劉玉杰

沈國鋒

2013年，是中國環(huán)境保護事業(yè)關(guān)鍵性的一年。

這一年1月，4次霧霾過程籠罩30個省（市）。在北京，僅有5天不是霧霾天。有報告顯示，中國最大的500個城市中，只有不到1%的城市達到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標準，與此同時，世界上污染最嚴重的10個城市有7個在中國。這一年，“霧霾”成了全中國最關(guān)注的環(huán)境和健康問題。

大氣環(huán)境保護事關(guān)人民群眾根本利益，事關(guān)經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。為切實改善空氣質(zhì)量，2013年9月10日，國務院印發(fā)《大氣污染防治行動計劃》，自2013年9月10日起正式實施，中國由此成為全球第一個大規(guī)模開展PM2.5治理的發(fā)展中國家。

轉(zhuǎn)眼，六七年時間過去，改變正在一點點發(fā)生?！吨袊諝赓|(zhì)量改善報告（2013—2018年）》顯示，2018年全國GDP相比2013年增長39%，能源消費量和民用汽車保有量分別增長11%和83%，但多項大氣污染物濃度實現(xiàn)大幅下降，全國環(huán)境空氣質(zhì)量總體改善。不過，這一數(shù)據(jù)離人們切實感受到的優(yōu)良環(huán)境質(zhì)量還是有不小的距離。其中，居民生活源污染物排放，尤其是農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)和煤炭等使用和室內(nèi)空氣污染，就是最易被忽視的重要一環(huán)。

“居民生活源煤炭和生物質(zhì)等固體燃料消耗量大，燃燒效率低，且沒有末端治理措施，因此對大氣環(huán)境的影響不容忽視，同時更重要的過程在于生活源排放會直接造成室內(nèi)污染，尤其是廣大的農(nóng)村地區(qū)。這也是我們現(xiàn)在一直專注于研究這一領(lǐng)域的原因。我們也希望有更多的團隊加入，融合更多的力量和多方的工作為這一方向做出貢獻，農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)和煤的使用所帶來的環(huán)境和健康問題不應該被忽視。”北京大學城市與環(huán)境學院研究員沈國鋒說道。

登上“環(huán)保號”快車

關(guān)于環(huán)保與經(jīng)濟的關(guān)系，社會各界一直爭論不休。在許多人看來，環(huán)保與經(jīng)濟是相生相克的。自改革開放以來，中國經(jīng)濟步入了40年高速發(fā)展時期，到今天已成為全球第二大經(jīng)濟體，國際地位得以迅速提升。但隨之而來的生態(tài)環(huán)境也發(fā)生了巨大變化，從天空到陸地再到海洋，人類付出了高昂的環(huán)境與資源代價。

進入21世紀初，日益惡化的空氣、水污染等問題終于引起了人們的高度重視，環(huán)境科學與計算機一起成了新世紀初最炙手可熱的兩大前沿專業(yè)。盡管彼時對環(huán)境科學還沒有深刻的認識，但沈國鋒也沒有錯過這一高速發(fā)展的“環(huán)保號”列車，并于2003年順利考進了南京大學環(huán)境科學專業(yè)就讀。

“在我看來，2000年前后是環(huán)境專業(yè)最火的時期，很多大學都是在這一時期開設環(huán)境科學。”沈國鋒介紹，“我們上大學的時候其實都不太了解怎么去挑選專業(yè)，有老師推薦這個熱門專業(yè)就報名了?！?/p>

事實證明，這一選擇是適時的、適宜的。十余年發(fā)展至今，人們的環(huán)保熱情不僅沒有消退，反而隨著時間的推移越來越高，環(huán)境科學也成了當前全球備受關(guān)注的熱門方向之一。深入學科實踐的沈國鋒，自然比常人更加了解環(huán)境地學的重要性，因此，一開展這一研究就是十幾年。

“環(huán)境科學其實是一門非常復雜的綜合學科，會涉及地理、物理、化學、生物等多個領(lǐng)域，本科時期這些基礎課程都要求學習，雖然全面，但卻不深入。因此，我們本科畢業(yè)時的知識儲備更多的是打基礎、走入門，還夠不上‘研究’的程度?！鄙驀h介紹。

盡管如此，基于個人的興趣愛好不同，在環(huán)境科學多個方向課程中，沈國鋒側(cè)重在環(huán)境化學方向的學習和研究。2007年本科畢業(yè)之后，他選擇繼續(xù)深造學習。2007年9月推免至北京大學直博，主要研究方向為污染物的區(qū)域環(huán)境過程。

“我現(xiàn)在的主要方向是區(qū)域尺度上的室內(nèi)和室外空氣污染及其健康和氣候影響，其實也是屬于區(qū)域環(huán)境污染的一部分?！鄙驀h介紹，區(qū)域環(huán)境的特點就是實驗室化學分析與野外調(diào)查緊密結(jié)合。一方面，通過野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)問題、搜集數(shù)據(jù)；另一方面，將野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題、有意思的現(xiàn)象、觀察到的變化等在實驗室進行分析研究和重現(xiàn)，最終尋找這一化學過程的特征以及形成機理。

第三屆居民能源與環(huán)境專題研討會，該研討會由沈國鋒團隊發(fā)起，每兩年舉辦一次。

讀博期間，沈國鋒有幸參與到多個項目研究中，包括北中國地區(qū)的有機污染問題等。盡管項目需要奔走于各地的城鄉(xiāng)野外等不同點位，采集大氣、水、土、降塵等環(huán)境樣品，還要回到實驗室開展“枯燥”分析和測定，但他從沒有抱怨、懈怠過，始終與實驗室團隊成員勤勤懇懇奔走在實驗室、野外之間。這樣的扎實訓練為他打下了良好的科研基礎。2009年，他獲得國家留學基金委資助，赴美國佐治亞理工學院聯(lián)合培養(yǎng)。雖然現(xiàn)在國家對于海外求學和訪問交流的資助機會很多，但在10年前，這樣的機會實在難得。

“現(xiàn)在回頭再看的話，這個機會確實非常寶貴，你可以直觀地感受到國外一線科研實驗室在研究哪些問題，他們的科研氛圍又是怎樣的，這更有助于你判斷未來是否從事科研以及選擇的科研方向，是一個非常好的鍛煉機會?！鄙驀h說道。至于旁人擔心的獨在異國他鄉(xiāng)的孤獨感問題，他說“可能還沒來得及感受，因為時間太短”。2009年12月到2010年12月在佐治亞理工學院的一年中，除去適應時間及回國的準備時間，真正留給他悉心學習并感受國外科研環(huán)境的時間并不多。

“我在美國的導師在大氣模型領(lǐng)域的成就非常高，是領(lǐng)域內(nèi)非常著名的大氣科學家。我當時就覺得時間太短，很遺憾很多東西都沒來得及學，特別是他擅長大氣模型，不過這一年我也收獲了足夠多。”沈國鋒說道。

通過短短一年的學習積累，沈國鋒不僅與導師建立了良好的關(guān)系，同時首次接觸到活性氧自由基、醌類有機污染物等研究，這是大氣污染健康危害中非常關(guān)鍵的一個過程，當顆粒物進入人體呼吸道后，由于醌類有機污染物和金屬等污染物的暴露，會影響體內(nèi)的活性氧自由基的濃度水平，進而影響人體健康?；谶^去環(huán)境化學的背景，在導師的指導下，沈國鋒負責在實驗室建立醌類有機污染物和活性氧自由基的測定方法，并將方法應用于當?shù)卮髿忸w粒物中醌類有機污染物和活性氧自由基水平的近十年變化特征研究。

回國后，他仍繼續(xù)從事區(qū)域環(huán)境污染過程的研究，關(guān)注室內(nèi)生物質(zhì)和燃煤過程產(chǎn)生的污染排放特征和污染物形成機理研究。2011年，他獲得教育部的“博士研究生學術(shù)新人獎”。2012年，沈國鋒的畢業(yè)論文《關(guān)于我國居民生活源燃燒排放》獲得了北京大學優(yōu)秀博士論文，并被施普林格遴選為杰出博士論文，在全球范圍內(nèi)英文出版。

“霾”不僅在室外

沈國鋒在工作不久很快迎來了一個新的時代“契機”——“霧霾”的“走紅”將環(huán)境保護再次推到了全民關(guān)注的焦點位置，一個更大的發(fā)展舞臺正在他的面前緩緩展開。

“霧霾”的出現(xiàn)當然不是一件令人開心的事情，但某種程度上說，它卻持續(xù)影響著沈國鋒的科研生涯。

“其實博士畢業(yè)后我也有想過不從事基礎科研，但那時‘霧霾’正熱，特別受人關(guān)注，然后單位領(lǐng)導希望我繼續(xù)做大氣污染方面的科研?！彼裕谶M入江蘇省環(huán)境科學研究院后，沈國鋒被安排在了大氣研究所的科研崗位，并在南京大學/江蘇省環(huán)境科學研究院的博士后工作站從事大氣污染特征和控制的基礎應用研究。在此期間，在南京大學大氣科學學院和江蘇省環(huán)科院的合作導師支持和鼓勵下，沈國鋒先后獲得了國家博士后基金、國家自然科學基金和與江蘇省自然科學基金等項目支持。為了更好地掌握細顆粒物的來源和危害，僅有P M2.5的濃度是遠遠不夠的。但就從現(xiàn)狀監(jiān)測的角度(受體)，除了質(zhì)量，還需要更細的化學成分信息，從而獲得更全面的污染特征，為來源解析、健康風險評估和污染控制提供科學數(shù)據(jù)。沈國鋒全程參與，從各種儀器的調(diào)研、采購到招標，實驗室場地建設的考察和基建等，花了一年多時間才初步建成大氣復合污染研究平臺。雖然看似和博士階段研究方向有所不同，但其實仍圍繞大氣污染和霧霾而展開。

在這幾年對大氣霾深度分析研究過程中，沈國鋒也愈發(fā)地認識到——居民生活源的重要性，一個與“能源、污染、健康和氣候”都關(guān)聯(lián)，與居民日常生活直接息息相關(guān)的領(lǐng)域。這其實也是和他的博士階段研究工作緊密相扣的。在他看來，大氣污染不僅存在于室外空氣中，居民室內(nèi)的大氣污染也不容忽視。為了深入自己感興趣的方向進行研究，2015年，沈國鋒主動踏上了前往對口科研機構(gòu)的研究之路。這一年，他來到了美國環(huán)保署風險管理研究國家實驗室從事博士后研究，主要研究方向為燃煤和生物質(zhì)對環(huán)境的影響，研究內(nèi)容為發(fā)展中國家的居民室內(nèi)污染和健康危害。“又回到了居民生活能源與污染的研究，也是我現(xiàn)在一直在做的方向?！鄙驀h笑著說道。這一次，為了更加深入學習掌握研究方法，他待了接近4年的時間。在這期間，他不僅深入研究了超細顆粒物的排放特征，同時針對液化石油氣等清潔燃料做了系列的排放量化工作。

在美國研究發(fā)展中國家的居民室內(nèi)污染和健康危害過程中，沈國鋒自然也牽掛著中國的室內(nèi)污染及健康問題。2018年10月，他加入北京大學城市與環(huán)境學院，以預聘制助理教授的身份開始在北大的教學和研究工作，其研究工作的重點仍是居民生活能源結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)型及其污染物排放等環(huán)境影響；污染物的健康危害評估，尤其是室內(nèi)污染的呼吸暴露風險。

機遇對于任何人都很重要。2018年回國的這一年，適逢國家十年一次的全國污染源普查工作。在中國科學院院士、北京大學“博雅講席”教授陶澍教授的呼吁和建議下，國家首次將農(nóng)村居民生活源納入普查工作中。沈國鋒再一次有幸參與這一過程，與中科院、同濟大學、南京大學等國內(nèi)近20家大學和科研院所的研究團隊一起開展了農(nóng)村生活源污染排放現(xiàn)場測試和居民生活源結(jié)構(gòu)入戶調(diào)查工作。由于時間、人力和物力等各方面的約束，這次的生活源調(diào)查只在農(nóng)村地區(qū)開展，而且是抽樣調(diào)查。在沈國鋒看來，這對于全面了解居民生活能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響還是有點不夠，同時他也希望以后國家和相關(guān)部門能繼續(xù)推進和支持這方面工作。

“博士時期我就開始關(guān)注居民室內(nèi)污染及健康危害問題，尤其是農(nóng)村地區(qū)。經(jīng)濟落后的地方有的時候很容易被人們忽視，大家提到大氣污染第一時間想到的就是城市地區(qū)，工業(yè)、機動車等污染源，其實在一些農(nóng)村地區(qū)，存在非常嚴重的室內(nèi)空氣污染問題，應該予以重視?！鄙驀h說道。

為農(nóng)村和農(nóng)民發(fā)聲

在城市地區(qū)，每逢遇到霧霾天，總有人感嘆不如回到家鄉(xiāng)享受田園風光——阡陌交通，雞犬相聞，其中往來種作之人，怡然自樂。但真實情況是否如此？

“農(nóng)村人口眾多，生物質(zhì)和煤炭等固體燃料的物理消耗量大，而這些燃料在戶用爐灶中燃燒效率通常都不高，且由于沒有末端控制等措施，因此污染物的排放量高，從而造成一次P M2.5等污染物的大量排放，對環(huán)境及人體健康具有很大的影響。”沈國鋒介紹。據(jù)測算，全球室內(nèi)固體燃料燃燒導致數(shù)百萬人的過早死亡。該問題在中國等發(fā)展中國家尤為突出，是我國排名第五的疾病負擔風險因子，導致了近百萬人的過早死亡。

近幾年，由于冬季重污染嚴重的健康和社會影響，一些地區(qū)或城市重點部署開展了散煤治理，以“煤改氣”或“煤改電”的措施來實現(xiàn)清潔取暖。但目前這些措施還集中在經(jīng)濟條件較好或國家重點控制的城市及部分城郊地區(qū)，在部分地區(qū)實行的雙替代政策，由于資源緊張等原因，一度引發(fā)較大范圍的社會關(guān)注和討論。近一兩年，國家政策有所調(diào)整，強調(diào)“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱”，確保北方地區(qū)群眾安全取暖過冬。但不同方案的適用性和可行性需要實踐和科學研究來論證。

沈國鋒所在的研究團隊聚焦的重點工作正是圍繞這一難點展開的，他們目前承擔了中國科學院《美麗中國生態(tài)文明建設科技工程》戰(zhàn)略性先導專項“重點污染區(qū)域農(nóng)村室內(nèi)空氣污染危害評估技術(shù)及控制措施”。在這個項目的支撐下，沈國鋒所在的研究團隊想通過實踐和實證研究，來客觀地評估不同取暖方式的環(huán)境效益和可持續(xù)性，為國家和地方政府政策制定提供科學、翔實、準確的數(shù)據(jù)。目前這個項目已經(jīng)啟動。在實際執(zhí)行過程中，總能遇到各種各樣的、來自各方面的困難?！坝械牡胤诫m然開展了電氣之外的取暖試點，規(guī)模也不小，但對于我們?nèi)プ霰O(jiān)測和客觀評估總抱著一種猶豫的態(tài)度，在某種程度上似乎在擔憂結(jié)果不那么理想?！鄙驀h說道，“其實，我們覺得某些中間方案是具有可行性的。當然，這需要實證數(shù)據(jù)來說事。其他人的一些擔憂能夠理解，但這工作著實不好開展，我們?nèi)孕枰恍概?。近半年來，我們的科研人員和學生一直持續(xù)在野外辛苦地干活，就是為了這項研究工作能更加順利地開展下去?！?/p>

“農(nóng)村大部分地區(qū)室外大氣環(huán)境可能的確比城市要好，但室內(nèi)環(huán)境卻是相反。而大部分居民往往待在室內(nèi)的時間遠遠高于室外，尤其是在冬天，在北方地區(qū)，這對農(nóng)村地區(qū)居民的健康非常不利?！鄙驀h說道。

和學生在安裝和測試污染物排放測試裝置

自小在農(nóng)村出生、長大的經(jīng)歷，讓他更能體會鄉(xiāng)村生活環(huán)境的艱難。燒火做飯的裊裊炊煙，看似詩意，卻潛藏著巨大的危害。也許正因如此，在進入環(huán)境科學領(lǐng)域之后，一發(fā)現(xiàn)室內(nèi)污染問題，他就再也沒有離開。

近10年來，通過多次在不同區(qū)域、不同季節(jié)的現(xiàn)場測試，他在農(nóng)村地區(qū)室內(nèi)污染方面取得了一些成績，將其研究關(guān)注從污染物的排放過程逐步延伸至污染暴露和風險評估。在集中于科研的同時，沈國鋒還積極參與社會活動和服務。目前，他是中國地理學會環(huán)境地理專委會委員，中國環(huán)境科學學會室內(nèi)環(huán)境與健康分會的農(nóng)村環(huán)境與健康工作組副組長，國際期刊Archives of Environmental Contamination and Toxicology副主編，Biomass & Bioenergy編委。同時，還是國際標準組織(I S O)T C285專家組成員身份，主要參與一些標準和技術(shù)導則的編寫工作。

前不久，在國家自然科學基金委正式公布的2019年“優(yōu)秀青年科學基金”項目資助名單中，沈國鋒的名字赫然其中。正如獲選項目所言，他將來的研究重點仍然會放在生活能源結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)型及其對環(huán)境的影響等方面，將帶領(lǐng)團隊繼續(xù)深入一線進行研究。

而在團隊成員的要求方面，他有著一個“特定”的希望?！拔覀€人覺得我們這個專業(yè)其實對所謂‘天賦’的要求沒有那么高，我希望團隊成員能踏踏實實、勤勤懇懇地做事，能友好地融入團隊，因為我們做區(qū)域環(huán)境污染免不了開展大量的野外調(diào)查，所以必須能吃得了苦?！鄙驀h說道，“中國農(nóng)村地區(qū)人口眾多，而關(guān)注他們生活環(huán)境質(zhì)量的人太少，我也希望能有更多人注意到這一領(lǐng)域的重要性，一起為農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量改善，以及廣大農(nóng)村居民的健康保護而奮斗。”