刘玉杰

　　
　　
　　2013年，是中国环境保护事业关键性的一年。
　　这一年1月，4次雾霾过程笼罩30个省（市）。在北京，仅有5天不是雾霾天。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。这一年，“雾霾”成了全中国最关注的环境和健康问题。
　　大气环境保护事关人民群众根本利益，事关经济持续健康发展。为切实改善空气质量，2013年9月10日，国务院印发《大气污染防治行动计划》，自2013年9月10日起正式实施，中国由此成为全球第一个大规模开展PM2.5治理的发展中国家。
　　转眼，六七年时间过去，改变正在一点点发生。《中国空气质量改善报告（2013—2018年）》显示，2018年全国GDP相比2013年增长39%，能源消费量和民用汽车保有量分别增长11%和83%，但多项大气污染物浓度实现大幅下降，全国环境空气质量总体改善。不过，这一数据离人们切实感受到的优良环境质量还是有不小的距离。其中，居民生活源污染物排放，尤其是农村地区生物质和煤炭等使用和室内空气污染，就是最易被忽视的重要一环。
　　“居民生活源煤炭和生物质等固体燃料消耗量大，燃烧效率低，且没有末端治理措施，因此对大气环境的影响不容忽视，同时更重要的过程在于生活源排放会直接造成室内污染，尤其是广大的农村地区。这也是我们现在一直专注于研究这一领域的原因。我们也希望有更多的团队加入，融合更多的力量和多方的工作为这一方向做出贡献，农村地区生物质和煤的使用所带来的环境和健康问题不应该被忽视。”北京大学城市与环境学院研究员沈国锋说道。
　　
登上“环保号”快车
　　关于环保与经济的关系，社会各界一直争论不休。在许多人看来，环保与经济是相生相克的。自改革开放以来，中国经济步入了40年高速发展时期，到今天已成为全球第二大经济体，国际地位得以迅速提升。但随之而来的生态环境也发生了巨大变化，从天空到陆地再到海洋，人类付出了高昂的环境与资源代价。
　　进入21世纪初，日益恶化的空气、水污染等问题终于引起了人们的高度重视，环境科学与计算机一起成了新世纪初最炙手可热的两大前沿专业。尽管彼时对环境科学还没有深刻的认识，但沈国锋也没有错过这一高速发展的“环保号”列车，并于2003年顺利考进了南京大学环境科学专业就读。
　　“在我看来，2000年前后是环境专业最火的时期，很多大学都是在这一时期开设环境科学。”沈国锋介绍，“我们上大学的时候其实都不太了解怎么去挑选专业，有老师推荐这个热门专业就报名了。”
　　事实证明，这一选择是适时的、适宜的。十余年发展至今，人们的环保热情不仅没有消退，反而随着时间的推移越来越高，环境科学也成了当前全球备受关注的热门方向之一。深入学科实践的沈国锋，自然比常人更加了解环境地学的重要性，因此，一开展这一研究就是十几年。
　　“环境科学其实是一门非常复杂的综合学科，会涉及地理、物理、化学、生物等多个领域，本科时期这些基础课程都要求学习，虽然全面，但却不深入。因此，我们本科毕业时的知识储备更多的是打基础、走入门，还够不上‘研究’的程度。”沈国锋介绍。
　　尽管如此，基于个人的兴趣爱好不同，在环境科学多个方向课程中，沈国锋侧重在环境化学方向的学习和研究。2007年本科毕业之后，他选择继续深造学习。2007年9月推免至北京大学直博，主要研究方向为污染物的区域环境过程。
　　“我现在的主要方向是区域尺度上的室内和室外空气污染及其健康和气候影响，其实也是属于区域环境污染的一部分。”沈国锋介绍，区域环境的特点就是实验室化学分析与野外调查紧密结合。一方面，通过野外调查发现问题、搜集数据；另一方面，将野外调查中发现的问题、有意思的现象、观察到的变化等在实验室进行分析研究和重现，最终寻找这一化学过程的特征以及形成机理。
　　读博期间，沈国锋有幸参与到多个项目研究中，包括北中国地区的有机污染问题等。尽管项目需要奔走于各地的城乡野外等不同点位，采集大气、水、土、降尘等环境样品，还要回到实验室开展“枯燥”分析和测定，但他从没有抱怨、懈怠过，始终与实验室团队成员勤勤恳恳奔走在实验室、野外之间。这样的扎实训练为他打下了良好的科研基础。2009年，他获得国家留学基金委资助，赴美国佐治亚理工学院联合培养。虽然现在国家对于海外求学和访问交流的资助机会很多，但在10年前，这样的机会实在难得。
　　“现在回头再看的话，这个机会确实非常宝贵，你可以直观地感受到国外一线科研实验室在研究哪些问题，他们的科研氛围又是怎样的，这更有助于你判断未来是否从事科研以及选择的科研方向，是一个非常好的锻炼机会。”沈国锋说道。至于旁人担心的独在异国他乡的孤独感问题，他说“可能还没来得及感受，因为时间太短”。2009年12月到2010年12月在佐治亚理工学院的一年中，除去适应时间及回国的准备时间，真正留给他悉心学习并感受国外科研环境的时间并不多。
　　“我在美国的导师在大气模型领域的成就非常高，是领域内非常著名的大气科学家。我当时就觉得时间太短，很遗憾很多东西都没来得及学，特别是他擅长大气模型，不过这一年我也收获了足够多。”沈国锋说道。
　　通过短短一年的学习积累，沈国锋不仅与导师建立了良好的关系，同时首次接触到活性氧自由基、醌类有机污染物等研究，这是大气污染健康危害中非常关键的一个过程，当颗粒物进入人体呼吸道后，由于醌类有机污染物和金属等污染物的暴露，会影响体内的活性氧自由基的浓度水平，进而影响人体健康。基于过去环境化学的背景，在导师的指导下，沈国锋负责在实验室建立醌类有机污染物和活性氧自由基的测定方法，并将方法应用于当地大气颗粒物中醌类有机污染物和活性氧自由基水平的近十年变化特征研究。
　　回国后，他仍继续从事区域环境污染过程的研究，关注室内生物质和燃煤过程产生的污染排放特征和污染物形成机理研究。2011年，他获得教育部的“博士研究生学术新人奖”。2012年，沈国锋的毕业论文《关于我国居民生活源燃烧排放》获得了北京大学优秀博士论文，并被施普林格遴选为杰出博士论文，在全球范围内英文出版。
　　
“霾”不仅在室外
　　沈国锋在工作不久很快迎来了一个新的时代“契机”——“雾霾”的“走红”将环境保护再次推到了全民关注的焦点位置，一个更大的发展舞台正在他的面前缓缓展开。
　　“雾霾”的出现当然不是一件令人开心的事情，但某种程度上说，它却持续影响着沈国锋的科研生涯。
　　“其实博士毕业后我也有想过不从事基础科研，但那时‘雾霾’正热，特别受人关注，然后单位领导希望我继续做大气污染方面的科研。”所以，在进入江苏省环境科学研究院后，沈国锋被安排在了大气研究所的科研岗位，并在南京大学/江苏省环境科学研究院的博士后工作站从事大气污染特征和控制的基础应用研究。在此期间，在南京大学大气科学学院和江苏省环科院的合作导师支持和鼓励下，沈国锋先后获得了国家博士后基金、国家自然科学基金和与江苏省自然科学基金等项目支持。为了更好地掌握细颗粒物的来源和危害，仅有PM2.5的浓度是远远不够的。但就从现状监测的角度(受体)，除了质量，还需要更细的化学成分信息，从而获得更全面的污染特征，为来源解析、健康风险评估和污染控制提供科学数据。沈国锋全程参与，从各种仪器的调研、采购到招标，实验室场地建设的考察和基建等，花了一年多时间才初步建成大气复合污染研究平台。虽然看似和博士阶段研究方向有所不同，但其实仍围绕大气污染和雾霾而展开。
　　在这几年对大气霾深度分析研究过程中，沈国锋也愈发地认识到——居民生活源的重要性，一个与“能源、污染、健康和气候”都关联，与居民日常生活直接息息相关的领域。这其实也是和他的博士阶段研究工作紧密相扣的。在他看来，大气污染不仅存在于室外空气中，居民室内的大气污染也不容忽视。为了深入自己感兴趣的方向进行研究，2015年，沈国锋主动踏上了前往对口科研机构的研究之路。这一年，他来到了美国环保署风险管理研究国家实验室从事博士后研究，主要研究方向为燃煤和生物质对环境的影响，研究内容为发展中国家的居民室内污染和健康危害。“又回到了居民生活能源与污染的研究，也是我现在一直在做的方向。”沈国锋笑着说道。这一次，为了更加深入学习掌握研究方法，他待了接近4年的时间。在这期间，他不仅深入研究了超细颗粒物的排放特征，同时针对液化石油气等清洁燃料做了系列的排放量化工作。
　　在美国研究发展中国家的居民室内污染和健康危害过程中，沈国锋自然也牵挂着中国的室内污染及健康问题。2018年10月，他加入北京大学城市与环境学院，以预聘制助理教授的身份开始在北大的教学和研究工作，其研究工作的重点仍是居民生活能源结构、转型及其污染物排放等环境影响；污染物的健康危害评估，尤其是室内污染的呼吸暴露风险。
　　机遇对于任何人都很重要。2018年回国的这一年，适逢国家十年一次的全国污染源普查工作。在中国科学院院士、北京大学“博雅讲席”教授陶澍教授的呼吁和建议下，国家首次将农村居民生活源纳入普查工作中。沈国锋再一次有幸参与这一过程，与中科院、同济大学、南京大学等国内近20家大学和科研院所的研究团队一起开展了农村生活源污染排放现场测试和居民生活源结构入户调查工作。由于时间、人力和物力等各方面的约束，这次的生活源调查只在农村地区开展，而且是抽样调查。在沈国锋看来，这对于全面了解居民生活能源结构和环境影响还是有点不够，同时他也希望以后国家和相关部门能继续推进和支持这方面工作。
　　“博士时期我就开始关注居民室内污染及健康危害问题，尤其是农村地区。经济落后的地方有的时候很容易被人们忽视，大家提到大气污染第一时间想到的就是城市地区，工业、机动车等污染源，其实在一些农村地区，存在非常严重的室内空气污染问题，应该予以重视。”沈国锋说道。
　　
为农村和农民发声
　　在城市地区，每逢遇到雾霾天，总有人感叹不如回到家乡享受田园风光——阡陌交通，鸡犬相闻，其中往来种作之人，怡然自乐。但真实情况是否如此？
　　“农村人口众多，生物质和煤炭等固体燃料的物理消耗量大，而这些燃料在户用炉灶中燃烧效率通常都不高，且由于没有末端控制等措施，因此污染物的排放量高，从而造成一次PM2.5等污染物的大量排放，对环境及人体健康具有很大的影响。”沈国锋介绍。据测算，全球室内固体燃料燃烧导致数百万人的过早死亡。该问题在中国等发展中国家尤为突出，是我国排名第五的疾病负担风险因子，导致了近百万人的过早死亡。
　　近几年，由于冬季重污染严重的健康和社会影响，一些地区或城市重点部署开展了散煤治理，以“煤改气”或“煤改电”的措施来实现清洁取暖。但目前这些措施还集中在经济条件较好或国家重点控制的城市及部分城郊地区，在部分地区实行的双替代政策，由于资源紧张等原因，一度引发较大范围的社会关注和讨论。近一两年，国家政策有所调整，强调“宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜热则热”，确保北方地区群众安全取暖过冬。但不同方案的适用性和可行性需要实践和科学研究来论证。
　　沈国锋所在的研究团队聚焦的重点工作正是围绕这一难点展开的，他们目前承担了中国科学院《美丽中国生态文明建设科技工程》战略性先导专项“重点污染区域农村室内空气污染危害评估技术及控制措施”。在这个项目的支撑下，沈国锋所在的研究团队想通过实践和实证研究，来客观地评估不同取暖方式的环境效益和可持续性，为国家和地方政府政策制定提供科学、翔实、准确的数据。目前这个项目已经启动。在实际执行过程中，总能遇到各种各样的、来自各方面的困难。“有的地方虽然开展了电气之外的取暖试点，规模也不小，但对于我们去做监测和客观评估总抱着一种犹豫的态度，在某种程度上似乎在担忧结果不那么理想。”沈国锋说道，“其实，我们觉得某些中间方案是具有可行性的。当然，这需要实证数据来说事。其他人的一些担忧能够理解，但这工作着实不好开展，我们仍需要不懈努力。近半年来，我们的科研人员和学生一直持续在野外辛苦地干活，就是为了这项研究工作能更加顺利地开展下去。”
　　“农村大部分地区室外大气环境可能的确比城市要好，但室内环境却是相反。而大部分居民往往待在室内的时间远远高于室外，尤其是在冬天，在北方地区，这对农村地区居民的健康非常不利。”沈国锋说道。
　　自小在农村出生、长大的经历，让他更能体会乡村生活环境的艰难。烧火做饭的袅袅炊烟，看似诗意，却潜藏着巨大的危害。也许正因如此，在进入环境科学领域之后，一发现室内污染问题，他就再也没有离开。
　　近10年来，通过多次在不同区域、不同季节的现场测试，他在农村地区室内污染方面取得了一些成绩，将其研究关注从污染物的排放过程逐步延伸至污染暴露和风险评估。在集中于科研的同时，沈国锋还积极参与社会活动和服务。目前，他是中国地理学会环境地理专委会委员，中国环境科学学会室内环境与健康分会的农村环境与健康工作组副组长，国际期刊Archives爋f燛nvironmental Contamination and Toxicology副主编，Biomass & Bioenergy编委。同时，还是国际标准组织(ISO)TC285专家组成员身份，主要参与一些标准和技术导则的编写工作。
　　前不久，在国家自然科学基金委正式公布的2019年“优秀青年科学基金”项目资助名单中，沈国锋的名字赫然其中。正如获选项目所言，他将来的研究重点仍然会放在生活能源结构、转型及其对环境的影响等方面，将带领团队继续深入一线进行研究。
　　而在团队成员的要求方面，他有着一个“特定”的希望。“我个人觉得我们这个专业其实对所谓‘天赋’的要求没有那么高，我希望团队成员能踏踏实实、勤勤恳恳地做事，能友好地融入团队，因为我们做区域环境污染免不了开展大量的野外调查，所以必须能吃得了苦。”沈国锋说道，“中国农村地区人口众多，而关注他们生活环境质量的人太少，我也希望能有更多人注意到这一领域的重要性，一起为农村环境质量改善，以及广大农村居民的健康保护而奋斗。”