中采取集裝箱布置。李俊華至今仍然記得，團隊成員需要在集裝箱里每隔4個小時進行活性炭的卸料和裝填。“夏天在集裝箱里溫度高達50℃，一進去瞬間就汗流浹背。”他回憶說。而原本計劃三個月可見的成果，小試中試竟花費一年半的時間才得出最佳技術方案，在集裝箱里的實驗更是多達上百次，研發出能夠實現鋼鐵行業超低排放技術，率先在寶武鋼鐵實現燒結煙氣深度治理。

精神引領與傳承

面對困難不服輸的勁頭和勇于創新的科研精神，源于這支團隊的溫暖且堅定精神內核。“在郝老師的團隊，我感受到的不僅是科研的氛圍，這里對我而言更像是個溫暖的大家庭。每個隊員也是家庭成員，每一步成長都離不開郝老師的指導和幫助，而郝老師敢于創新、甘為人梯的精神以及幾十年如一日的奮斗，是我和年青一代人永遠的榜樣。”李俊華說，“他一直教導我們，從事我們這個行業，需要解決全國甚至全球的環境污染問題，科研一定要親力親為。在大氣污染防治道路上，不管是‘酸雨污染治理’還是‘城市空氣質量改善’的項目，我們都在他身上都看到了嚴謹認真、不畏艱難、勇于創新的科研精神。現在郝老師還經常親自下一線勘察污染治理現場，指導我們科研工作，幫助我們發現問題、解決問題。”

李俊華不僅以導師為榜樣，還將團隊沉淀的精神傳遞給下一代。每年秋季開學，他都會給來清華大學報道的新生們上一節“新生引導課”。在課上，李俊華會向學生們介紹科技前沿知識，也會分享團隊和自己在技術創新與工程實踐中踩過的“坑”。“我向學生們傳達不怕問題、面對和解決問題的科研理念。唯有克服困難，邁過那道坎，才能做出大事業。”科研過程中，李俊華也經常和學生們說要突破思維定勢，以前瞻性思維來開展科研工作。同時要求學生要結合實際工程中的問題，敢于亮劍，把論文寫在祖國大地上。

未來的挑戰與機遇

現在，李俊華帶領團隊瞄準大氣污染物與溫室氣體協同控制，一方面是常規和非常規污染物的深度減排，另一方面積極落實“雙碳計劃”，研究碳捕集以及資源化，同時實現減污降碳。為了更高效的開展科研活動，團隊在國家發展和改革委員會資助下，在江蘇省鹽城市建立了大氣污染物與溫室氣體協同控制國家工程研究中心，打造集減污降碳及資源化技術研發、綠色低碳技術評估、科技體制創新于一體的綜合服務平臺。

接下來，他們將要面對的是在全面實現超低排放過程中，如何實現低成本穩定運行，比如中低溫下高效脫硝的催化劑穩定性，及如何高效協同凈化非常規污染物。“我國碳中和正在面臨一系列挑戰，比如綠色低碳技術、過程冶煉的非碳技術、及碳捕集之后的資源化利用技術等，也是我們團隊需要探索研究的重點內容。”李俊華補充道，“在國家需要時，我們將毫不猶豫，挺身而出，秉承郝吉明院士等清華環保先鋒以身作則、互相信任的科研精神，共同帶領團隊打好藍天保衛戰，實現雙碳戰略目標。”