給大氣做CT的人專訪院士劉文清

時間：2020-04-20 11:15

來源：中央紀委國家監委網站

作者：尹健李雪原

劉文清，1954年1月出生于安徽省蚌埠市，1975年進入中國科學技術大學物理系學習，主要從事環境監測技術和應用研究，現任中國科學院合肥物質科學研究院學術委員會主任、安徽光學精密機械研究所首席科學家。他說：“如果環境管理是一座大廈，那么環境監測就是頂梁柱，我們就是環境監測的守望者。像醫生給病人做CT一樣，我們就是給大氣環境做CT的人。” 近日，劉文清院士接受了中央紀委國家監委網站專訪，一起來了解一下這位院士吧。

在武漢抗疫戰場，有一個大氣環境監測團隊在默默守護城市安全。由中國工程院院士劉文清帶領的武漢大氣環境立體探測實驗隊，持續對武漢城區和定點醫院、方艙醫院、隔離點、社區等開展走航觀測實驗，為病毒傳播風險評估、環境影響因素分析提供了科技支撐。

4月14日下午，劉文清院士（左）在調試車載新型大氣臭氧探測激光雷達。董云升攝

只要人呼吸一下

儀器就可以把呼吸氣體成分分析出來

問：您的團隊是做大氣環境監測的，為什么會在抗疫期間來到武漢，主要任務是什么？

劉文清：環境因素是防控疫情不可忽視的方面。疫情暴發后，中國工程院緊急成立了“新冠病毒疫情環境風險防控攻關項目組”，交給我們的任務是盡快改裝疫區大氣環境立體探測實驗車，對武漢定點醫院、方艙醫院、隔離點、社區等開展走航觀測實驗，獲取第一手大氣環境要素時空分布數據。

接到任務后，我們立即通過視頻會議討論確定了實驗車設備部署和改裝方案，加班加點對儀器進行安裝調試。實驗車我們早就有，為了保證實驗人員安全，我們改裝了正壓實驗車。

實驗車輛主要配備了我們研究團隊自主研發的氣溶膠和臭氧探測激光雷達、高分辨便攜式質子轉移反應質譜儀（PTR-MS）、氣溶膠粒徑譜儀、高光譜大氣成分掃描分析儀等7套大氣環境立體探測設備，可以實現從近地面到5公里高度大氣氣溶膠和臭氧的實時探測，實現對230余種揮發性有機物的秒級快速監測，以及武漢地區氣溶膠、二氧化氮、二氧化硫、甲醛、臭氧等柱濃度的高精度連續觀測和衛星遙感探測。這些設備都有我們自己的知識產權，不是從國外買來裝在我們這個車上的。

我們組建的武漢大氣環境立體探測實驗隊共6人，駐地200米外就是武昌洪山體育館方艙醫院。我們帶了非常靈敏的測量揮發性有機污染物的儀器PTR-MS，只要人呼吸一下，它就可以把呼吸氣體成分分析出來。

我們主要是圍繞武漢火神山醫院、雷神山醫院、金銀潭醫院，還有武漢客廳等方艙醫院、百步亭社區等做網格化的監測。我們每天都要去做監測，捕捉大氣環境的差異，判斷污染物的變化。

問：這次環境監測和以往相比，在技術上有什么突破？

劉文清：我們開展的車載走航觀測，較傳統的國控點、省站觀測，針對性更強，可以直接到定點醫院、方艙醫院附近去在線采樣分析。這種形式的觀測能夠獲得重要場點周邊的第一手信息，而且可以獲取從地面到高空的大氣環境空間分布數據，更加有效地分析氣溶膠和污染氣體擴散情況。

通過這次武漢疫情期間的環境監測，我們初步掌握了武漢重點場所周邊空氣中的氣溶膠、消毒劑揮發氣體等時空分布特征，可以有效評估武漢整體環境空氣質量狀況，為判斷和評估病毒在空氣中通過氣溶膠傳播引起的暴露風險、大氣環境質量與病毒之間的響應關系、消毒效果評價與副作用控制提供科學數據。

這些研究成果，對于評估重點場所周邊的環境風險，實施更合理的消毒措施，分析經濟活動對環境空氣質量的影響，都有一定的借鑒作用。

問：關于病毒傳播途徑，這次的監測有哪些發現？

劉文清：我們去測武漢客廳方艙醫院、金銀潭醫院等地方，基本上是全副武裝的，穿著防護服，戴著口罩過去。

我們把所有儀器設備裝在一個移動的實驗車上，一邊走一邊測。比如說在武漢客廳方艙醫院轉圈，只要一圈轉下來就知道這里的主要污染物，包括揮發性有機物的成分、濃度和分布。

根據我們的探測實驗結果，不管是火神山醫院、雷神山醫院，還是方艙醫院，它們的負壓病房做得非常不錯，沒有發現醫院病房里氣溶膠泄漏出來。

人要呼吸，他可能會有一些咳嗽粉末，這些病毒可能會吸附在氣溶膠上。如果人與人之間的距離比較近，或者空氣不流動，可能就會形成傳播。所以，避免大范圍的人員集聚，人與人之間要有一定的距離，戴口罩等等，這些措施對于防止病毒傳播是非常重要的。

一束光打過去就能知道污染物濃度