不忘初心，一位科學(xué)家的水、氣情緣

陳道隆 高妍

采訪那天是個(gè)周日，如約到達(dá)北京安德里北街的時(shí)候，侯立安院士主持的研討會(huì)還沒有結(jié)束，他的助手接待了我們。

“我們單位正在開展年終大攻關(guān)，已經(jīng)有段時(shí)間沒有休息日了?！敝纸忉專?+2、白+黑，平均兩天3個(gè)會(huì)，一周有半周山差在外，身為中國工程院院士，曾經(jīng)的二炮工程設(shè)計(jì)院副總工程師，如今的火箭軍工程大學(xué)教授，侯立安多年來一直保持著這樣的工作強(qiáng)度。

采訪開始時(shí)已是晚上，話題就從當(dāng)天的國家環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目預(yù)驗(yàn)收會(huì)主題展開——“室內(nèi)空氣細(xì)顆粒物污染和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及控制對(duì)策研究”。

環(huán)保首題，鎖定室內(nèi)PM2.5

這是環(huán)保部第一個(gè)以室內(nèi)空氣污染為著眼點(diǎn)的公益項(xiàng)目，項(xiàng)目的研究重點(diǎn)是細(xì)顆粒物，即PM2.5。

經(jīng)過幾年的密集“洗禮”，PM2.5已是婦孺皆知。但大多數(shù)人的思維僅限于大氣污染，對(duì)室內(nèi)污染的重視程度反而一般。要知道，人的大部分時(shí)間都是在室內(nèi)度過，而室內(nèi)空氣污染可能比室外更加嚴(yán)重。

世界衛(wèi)生組織發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告稱：“空氣污染與人類罹患癌癥機(jī)率的增加具有正相關(guān)性。室外PM2.5、交通、人類活動(dòng)以及氣象因素都會(huì)影響室內(nèi)PM2.5。

美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）經(jīng)過歷時(shí)5年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多民用和商用建筑內(nèi)的空氣污染程度極高，是室外空氣污染的數(shù)倍至數(shù)十倍。

世界權(quán)威的醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀》發(fā)布的全球健康風(fēng)險(xiǎn)綜述指山，2010年320萬人因室外空氣污染而早亡，而有350萬人因室內(nèi)空氣污染而早亡。

2017年12月4-6日，第三屆聯(lián)合國環(huán)境大會(huì)在肯尼亞內(nèi)羅畢的聯(lián)合國環(huán)境署總部召開，大會(huì)提交了一份名為《邁向零污染地球》的報(bào)告，指出：2013年，與空氣污染有關(guān)的全球福利成本估計(jì)為約5.11萬億美元。其中，與室外空氣污染致死有關(guān)的福利成本估計(jì)約3萬億美元，與室內(nèi)空氣污染致死有關(guān)的福利成本估計(jì)約2萬億美元。

越來越多的流行病學(xué)研究表明，人群發(fā)病率和死亡率與大氣顆粒物質(zhì)量濃度，特別是室內(nèi)顆粒物濃度存在顯著相關(guān)關(guān)系，而室外顆粒污染物也主要是通過室內(nèi)暴露來影響人體健康，尤其是對(duì)在室內(nèi)停留時(shí)間較長的老人和孩了而言。

美國已將室內(nèi)空氣污染列為危害人類健康的五大環(huán)境因素之一。但在中國，“室內(nèi)污染并沒有像大氣污染那么受關(guān)注，我們提出這個(gè)項(xiàng)目之前，環(huán)保部還沒有下達(dá)過室內(nèi)空氣污染控制的相關(guān)課題?！庇谑?，這一項(xiàng)目在2014年初被提出的時(shí)候，很快就得到了環(huán)保部的重視與立項(xiàng)。

作為這一項(xiàng)目的發(fā)起人和組織者，侯立安說自己想做這個(gè)項(xiàng)目的初衷也簡單：“在大氣質(zhì)量短期不能達(dá)標(biāo)的情況下，改善人停留更久的室內(nèi)空氣質(zhì)量，能夠有效保護(hù)人體健康。而且與大氣空氣質(zhì)量控制相比，室內(nèi)空氣質(zhì)量相對(duì)易控。”況且，侯立安在上個(gè)世紀(jì)80年代就開展過密閉空氣的空氣凈化技術(shù)研究，并取得了多項(xiàng)國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。

那么，怎樣控制與改善呢？

“應(yīng)逐步解決我國室內(nèi)PM2.5污染特征不夠清晰、來源解析有待加強(qiáng)、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究較少、空氣凈化器市場(chǎng)不夠規(guī)范等諸多問題?！睅е@些問題，侯立安帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展了為期3年的研究攻關(guān)。

他們選取北京、上海、廣州三個(gè)典型城市的典型場(chǎng)所（辦公室、民宅、學(xué)生宿舍、幼兒園）進(jìn)行了長期的室內(nèi)外PM2.5監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)整合分析。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除廣州的潔凈辦公室外，監(jiān)測(cè)期間所有場(chǎng)所及室外PM2.5的平均濃度均超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）規(guī)定的PM2.5年均濃度限值（35ug/m3），遠(yuǎn)超過了世界衛(wèi)生組織提出的PM2.5準(zhǔn)則值（24小時(shí)平均值為25ug/m3、年平均值為10ug/m3，）。我國重點(diǎn)城市典型場(chǎng)所存在較為嚴(yán)重的室內(nèi)外PM2.5污染現(xiàn)象，形勢(shì)不容樂觀。

他們發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)空氣污染除了來源于室外大氣滲透，烹飪油煙、香煙煙霧、人類活動(dòng)、清掃等都是“主力貢獻(xiàn)者”，通過研發(fā)建立室內(nèi)PM2.5暴露水平及健康風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查方法與評(píng)估技術(shù)，以及室內(nèi)PM2.5/PM2.10濃度模擬軟件，研究發(fā)現(xiàn)：活動(dòng)人群長期暴露其中，會(huì)產(chǎn)生高風(fēng)險(xiǎn)的非致癌健康損害。

為此，他們從源頭控制、通風(fēng)稀釋、末端凈化等不同方面探討了室內(nèi)空氣污染控制的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)不同室內(nèi)環(huán)境提出了有針對(duì)性的防控技術(shù)與對(duì)策。

他們建議探討制定室內(nèi)空氣污染防治法，為公民維護(hù)自身合法權(quán)益和身體健康提供法律依據(jù)。

他們提出完善室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，并通過對(duì)室內(nèi)空氣PM2.5檢測(cè)設(shè)備及凈化設(shè)備性能評(píng)價(jià)、防控相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等方面扦展研究，形成了《大氣重污染期間室內(nèi)空氣PM2.5污染防控對(duì)策》《室內(nèi)空氣PM2.5防控相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)》《室內(nèi)空氣PM2.5污染檢測(cè)設(shè)備性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《室內(nèi)空氣PM2.5污染凈化設(shè)備性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)范建議稿。

他們倡導(dǎo)同行加大相關(guān)研究的投入力度，特別是針對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、方法和監(jiān)測(cè)分析設(shè)備的研究，共同提升國內(nèi)室內(nèi)空氣污染研究與防控水平。

值得一提的是，該公益項(xiàng)目研究過程中首次將PM2.5無線監(jiān)測(cè)和大數(shù)據(jù)技術(shù)引入到了室內(nèi)PM2.5濃度監(jiān)測(cè)中，并開發(fā)出了精度滿足要求、可無線傳輸?shù)氖覂?nèi)PM2.5濃度監(jiān)測(cè)儀，可在后臺(tái)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示等操作。這一嘗試，為相關(guān)項(xiàng)目的研究提供了借鑒。

如今，項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)題，以財(cái)務(wù)、技術(shù)雙優(yōu)的成績通過了國家環(huán)保組織的專家驗(yàn)收。

氣、水共舉，構(gòu)筑生命保障系統(tǒng)

人居環(huán)境空氣凈化是侯立安近年的研究重點(diǎn)之一，與環(huán)保部項(xiàng)目幾乎同步，侯立安還牽頭承擔(dān)民另外一個(gè)課題——“我國室內(nèi)與典型工業(yè)廠區(qū)空氣污染防控戰(zhàn)略問題研究”。

這一項(xiàng)目是中國工程院的重點(diǎn)咨詢研究項(xiàng)目，屬于戰(zhàn)略性研究項(xiàng)目，更偏重針對(duì)政策制定、管理欠缺、技術(shù)短板等問題，與國家設(shè)立的其他公益項(xiàng)目關(guān)于監(jiān)測(cè)技術(shù)、評(píng)價(jià)方法、預(yù)警設(shè)備、凈化器評(píng)價(jià)等基礎(chǔ)性研究互為補(bǔ)充，從不同維度共同為我國室內(nèi)空氣污染防控提出建設(shè)性意見與對(duì)策。

除了人居環(huán)境空氣凈化，侯立安院士的研究重點(diǎn)還有飲用水安全保障和分散點(diǎn)源生活污水處理。

經(jīng)過多年努力，我國城市水環(huán)境改善雖然取得了初步成效，但仍面臨不少問題，比如水資源約束趨緊、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)功能退化等。在這種情況下，如何從保障水安全，特別是飲用水安全，一直都是侯立安研究和關(guān)注的重點(diǎn)。

除了帶領(lǐng)剛隊(duì)承擔(dān)國家和相關(guān)部門的水處理項(xiàng)目、重大水專項(xiàng)，潛心攻關(guān)先進(jìn)的水處理材料和技術(shù)并積極推廣應(yīng)用之外，侯立安還深入調(diào)查、統(tǒng)籌研究，提山了多個(gè)層面的綜合防控措施。

比如宏觀上的嚴(yán)格落實(shí)“水十條”、全面推行河長制、綜合治理黑臭水體、完善生態(tài)補(bǔ)償制度以及呼吁修訂涉水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等；微觀上也提出了從源頭上加強(qiáng)水源地的保護(hù)力度，加強(qiáng)水廠設(shè)施改造，選擇合適的水處理工藝，嚴(yán)格執(zhí)行水質(zhì)檢測(cè)制度，根據(jù)污染機(jī)理加快改造舊管網(wǎng)，以及重視供水終端——采用經(jīng)過認(rèn)證的合格水龍頭等。

這一水一氣，共同組成了生命保障系統(tǒng)，構(gòu)成了侯立安近年科學(xué)研究的一大主題。而從嚴(yán)格意義上來講，從最初投身科研至今近40年的歷程中，他的研究主題始終未變，所不同的，只是應(yīng)用范疇的逐步擴(kuò)大。

軍民融合，院士的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)

侯立安1982年從西安冶金建筑學(xué)院（現(xiàn)西安建筑科技大學(xué)）給排水專業(yè)畢業(yè)，被分配到部隊(duì)擔(dān)任維護(hù)陣地水、風(fēng)、電的代理排長。從那個(gè)時(shí)候開始，陣地就成了侯立安的研究舞臺(tái)。

那個(gè)常人無法想象的特殊的密閉空間，不僅是導(dǎo)彈的依托平臺(tái)，更是官兵的工作環(huán)境。侯立安每天所思量的，就是如何保障這個(gè)特殊環(huán)境的安全。他研究氣、研究水、研究污水污物處理，研究陣地污染防控的方方面面，目標(biāo)只有一個(gè)，就是為官兵打造出健康、可持續(xù)的涉及水和空氣的生命保障系統(tǒng)。

在長期的研究過程中，他圍繞著水與氣開展自主攻關(guān)，取得了多項(xiàng)顯著成就——

他歷時(shí)5年自主研發(fā)山“某型生活污水處理裝置”，被評(píng)價(jià)為“主要技術(shù)性能達(dá)到和超過國外同類產(chǎn)品水平，污泥回流技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先”，應(yīng)用于國防工程密閉空間后，大大改善了官兵生存環(huán)境。

他研究探索人員在特殊密閉空間內(nèi)的生存規(guī)律，首次確立國防地下工程人員生存環(huán)境條件限值，建立工水處理和空氣凈化裝備保障模式。

他研制山集洗消、淋浴、浴水回用、核生化沾染水深度處理等多功能于一體的“傷員預(yù)處理方艙”，用于傷員洗消及早期救治。

他大膽采用尖端技術(shù)——納濾膜作為廢水處理的關(guān)鍵處理單元，并深入研究了膜分離的預(yù)處理工藝，最終創(chuàng)造性地提出了“截留低分子的膜可以截留高分子有機(jī)物”的學(xué)術(shù)新觀點(diǎn)，完善了納濾膜的分離機(jī)制，確定了放射性廢水無害化處理系統(tǒng)，通過大量模擬試驗(yàn)，成功研制出了“放射性廢水處理裝置”，在放射性廢水治理方面獲得顯著應(yīng)用效果。

他針對(duì)密閉空間的特殊需要，研制出了既能吸附酸性氣體，又能吸附堿性氣體，自身不發(fā)生中和反應(yīng)，并且對(duì)人體無害的“有害氣體消除劑”。在此基礎(chǔ)上，他發(fā)明工一種特效空氣凈化材料，并根據(jù)多年處理有毒有害氣體的實(shí)踐，將這一材料與先進(jìn)的浸漬炭吸附工藝集成，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)并改進(jìn)裝備，研制成功了高效、價(jià)廉的一體化特殊密閉空間通風(fēng)濾毒空氣過濾器。

他將先進(jìn)的低溫等離子體技術(shù)用于國防地下工程密閉環(huán)境內(nèi)的空氣凈化，研制出了低溫等離子體發(fā)生器，并與吸附技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出密閉環(huán)境空氣凈化新技術(shù)，應(yīng)用效果顯著。

這一系列特殊密閉環(huán)境綜合治理技術(shù)與裝備的成功與應(yīng)用，在最大程度上為官兵建立了健康、安全的生命保障系統(tǒng)，提升了作戰(zhàn)人員的戰(zhàn)斗力。同時(shí)，這些研究與應(yīng)用，還開辟了特種污染乃至環(huán)境污染治理的新理念、新技術(shù)、新領(lǐng)域，提升了我國環(huán)境工程研究的整體水平。

回首過往，侯立安說其實(shí)自己的研究從未改變，一直是水和氣，只不過從特種污染轉(zhuǎn)移到普通污染，研究環(huán)境從密閉環(huán)境變?yōu)槿司迎h(huán)境，以前的軍用技術(shù)逐漸融合到了民用范疇。

這種轉(zhuǎn)變大概從2009年開始。那一年，侯立安當(dāng)選中國工程院院士，成為“中國智庫”中的一員。從那一刻開始，他扛起了屬于軍人和院士的雙重社會(huì)責(zé)任。

他積極推動(dòng)軍民融合，主動(dòng)將研究重心逐步轉(zhuǎn)移到飲用水安全保障、分散點(diǎn)源生活污水處理和人居環(huán)境空氣凈化等方面，牽頭并承擔(dān)了水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)“飲用水放射性污染控制技術(shù)及應(yīng)急裝備研發(fā)”、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“累積逆流吸附/多次結(jié)晶載帶-膜分離-連續(xù)電除鹽組合工藝處理放射性廢水的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究”、中國工程院重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目“我國室內(nèi)與典型工業(yè)廠區(qū)空氣污染防控戰(zhàn)略問題研究”等多項(xiàng)國家研究任務(wù)，并參與中國工程院重大咨詢項(xiàng)目“秦巴山脈水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略研究”、海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項(xiàng)目“低溫可再生熱源驅(qū)動(dòng)的水蒸汽/解吸海水淡化技術(shù)”等課題研究，并在近十年的攻關(guān)中率先提出并成功研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水處理及空氣凈化技術(shù)和系列裝備，取得了多項(xiàng)突破性成果和富有創(chuàng)造性的成就。

研究內(nèi)容的轉(zhuǎn)移是主動(dòng)承擔(dān)更多社會(huì)責(zé)任的表現(xiàn)之一。之二則體現(xiàn)在侯立安開始花費(fèi)更多的時(shí)間和精力進(jìn)行科學(xué)普及工作，到今天更為明顯。

他組織或參與專業(yè)科普書籍的編著撰寫；參加各種環(huán)境、生態(tài)相關(guān)的會(huì)議、論壇并作報(bào)告；受邀到小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)等進(jìn)行專題講座；接受人民網(wǎng)、科普中國等媒體采訪……他利用一切機(jī)會(huì)向?qū)W界、業(yè)界與公眾普及、宣傳關(guān)于污染防控、水源安全方面的知識(shí)、策略，室內(nèi)空氣凈化、核污染控制、河長制、納濾水處理等主題都在范疇之內(nèi)。

這是一位科研領(lǐng)軍人的責(zé)任，更是一位院士的擔(dān)當(dāng)，侯立安期望用自己的堅(jiān)持為公眾整體科學(xué)素質(zhì)的提升作出點(diǎn)滴貢獻(xiàn)。這份付出也為他贏得了科技部、中宣部、中國科協(xié)三部門授予的“全國科普先進(jìn)工作者”榮譽(yù)稱號(hào)。

只要國家需要、軍隊(duì)需要

多年的貢獻(xiàn)與付出，也為侯立安贏得了諸多獎(jiǎng)勵(lì)與榮譽(yù)一一

6項(xiàng)國家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，26項(xiàng)軍隊(duì)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)和教學(xué)成果獎(jiǎng)；榮立一等功1次，三等功4次；榮獲中國科協(xié)“求是”杰出青年獎(jiǎng)、全軍首屆杰出專業(yè)技術(shù)人才獎(jiǎng)、“全國優(yōu)秀科技工作者”等榮譽(yù)。

2017年10月25日，2017年度何梁何利基金各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)在北京頒布。侯立安院士獲得何梁何利基金“科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一一資源環(huán)保技術(shù)獎(jiǎng)”，五彩的榮譽(yù)墻再繪濃重一筆。

作為該年度火箭軍部隊(duì)唯一獲此殊榮的個(gè)人，侯立安說是組織的鼓勵(lì)、學(xué)校的關(guān)心，以及評(píng)委的信任幫他獲得了這個(gè)分量不輕的個(gè)人獎(jiǎng)項(xiàng)。

他將這些獎(jiǎng)勵(lì)與榮譽(yù)視為鼓勵(lì)，更看作一種鞭策。“何梁何利基金評(píng)審委員會(huì)給每位獲獎(jiǎng)人都發(fā)了通知，一方面通知獲獎(jiǎng)，表示祝賀，另一方面也讓我們承諾繼續(xù)為中國的科研事業(yè)工作三年?！睂?duì)于這一號(hào)召，侯立安院士積極響應(yīng)：“只要國家需要、軍隊(duì)需要，只要我還能干，我愿意干一輩子，也希望把我掌握的技術(shù)和知識(shí)傳授給年輕人，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為我國國防現(xiàn)代化、為建設(shè)美麗中國作出貢獻(xiàn)！”