生态情怀 历久弥坚——记国家“千人计划”专家、北京大学城市与环境学院教授马建民

本刊记者 祝传海

马建民参加2016国际环境健康大会

“大漠孤烟直，长河落日圆。”“黄沙漠南起，白日隐西隅。”在古时诗人的笔触下，人们对西部苍凉、萧索的景象日渐深刻。众所周知，西部地域辽阔，能源丰富，几千年来已成为中国经济发展的能源基地，但一直延续而来的生态问题仍是其面临的最大困境。

从20世纪90年代起，马建民就投入到了生态环境方面的研究工作，在持久性有机污染物和重金属环境归趋，大气长距离迁移，源汇关系及健康风险数值模拟；大气复合污染，灰霾和光化学烟雾的生成机制和源—汇关系研究；干旱半干旱区城市有机气溶胶生成机制等研究方向均有涉足，并取得了一系列科研成果。2013年，马建民入选国家“千人计划”，开始依托兰州大学，扎根西部进行科研工作。并在多年研究中，越来越意识到：加快解决西部生态问题，已经成为我国经济发展过程中不可缺少的一环，他希望国家能够重视西部生态问题，让西部的进步更好地助力于我国的经济社会发展。

不忘初心 挑战西北生态难题

中国西北地区深居内陆，位于大兴安岭以西，昆仑山—阿尔金山—祁连山和长城以北，包括内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区和甘肃省的西北部，是中国地理七大区之一，太阳能、风能、矿物能等资源丰富。多年来，扎根这一地区进行科学研究工作，马建民对西部地区生态环境现状有着深刻的认识。

在他的讲述中，记者了解到：宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林地处鄂尔多斯盆地，地理上构成一个几何“三角”地带，是我国北方地区重要的能源资源富集区，在西部大开发的背景下，被称为能源化工“金三角”。“金三角”区域内煤炭、石油等化石能源储量达到了2万亿吨标准煤，约占全国的40%，同时这里还蕴藏着丰富的太阳能、风能等可再生资源，资源开发前景十分广阔，与毗邻新疆乌鲁木齐的米东等能源基地，均是我国重要的能源宝库。多年来，这些能源基地为东部的发展做出了突出贡献，但其所带来的环境问题也越来越严重。马建民说：“最近10年，中国的二氧化硫排放量呈逐渐下降趋势，但上升最快的就是这些重大能源基地，从而也就间接拉高了整个地区的二氧化硫排放量，现如今西部地区人均二氧化硫排放量已明显超过了东部。”

在地理位置上，西北地区地处欧亚大陆腹地，大部分属干旱、半干旱地区，且地形复杂多样，其生态环境的基本特征是：干旱少雨，水资源匮乏；森林稀少，植被覆盖率低，缺乏对大气污染物的清除转化机制，大气污染物可以较长时间滞留在空气中，对人的健康带来风险。由于我国大陆处于西风带上，中国西部的开发及产生的大气污染物排放，除导致西部大城市大气污染加剧外，西风远距离输送还有可能加剧东部城市的雾霾。“每隔10年，整个西北的能源建设产出就有可能增加一倍，如果再不关注西北的生态环境，想要进一步改善东部的空气质量就会困难重重。虽然不能面面俱到地对西北进行生态治理，但是对于西北重大能源基地的空气污染，希望能够引起政府的重视。”马建民说。

脚踏实地 投身生态环境研究

作为一名科研人员，马建民和团队成员们展开了一系列的研究工作，“三北”防护林对大气污染物的吸附和清除作用的研究就是其中一项。

“三北”防护林工程是指在中国三北地区（西北、华北和东北）建设的大型人工林业生态工程。此前，国内对“三北”防护林工程是否对大气污染物有吸附和清除作用缺乏系统的研究。在这一情况下，马建民及其团队科研人员对其展开了长期的数值模拟和观测研究，并得出：与1982年相比，2010年“三北”防护林工程对二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除作用增长了60%。如果按计量单位算，“三北”防护林在1982年到2010年期间对二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除达到了110万吨，其中“三北”防护林的华北片区占总清除量的50%左右，可见“三北”防护林对改善中国北方空气质量的意义。

他们预测，“三北”防护林工程到2050年建成时对有机污染物的吸附和清除将继续增长。其中，对强致癌物多环芳烃的吸附和清除作用较1990年相比将增长1.9倍。这一研究成果，受到了国内外科研界的关注，已发表在《环境污染》《大气化学与物理》《环境科学与技术》等国际权威期刊上。

此外，作为持久性有机污染物（POPs）大气迁移和气候影响研究领域内全球知名的专家，马建民于2004年在《环境科学与技术》杂志（ES&T）首次发表了全球气候变化影响POPs环境归趋的证据和研究成果，成为国际上研究气候变化和POPs关系的开创者。他建立了世界上首个模拟长期气候变化影响POPs多环境介质交换和长期趋势的扰动数学模型，并将此模式和理论延伸到模拟气候变化在生态环境及野生生物与人类对有机污染物风险暴露中的作用。他于上世纪90年代开发建立的三维大气、水、土壤耦合大气输运模式CanMETOP是当时国际上最先进的POPs及重金属大气迁移模式之一。该模式在2006年底引入中国，在多所高校和中科院科研机构的合作研究中得到广泛应用。

2016年，根据中国特有的社会、经济环境特色，马建民团队还展开了一系列“有意思”的研究工作。改革开放以来，人们的经济水平得到了显著提高，对肉类食品的消费也越来越大，与农村相比，城市、工业区或离污染源较近区域的大气中含有较高浓度的二噁英。排放到大气环境中的二噁英可以吸附在颗粒物上，沉降到水体和土壤，通过食物链的富集作用进入人体后，会大大增加人类患癌的风险。通过结合改革开放30年来中国人民对于肉类、水果、蔬菜，蛋类、奶制品等消费情况，经过一系列的数据模拟，他们发现，因为中国人对肉类食品消费习惯的改变，使癌症风险增加了17%。

2016年在多伦多大学开展国际合作

继续前行 追寻新的突破

2017年，结束在兰州大学的聘期后，马建民受邀来到了北京大学开始新的科研生涯。而之所以来到这里，还要从十几年前与北大课题组的合作开始。十几年前，中国做数值模型的科研人员少之又少，很多方法都是沿袭国外的。马建民多年从事数值模型开发工作，在这一方面积累了丰富的经验。但他深知，和国外相比，中国在新型污染物的检测技术上还有所欠缺，对相关信息的建立、识别还不够重视，科研观念和独立思考的能力均需要提高，但是，其在数值模拟方面所呈现的优势，丝毫不比国外逊色。

基于北大优秀的人才资源，在他心里一直都有一个想法——开发属于中国的数值模型方法。这一想法，终于在今天得以实现，现如今，他和团队成员们正在以开发中国自己的大气污染预警模式为目标而不断前行着。

作为一名“50”后，从20世纪50年代成长过来，马建民当过兵，做过工人，在新疆担任天气预报员有10年之久。为了能够有更加长远的发展，马建民通过自己的努力不断学习，前往澳大利亚James Cook大学数学和物理学院攻读大气与环境物理博士学位，之后又在加拿大环境部空气质量研究所从事研究工作将近20年。如今已过花甲之年的他，仍没有停止前进的步伐，他说他最大的愿望就是能够将自己现有的科研团队做大做强，使这一领域的研究后继有人，尽全力用自己所做的科研，影响政府对于生态环境问题的关注。为了这一目标，马建民一直在路上！