研究藍天白云的人

肖延勝

2014年，在各類型媒體的催化下，“APEC藍”成為比會議本身受到更多普通人關注、并不斷被使用的熱門詞匯。這顯示出，空氣質(zhì)量問題不再只是專家領域討論的議題，正在逐漸成為老百姓也關心并希望被解決的問題。企業(yè)和民眾在日常生產(chǎn)、生活中提高環(huán)保意識，從自我做起，點滴積累是解決問題的一方面；另一方面，從全局的角度了解我國甚至整個地球大氣的現(xiàn)狀，用科學的方法針對性地提出整體解決方案是根本途徑。專業(yè)研究人員們不懈努力，正在從各個不同的角度來完善這套方案，他們中的一位是來自南京信息工程大學的蓋鑫磊教授。

南京青奧會的特別感謝

2008年北京奧運會舉辦前夕，空氣質(zhì)量是外界的一個關注點。由此發(fā)端，大型國際會議籌辦過程中，保證藍天白云的出現(xiàn)成為其中的重要環(huán)節(jié)，南京青年奧林匹克運動會（簡稱南京青奧會）也不例外。2014年8月南京青奧會期間，空氣質(zhì)量全部達到二級標準（環(huán)境空氣功能區(qū)包括一類區(qū)：自然保護區(qū)等，二類區(qū)：居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)；其中一類區(qū)執(zhí)行一級標準，二類區(qū)執(zhí)行二級標準），圓滿實現(xiàn)“綠色青奧”的目標，主辦方兌現(xiàn)了賽前的承諾。

2014年6月才受聘于南京信息工程大學的蓋鑫磊也參與了這項工作。他主持使用黑碳-氣溶膠質(zhì)譜儀（該儀器是美國Aerodyne公司質(zhì)譜儀中最為先進的一款，目前中國乃至亞洲地區(qū)投入使用的僅一臺）參與了青奧會空氣質(zhì)量保障工作，為南京青奧會的綠色舉辦貢獻了一份力量。會后，蓋鑫磊所在的研究團隊收到了南京青奧會環(huán)境保障與應急指揮中心的特別感謝信。他還利用這臺儀器在南京地區(qū)開展了冬季觀測活動。蓋鑫磊非常希望利用自己所學，為我國灰霾形成研究及大氣污染的防治消除貢獻一份力量，南京青奧會上他邁出了第一步，這得益于他多年的學習和積累。

專業(yè)的養(yǎng)成

蓋鑫磊1999年考入北京科技大學冶金工程專業(yè)，2005年免試獲提前攻讀博士學位的資格。其后師從世界知名冶金專家Seetharaman教授，和國家杰出青年獲得者王習東教授，得到北京科技大學和瑞典皇家工學院的聯(lián)合培養(yǎng)。讀博期間，他在中瑞兩國參與化學熱力學、化工清潔生產(chǎn)理論以及電化學冶金等多方面研究，取得多項突出成果，于2009年1月獲得北京科技大學物理化學專業(yè)工學博士學位，2009年6月獲得瑞典皇家工學院材料科學與工程的第二個博士學位。在此期間的學習和研究，蓋鑫磊的表現(xiàn)十分出色，他獲得了2008年國家留學基金委頒發(fā)的自費留學生獎金；2012年，他因博士期間電化學方法處理固體廢棄物、低品位礦的研究獲得了英國材料、礦物和采礦學會頒發(fā)的Mann Redmayne獎章。

博士畢業(yè)后，蓋鑫磊赴美國加州大學戴維斯分?？諝赓|(zhì)量研究中心，師從Anthony Wexler和Simon Clegg教授，從事博士后研究工作。他的研究方向也做了較大的調(diào)整，從材料和化工領域轉(zhuǎn)到了大氣環(huán)境與大氣化學領域，將應用于濕法冶金及清潔化工方面的熱力學理論用于大氣細粒子（即PM2.5）的吸濕增長模擬及相關氣候影響的研究。

轉(zhuǎn)變過程中，蓋鑫磊的研究開始收獲成果。他在國際上首次系統(tǒng)總結了大氣有機胺的的排放源、轉(zhuǎn)化路徑、濃度水平、沉降通量及其對人體健康的影響，創(chuàng)建了大氣有機胺熱力學數(shù)據(jù)庫，對大氣胺類研究做出了突出貢獻。這項成果產(chǎn)生了廣泛的國際影響，從2011年發(fā)表至今已被他人引用200余次，其中包括世界知名學者在《自然》（Nature）、《科學》（Science），《美國科學院院報》（PNAS）、《化學綜述》（Chemical Review）等世界權威期刊上多次正面引用，并入選基本科學指標數(shù)據(jù)庫（ESI）近十年高被引論文。

2011年起，蓋鑫磊師從加州大學戴維斯分校（UC Davis）環(huán)境毒理系張琦教授，研究方向又從氣溶膠理論模擬轉(zhuǎn)到氣溶膠檢測分析，主要專長于使用美國Aerodyne公司高分辨率飛行時間氣溶膠質(zhì)譜儀。該儀器是目前世界上唯一一類能夠?qū)Υ髿饧毩Ｗ訚舛?、成分和粒徑進行同步在線快速分析的儀器，所得數(shù)據(jù)量巨大，儀器操作和數(shù)據(jù)解析都十分復雜。在美期間，他參與了多次空氣質(zhì)量觀測活動，對大氣細粒子污染特征、來源及形成機制進行了細致研究，取得了多項創(chuàng)新性成果，部分成果被國內(nèi)科研機構（如大氣物理所）借鑒，用于我國灰霾研究中（包括2013年1月重霾污染事件）。目前，他還擔任Environ. Sci. Techno.、J. Phys. Chem.、Atmos. Environ.、J. Aero. Sci.等二十余種國際期刊的審稿人，還曾受邀擔任美國NOAA基金外審專家，為美國氣溶膠學會（AAAR）、地球物理學會（AGU）會員。

空氣質(zhì)量問題是發(fā)展中的我國目前面臨的一大亟待解決的問題。2014年，學有所成并在該領域研究積累了豐富經(jīng)驗的蓋鑫磊回到國內(nèi)，受聘于南京信息工程大學環(huán)境科學與工程學院，成為江蘇省大氣環(huán)境監(jiān)測與污染控制高技術重點實驗室及該校江蘇省“環(huán)境科學與工程”優(yōu)勢學科平臺引進的學術帶頭人之一。

規(guī)劃未來

近年來一直從事環(huán)境化學、大氣化學和空氣質(zhì)量監(jiān)測研究的蓋鑫磊，依托南京信息工程大學提供的優(yōu)厚科研條件，把回國后的主要方向定位在大氣環(huán)境領域，緊跟國家需求，延續(xù)他在大氣細顆粒物外場觀測及形成演化機制、氣溶膠熱力學模擬兩方面的研究，主要包括：

1.利用SP-AMS及其他配套設備開展高水平的PM2.5觀測及相關大氣化學研究。南京信息工程大學為其順利開展科研提供了極大的便利和保障，購置了國內(nèi)首臺SP-AMS。他計劃利用這些高端設備，立足長三角地區(qū)，每年進行至少一次為期數(shù)周的外場觀測（如安排在霧霾多發(fā)期），力圖弄清該地區(qū)大氣致霾細粒子的成分、濃度、粒徑分布，來源及形成演化機制（主要為二次有機氣溶膠），遷移和變化規(guī)律（日均規(guī)律及成因），霾天非霾天區(qū)別及各自與氣象因子的聯(lián)系。與此同時，還將在各地開展PM2.5的濾膜采集，霧水及雨雪樣品采集分析工作，以期更好地理解云霧過程與氣溶膠的交互作用，尤其是對二次氣溶膠形成及沉降的影響。還計劃利用SP-AMS以及其他多種分析化學手段，結合外場觀測數(shù)據(jù)，對大氣中對于人體健康威脅特別巨大的有機氮的種類、來源及其形成演化機制進行系統(tǒng)研究。

2.氣溶膠熱力學模型理論的完善和拓展，并結合外場觀測數(shù)據(jù)用于氣溶膠吸濕性研究。我國在利用熱力學理論進行氣溶膠吸濕預測方面的研究還比較欠缺，而此類研究對于霧與霾疊加條件下污染的準確預警和預報可能具備十分重要的意義。

在此理念下，蓋鑫磊計劃組建以大氣顆粒污染物檢測溯源（主要針對長三角地區(qū)）及氣溶膠熱力學理論研究與應用為特色的研究組，希望與國內(nèi)外同行交流合作，共同進步，提升我國大氣環(huán)境和大氣化學的研究水平，其研究成果預期將為我國大氣污染治理提供重要的科學依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。他還計劃招收和培養(yǎng)多名研究生，在提升自身和南京信息工程大學科研實力的同時，為我國空氣污染治理提供高端人才。

蓋鑫磊教授目前已獲得一項國家自然科學基金，還于2014年11月獲得“江蘇特聘教授”項目資助；2015年，蓋鑫磊教授入選中組部“青年千人計劃”。在研究藍天白云的路上，經(jīng)歷過風雨的他，正在為國家的綠色發(fā)展盡自己的一份力。