《大氣污染控制工程》:立足“美麗中國”,放眼全球環(huán)境
20世紀(jì)80年代,大氣污染成為中國工業(yè)化進程中亟需解決的主要問題之一,為填補教學(xué)和研究資源的空白,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院郝吉明教授聯(lián)合原西安冶金建筑學(xué)院(現(xiàn)為西安建筑科技大學(xué))馬廣大教授等幾位具有豐富經(jīng)驗的學(xué)者,在教育部高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會的批準(zhǔn)下,編寫了教材《大氣污染控制工程》。
該教材于1989年5月出版,時至今日,已更新到了第四版,每年發(fā)行約2萬冊,在全國相關(guān)課程中的使用率達到80%以上。不斷迭代的過程中,它被評為“十一五”“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材、首屆全國教材建設(shè)獎一等獎、國家高等教育精品教材、北京高校本科優(yōu)質(zhì)教材課件……
一本基礎(chǔ)性的教科書,何以載譽多年,一版再版地成為全國上百所高校、無數(shù)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生和從業(yè)者的參考書?
其核心原因,用郝吉明的話來說就是:這是一本“站著寫”的教材,而不是“趴著寫”的教材。“所謂‘趴著寫’,就是只注重自己的學(xué)問。而這本教材是站在社會的需求上,把社會的問題、環(huán)境的問題和技術(shù)的問題相結(jié)合來編寫的,我非常自豪。”他說。
郝吉明
“好教材要具有適合國情的先進性。”這是1992年《大氣污染控制工程》獲評“全國高等學(xué)校優(yōu)秀教材”后,郝吉明在編者心得中寫下的話。在他看來,比起單純傳授理論,圍繞中國本土的、切實的問題進行知識傳授和人才培養(yǎng)更為重要。因而這本教材圍繞著中國以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu),以及全面、復(fù)雜的國家工業(yè)體系展開。此后每一版的改進中,很多內(nèi)容也會隨著時代變革而更新。譬如,1998年北京市首次針對機動車污染物排放實施嚴(yán)格的新標(biāo)準(zhǔn),機動車污染治理便隨之成為第二版教材的一個重要模塊;聯(lián)合國2013年通過的《水俁公約》、2015年通過的《巴黎協(xié)定》將汞和二氧化碳列入燃煤污染的討論范圍,教材在第三、四版中擴充了此項內(nèi)容。
在“不變”的立意中貫徹“變”的法則,使《大氣污染控制工程》逐步形成了以“多污染物全過程污染防治理念”為指導(dǎo)的內(nèi)容體系。正如郝吉明長久以來所強調(diào)的:“大家不能只關(guān)注一個煙囪的事。”
跳出煙囪,才能看見蒼穹。比大氣污染末端治理更重要的,是構(gòu)筑全過程、系統(tǒng)性的知識方法。從這個視角來看,2021年更新的第四版教材與最初的版本已是大不一樣:機動車部分,單一的尾氣治理被擴展為對“車-油-路-企”的整體控制,并強化了新能源汽車減污降碳的協(xié)同效應(yīng);空氣質(zhì)量模型部分,針對區(qū)域大氣復(fù)合污染的環(huán)境空氣質(zhì)量綜合模擬與系統(tǒng)治理被著重提出;“揮發(fā)性有機物(VOC)污染防治的全面納入”和“氣候變化與大氣污染協(xié)同治理”是兩大亮點,前者反映了中國大氣污染治理從一次污染物向二次污染物轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略性調(diào)整,后者則是放眼全球氣候變化的緊迫局勢,呼應(yīng)了中國在《巴黎協(xié)定》框架下提出的“2030碳達峰”和“2060碳中和”目標(biāo)。
揮發(fā)性有機物“全過程”污染防治理念
習(xí)近平總書記在全國科技大會、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會、兩院院士大會上指出,科學(xué)研究向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進、向極綜合交叉發(fā)力,不斷突破人類認知邊界。郝吉明認為,即便是《大氣污染控制工程》這樣基礎(chǔ)性的教材,也應(yīng)當(dāng)以此為目標(biāo),始終將知識傳授的使命與人類科技革命的深入發(fā)展相關(guān)聯(lián)。
“不過,這依舊是一本教科書。”郝吉明強調(diào),“主要任務(wù)是把基本理論、基本概念講清楚。”
對于一本教材而言,豐富的主題內(nèi)容和細致的知識講解之間總會有些張力。例如,氣象中的風(fēng)速、溫度梯度等基礎(chǔ)概念是要納入教材的,因為這是討論大氣擴散模型的基礎(chǔ);空氣質(zhì)量模型的運算等復(fù)雜內(nèi)容,在課堂講授外更需要學(xué)生動手實踐,這時就要以“將學(xué)生引進門”為第一要務(wù),適當(dāng)為學(xué)生留出個人探索的空間。
第四版教材涵蓋了環(huán)境空氣質(zhì)量模型、氣象學(xué)、全球環(huán)境、燃燒與大氣污染、除塵裝置,以及顆粒物、氣態(tài)污染物(硫氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機物)、城市機動車等的污染控制內(nèi)容。為了更系統(tǒng)地講解各專業(yè)方向的知識,教材由環(huán)境學(xué)院多位專家編寫,與不同領(lǐng)域的編者溝通時,郝吉明也始終抱著謙遜的學(xué)習(xí)心態(tài)。“在空氣質(zhì)量模型這一章,邢佳老師對這些問題里的難點了解比我深;蔣靖坤老師負責(zé)第五章顆粒污染物控制,他會跟我講學(xué)科的最新進展,比如氣溶膠的測量;王書肖老師是教材的第三主編,她的學(xué)科背景是化工,具有很重要的跨學(xué)科視野。”郝吉明如數(shù)家珍,“他們都是行家,我真是收獲大了!”新教材注重科教融合,實現(xiàn)了大氣污染防治的前沿成果與經(jīng)典知識有機結(jié)合。
《大氣污染控制工程》第一、二、三、四版
從第一版到第四版,從48萬字到81萬字,郝吉明笑稱《大氣污染控制工程》也是“膨脹”了不少。內(nèi)容多起來之后,他反倒希望未來這本書可以更薄、更精煉,也更便于學(xué)生學(xué)習(xí)。
教材的編寫立足中國本土情況,放眼世界環(huán)境問題,無論薄還是厚,“這本教材應(yīng)該始終站在‘美麗中國’的角度考慮問題,成為生態(tài)文明建設(shè)的重要支撐。”教材問世已35年,面向2035年基本實現(xiàn)“美麗中國”、2060年達成“碳中和”的目標(biāo),一代代“環(huán)境人”與時代同向同行,接續(xù)承擔(dān)培養(yǎng)學(xué)科人才、指導(dǎo)理論與實踐的重要使命。
文字:陶天野
圖片設(shè)計:梁晨
資料提供:教務(wù)處 環(huán)境學(xué)院
編審:劉蔚如 周襄楠 張歌明 張莉 李萍
欄目統(tǒng)籌:周襄楠 賀茂騰