生態情懷 歷久彌堅
——記國家“千人計劃”專家、北京大學城市與環境學院教授馬建民

本刊記者 祝傳海

馬建民參加2016國際環境健康大會

“大漠孤煙直，長河落日圓。”“黃沙漠南起，白日隱西隅。”在古時詩人的筆觸下，人們對西部蒼涼、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濟發展的能源基地，但一直延續而來的生態問題仍是其面臨的最大困境。

從20世紀90年代起，馬建民就投入到了生態環境方面的研究工作，在持久性有機污染物和重金屬環境歸趨，大氣長距離遷移，源匯關系及健康風險數值模擬；大氣復合污染，灰霾和光化學煙霧的生成機制和源—匯關系研究；干旱半干旱區城市有機氣溶膠生成機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“千人計劃”，開始依托蘭州大學，扎根西部進行科研工作。并在多年研究中，越來越意識到：加快解決西部生態問題，已經成為我國經濟發展過程中不可缺少的一環，他希望國家能夠重視西部生態問題，讓西部的進步更好地助力于我國的經濟社會發展。

不忘初心 挑戰西北生態難題

中國西北地區深居內陸，位于大興安嶺以西，昆侖山—阿爾金山—祁連山和長城以北，包括內蒙古自治區、新疆維吾爾自治區、寧夏回族自治區和甘肅省的西北部，是中國地理七大區之一，太陽能、風能、礦物能等資源豐富。多年來，扎根這一地區進行科學研究工作，馬建民對西部地區生態環境現狀有著深刻的認識。

在他的講述中，記者了解到：寧夏寧東、內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林地處鄂爾多斯盆地，地理上構成一個幾何“三角”地帶，是我國北方地區重要的能源資源富集區，在西部大開發的背景下，被稱為能源化工“金三角”。“金三角”區域內煤炭、石油等化石能源儲量達到了2萬億噸標準煤，約占全國的40%，同時這里還蘊藏著豐富的太陽能、風能等可再生資源，資源開發前景十分廣闊，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展做出了突出貢獻，但其所帶來的環境問題也越來越嚴重。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，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地區的二氧化硫排放量，現如今西部地區人均二氧化硫排放量已明顯超過了東部。”

在地理位置上，西北地區地處歐亞大陸腹地，大部分屬干旱、半干旱地區，且地形復雜多樣，其生態環境的基本特征是：干旱少雨，水資源匱乏；森林稀少，植被覆蓋率低，缺乏對大氣污染物的清除轉化機制，大氣污染物可以較長時間滯留在空氣中，對人的健康帶來風險。由于我國大陸處于西風帶上，中國西部的開發及產生的大氣污染物排放，除導致西部大城市大氣污染加劇外，西風遠距離輸送還有可能加劇東部城市的霧霾。“每隔10年，整個西北的能源建設產出就有可能增加一倍，如果再不關注西北的生態環境，想要進一步改善東部的空氣質量就會困難重重。雖然不能面面俱到地對西北進行生態治理，但是對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。”馬建民說。

腳踏實地 投身生態環境研究

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

“三北”防護林工程是指在中國三北地區（西北、華北和東北）建設的大型人工林業生態工程。此前，國內對“三北”防護林工程是否對大氣污染物有吸附和清除作用缺乏系統的研究。在這一情況下，馬建民及其團隊科研人員對其展開了長期的數值模擬和觀測研究，并得出：與1982年相比，2010年“三北”防護林工程對二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除作用增長了60%。如果按計量單位算，“三北”防護林在1982年到2010年期間對二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除達到了110萬噸，其中“三北”防護林的華北片區占總清除量的50%左右，可見“三北”防護林對改善中國北方空氣質量的意義。

他們預測，“三北”防護林工程到2050年建成時對有機污染物的吸附和清除將繼續增長。其中，對強致癌物多環芳烴的吸附和清除作用較1990年相比將增長1.9倍。這一研究成果，受到了國內外科研界的關注，已發表在《環境污染》《大氣化學與物理》《環境科學與技術》等國際權威期刊上。

此外，作為持久性有機污染物（POPs）大氣遷移和氣候影響研究領域內全球知名的專家，馬建民于2004年在《環境科學與技術》雜志（ES&T）首次發表了全球氣候變化影響POPs環境歸趨的證據和研究成果，成為國際上研究氣候變化和POPs關系的開創者。他建立了世界上首個模擬長期氣候變化影響POPs多環境介質交換和長期趨勢的擾動數學模型，并將此模式和理論延伸到模擬氣候變化在生態環境及野生生物與人類對有機污染物風險暴露中的作用。他于上世紀90年代開發建立的三維大氣、水、土壤耦合大氣輸運模式CanMETOP是當時國際上最先進的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構的合作研究中得到廣泛應用。

2016年，根據中國特有的社會、經濟環境特色，馬建民團隊還展開了一系列“有意思”的研究工作。改革開放以來，人們的經濟水平得到了顯著提高，對肉類食品的消費也越來越大，與農村相比，城市、工業區或離污染源較近區域的大氣中含有較高濃度的二噁英。排放到大氣環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入人體后，會大大增加人類患癌的風險。通過結合改革開放30年來中國人民對于肉類、水果、蔬菜，蛋類、奶制品等消費情況，經過一系列的數據模擬，他們發現，因為中國人對肉類食品消費習慣的改變，使癌癥風險增加了17%。

2016年在多倫多大學開展國際合作

繼續前行 追尋新的突破

2017年，結束在蘭州大學的聘期后，馬建民受邀來到了北京大學開始新的科研生涯。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。馬建民多年從事數值模型開發工作，在這一方面積累了豐富的經驗。但他深知，和國外相比，中國在新型污染物的檢測技術上還有所欠缺，對相關信息的建立、識別還不夠重視，科研觀念和獨立思考的能力均需要提高，但是，其在數值模擬方面所呈現的優勢，絲毫不比國外遜色。

基于北大優秀的人才資源，在他心里一直都有一個想法——開發屬于中國的數值模型方法。這一想法，終于在今天得以實現，現如今，他和團隊成員們正在以開發中國自己的大氣污染預警模式為目標而不斷前行著。

作為一名“50”后，從20世紀50年代成長過來，馬建民當過兵，做過工人，在新疆擔任天氣預報員有10年之久。為了能夠有更加長遠的發展，馬建民通過自己的努力不斷學習，前往澳大利亞James Cook大學數學和物理學院攻讀大氣與環境物理博士學位，之后又在加拿大環境部空氣質量研究所從事研究工作將近20年。如今已過花甲之年的他，仍沒有停止前進的步伐，他說他最大的愿望就是能夠將自己現有的科研團隊做大做強，使這一領域的研究后繼有人，盡全力用自己所做的科研，影響政府對于生態環境問題的關注。為了這一目標，馬建民一直在路上！