生態(tài)情懷 歷久彌堅(jiān)
——記國家“千人計(jì)劃”專家、北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院教授馬建民

本刊記者 祝傳海

馬建民參加2016國際環(huán)境健康大會(huì)

“大漠孤煙直，長(zhǎng)河落日?qǐng)A。”“黃沙漠南起，白日隱西隅。”在古時(shí)詩人的筆觸下，人們對(duì)西部蒼涼、蕭索的景象日漸深刻。眾所周知，西部地域遼闊，能源豐富，幾千年來已成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源基地，但一直延續(xù)而來的生態(tài)問題仍是其面臨的最大困境。

從20世紀(jì)90年代起，馬建民就投入到了生態(tài)環(huán)境方面的研究工作，在持久性有機(jī)污染物和重金屬環(huán)境歸趨，大氣長(zhǎng)距離遷移，源匯關(guān)系及健康風(fēng)險(xiǎn)數(shù)值模擬；大氣復(fù)合污染，灰霾和光化學(xué)煙霧的生成機(jī)制和源—匯關(guān)系研究；干旱半干旱區(qū)城市有機(jī)氣溶膠生成機(jī)制等研究方向均有涉足，并取得了一系列科研成果。2013年，馬建民入選國家“千人計(jì)劃”，開始依托蘭州大學(xué)，扎根西部進(jìn)行科研工作。并在多年研究中，越來越意識(shí)到：加快解決西部生態(tài)問題，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中不可缺少的一環(huán)，他希望國家能夠重視西部生態(tài)問題，讓西部的進(jìn)步更好地助力于我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

不忘初心 挑戰(zhàn)西北生態(tài)難題

中國西北地區(qū)深居內(nèi)陸，位于大興安嶺以西，昆侖山—阿爾金山—祁連山和長(zhǎng)城以北，包括內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)和甘肅省的西北部，是中國地理七大區(qū)之一，太陽能、風(fēng)能、礦物能等資源豐富。多年來，扎根這一地區(qū)進(jìn)行科學(xué)研究工作，馬建民對(duì)西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀有著深刻的認(rèn)識(shí)。

在他的講述中，記者了解到：寧夏寧東、內(nèi)蒙古鄂爾多斯、陜西榆林地處鄂爾多斯盆地，地理上構(gòu)成一個(gè)幾何“三角”地帶，是我國北方地區(qū)重要的能源資源富集區(qū)，在西部大開發(fā)的背景下，被稱為能源化工“金三角”。“金三角”區(qū)域內(nèi)煤炭、石油等化石能源儲(chǔ)量達(dá)到了2萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國的40%，同時(shí)這里還蘊(yùn)藏著豐富的太陽能、風(fēng)能等可再生資源，資源開發(fā)前景十分廣闊，與毗鄰新疆烏魯木齊的米東等能源基地，均是我國重要的能源寶庫。多年來，這些能源基地為東部的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，但其所帶來的環(huán)境問題也越來越嚴(yán)重。馬建民說：“最近10年，中國的二氧化硫排放量呈逐漸下降趨勢(shì)，但上升最快的就是這些重大能源基地，從而也就間接拉高了整個(gè)地區(qū)的二氧化硫排放量，現(xiàn)如今西部地區(qū)人均二氧化硫排放量已明顯超過了東部?！?/p>

在地理位置上，西北地區(qū)地處歐亞大陸腹地，大部分屬干旱、半干旱地區(qū)，且地形復(fù)雜多樣，其生態(tài)環(huán)境的基本特征是：干旱少雨，水資源匱乏；森林稀少，植被覆蓋率低，缺乏對(duì)大氣污染物的清除轉(zhuǎn)化機(jī)制，大氣污染物可以較長(zhǎng)時(shí)間滯留在空氣中，對(duì)人的健康帶來風(fēng)險(xiǎn)。由于我國大陸處于西風(fēng)帶上，中國西部的開發(fā)及產(chǎn)生的大氣污染物排放，除導(dǎo)致西部大城市大氣污染加劇外，西風(fēng)遠(yuǎn)距離輸送還有可能加劇東部城市的霧霾。“每隔10年，整個(gè)西北的能源建設(shè)產(chǎn)出就有可能增加一倍，如果再不關(guān)注西北的生態(tài)環(huán)境，想要進(jìn)一步改善東部的空氣質(zhì)量就會(huì)困難重重。雖然不能面面俱到地對(duì)西北進(jìn)行生態(tài)治理，但是對(duì)于西北重大能源基地的空氣污染，希望能夠引起政府的重視?！瘪R建民說。

腳踏實(shí)地 投身生態(tài)環(huán)境研究

作為一名科研人員，馬建民和團(tuán)隊(duì)成員們展開了一系列的研究工作，“三北”防護(hù)林對(duì)大氣污染物的吸附和清除作用的研究就是其中一項(xiàng)。

“三北”防護(hù)林工程是指在中國三北地區(qū)（西北、華北和東北）建設(shè)的大型人工林業(yè)生態(tài)工程。此前，國內(nèi)對(duì)“三北”防護(hù)林工程是否對(duì)大氣污染物有吸附和清除作用缺乏系統(tǒng)的研究。在這一情況下，馬建民及其團(tuán)隊(duì)科研人員對(duì)其展開了長(zhǎng)期的數(shù)值模擬和觀測(cè)研究，并得出：與1982年相比，2010年“三北”防護(hù)林工程對(duì)二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除作用增長(zhǎng)了60%。如果按計(jì)量單位算，“三北”防護(hù)林在1982年到2010年期間對(duì)二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除達(dá)到了110萬噸，其中“三北”防護(hù)林的華北片區(qū)占總清除量的50%左右，可見“三北”防護(hù)林對(duì)改善中國北方空氣質(zhì)量的意義。

他們預(yù)測(cè)，“三北”防護(hù)林工程到2050年建成時(shí)對(duì)有機(jī)污染物的吸附和清除將繼續(xù)增長(zhǎng)。其中，對(duì)強(qiáng)致癌物多環(huán)芳烴的吸附和清除作用較1990年相比將增長(zhǎng)1.9倍。這一研究成果，受到了國內(nèi)外科研界的關(guān)注，已發(fā)表在《環(huán)境污染》《大氣化學(xué)與物理》《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》等國際權(quán)威期刊上。

此外，作為持久性有機(jī)污染物（POPs）大氣遷移和氣候影響研究領(lǐng)域內(nèi)全球知名的專家，馬建民于2004年在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志（ES&T）首次發(fā)表了全球氣候變化影響POPs環(huán)境歸趨的證據(jù)和研究成果，成為國際上研究氣候變化和POPs關(guān)系的開創(chuàng)者。他建立了世界上首個(gè)模擬長(zhǎng)期氣候變化影響POPs多環(huán)境介質(zhì)交換和長(zhǎng)期趨勢(shì)的擾動(dòng)數(shù)學(xué)模型，并將此模式和理論延伸到模擬氣候變化在生態(tài)環(huán)境及野生生物與人類對(duì)有機(jī)污染物風(fēng)險(xiǎn)暴露中的作用。他于上世紀(jì)90年代開發(fā)建立的三維大氣、水、土壤耦合大氣輸運(yùn)模式CanMETOP是當(dāng)時(shí)國際上最先進(jìn)的POPs及重金屬大氣遷移模式之一。該模式在2006年底引入中國，在多所高校和中科院科研機(jī)構(gòu)的合作研究中得到廣泛應(yīng)用。

2016年，根據(jù)中國特有的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境特色，馬建民團(tuán)隊(duì)還展開了一系列“有意思”的研究工作。改革開放以來，人們的經(jīng)濟(jì)水平得到了顯著提高，對(duì)肉類食品的消費(fèi)也越來越大，與農(nóng)村相比，城市、工業(yè)區(qū)或離污染源較近區(qū)域的大氣中含有較高濃度的二噁英。排放到大氣環(huán)境中的二噁英可以吸附在顆粒物上，沉降到水體和土壤，通過食物鏈的富集作用進(jìn)入人體后，會(huì)大大增加人類患癌的風(fēng)險(xiǎn)。通過結(jié)合改革開放30年來中國人民對(duì)于肉類、水果、蔬菜，蛋類、奶制品等消費(fèi)情況，經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)模擬，他們發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橹袊藢?duì)肉類食品消費(fèi)習(xí)慣的改變，使癌癥風(fēng)險(xiǎn)增加了17%。

2016年在多倫多大學(xué)開展國際合作

繼續(xù)前行 追尋新的突破

2017年，結(jié)束在蘭州大學(xué)的聘期后，馬建民受邀來到了北京大學(xué)開始新的科研生涯。而之所以來到這里，還要從十幾年前與北大課題組的合作開始。十幾年前，中國做數(shù)值模型的科研人員少之又少，很多方法都是沿襲國外的。馬建民多年從事數(shù)值模型開發(fā)工作，在這一方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但他深知，和國外相比，中國在新型污染物的檢測(cè)技術(shù)上還有所欠缺，對(duì)相關(guān)信息的建立、識(shí)別還不夠重視，科研觀念和獨(dú)立思考的能力均需要提高，但是，其在數(shù)值模擬方面所呈現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，絲毫不比國外遜色。

基于北大優(yōu)秀的人才資源，在他心里一直都有一個(gè)想法——開發(fā)屬于中國的數(shù)值模型方法。這一想法，終于在今天得以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)如今，他和團(tuán)隊(duì)成員們正在以開發(fā)中國自己的大氣污染預(yù)警模式為目標(biāo)而不斷前行著。

作為一名“50”后，從20世紀(jì)50年代成長(zhǎng)過來，馬建民當(dāng)過兵，做過工人，在新疆擔(dān)任天氣預(yù)報(bào)員有10年之久。為了能夠有更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，馬建民通過自己的努力不斷學(xué)習(xí)，前往澳大利亞James Cook大學(xué)數(shù)學(xué)和物理學(xué)院攻讀大氣與環(huán)境物理博士學(xué)位，之后又在加拿大環(huán)境部空氣質(zhì)量研究所從事研究工作將近20年。如今已過花甲之年的他，仍沒有停止前進(jìn)的步伐，他說他最大的愿望就是能夠?qū)⒆约含F(xiàn)有的科研團(tuán)隊(duì)做大做強(qiáng)，使這一領(lǐng)域的研究后繼有人，盡全力用自己所做的科研，影響政府對(duì)于生態(tài)環(huán)境問題的關(guān)注。為了這一目標(biāo)，馬建民一直在路上！