科学基金介入“蓝天计划”

北京大学环境科学与工程学院的傅立叶变换红外光谱仪(含漫反射配件与长光路反应池)

　　12月5日，环境保护部公布我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。《规划》将公众最关心的细颗粒物(PM2.5)纳入指标体系要求，到2015年，北京地区PM2.5年均浓度要下降15%。在空气污染防治方面，国家自然科学基金资助了一批基础研究，为防治污染、战胜环境相关疾病作了必要准备。

　　环境致癌率持续走高

　　11月底，北京市卫生局发布消息：北京市肿瘤防治研究办公室监测数据显示，2001年至2010年，北京市肺癌发病率增长了56%。全市新发癌症中有五分之一为肺癌，肺癌死亡率居“众癌之首”。

　　首都医科大学附属宣武医院心胸外科主任医师支修益指出，我国有一个肺癌发病地图册，东北、华北地区冬季取暖，再加上有些地区中重度空气污染，肺癌发病率相对较高。在引起肺癌的危险因素中，吸烟、空气污染占到22%，肺、支气管病变，职业因素，遗传因素大概占12%~15%;精神因素、年龄因素分别占8%和5%。

　　前不久，在第三届广州国际肺癌论坛上，部分专家认为随着各地控烟禁烟等措施加强，烟草所致肺癌的因素逐渐下降，但由环境污染而导致的腺癌却持续走高。

　　相关研究证实，在PM2.5浓度增加时，呼吸科、儿呼吸科门诊人数也相应增加。

　　2011年7月，《环境科学》杂志刊登了一篇题为《上海市霾期间PM2.5、PM10污染与呼吸科儿呼吸科门诊人数的相关分析》的论文，对上海市6所大中型医院呼吸科、儿呼吸科日门诊人数及霾天PM2.5、PM10的浓度数据进行统计分析，结果发现，“在霾发生当日，PM2.5日均浓度每增加34微克/立方米，呼吸科、儿呼吸科日均门诊人数分别增加3.2%和1.9%”。

　　复旦大学公共卫生学院的一项国家自然科学基金课题研究表明：在控制了时间趋势、气象、季节、一周日效应混杂因素等影响后，当大气PM2.5浓度上升10微克/立方米时，总死亡人数上升0.85%，结论是“大气细颗粒物污染具有潜在的急性人群健康危害”。

　　“大气污染的来源，在大气中输送和化学转化过程，其化学组分和物理特性(光学、吸湿性等)都非常复杂，导致气候、生态和健康效应的机制也非常复杂。”北京大学教授、国家杰出青年科学基金及创新研究群体学术带头人朱彤对《中国科学报》记者说，“因此，大气污染的防治必须与基础科学研究紧密结合起来才有针对性，才能最大程度地降低污染的多种效应。”

　　聚焦基础科学问题

　　朱彤认为，大气污染对气候变化、生态环境、人体健康有着多方面的影响。

　　“必须摸清气象和大气的化学过程与规律，在这个基础上，才能考虑如何进行控制，控制什么最有效。”清华大学教授、清华大学多介质复合污染与控制化学创新研究群体负责人贺克斌说。

　　复旦大学教授、复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺的一项科学基金研究表明：PM2.5中有不少可溶性粒子，如硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及有机酸盐等。因此除了健康方面的原因外，PM2.5超标对农业也有不利影响。

　　“有研究表明，灰霾天气太多，农作物减产可达25%。此外，灰霾天气对交通也有影响，从而拖累经济发展。”庄国顺说。

　　不久前，基金委化学科学部和地学科学部共同组织的第85期双清论坛上，与会专家围绕“空气污染对气候及健康的影响”的主题，以及“空气污染的生成与大气中的多相界面过程”、“空气污染的气候效应及影响人体健康的机制”、“短寿命气候效应污染物的控制思路”等议题展开讨论，研讨了该领域前沿及面临的重大科学问题，提出了今后5至10年应该重点资助的研究方向。

　　“基金委一直在资助这方面的基础研究，其中北京大学、清华大学、复旦大学、中科院大气物理研究所、中国气象科学研究院、南京大学等单位在这方面作出了不错的成绩。”基金委化学科学部四处(环境化学处)处长王春霞对《中国科学报》记者说，“目前关于空气污染方面的资助没有特别变化，本次双清论坛更明确了该领域的研究方向，利于推动和支持相关问题的学科交叉和深入研究。”

　　基础研究作用明显

　　“科学基金提供了重要的经费支持，提供了活跃的学术交流平台，促进了人才成长和队伍的建设。对学科发展起到了至关重要的作用。”朱彤说，“基金委应该大力支持大气污染的形成机制及气候、健康效应方面的基础和前沿科学问题的研究，推动大气污染研究领域的研究方向发展和人才队伍的建设。”

　　在国家杰出青年科学基金、创新研究群体学术等项目资助下，朱彤在大气化学反应动力学、地—气交换、青藏高原—极地—海洋大气化学、环境与健康、超大城市空气污染控制等方面获得了系列成果。他提出了大气复合污染形成的耦合机制，建立了灰霾的颗粒物多相反应概念模型;揭示了珠峰地区冰川风对地表大气臭氧的贡献，基于卫星遥感和模型估算，表明青藏高原是全球低层大气强氧化区;相关研究发现黑碳是影响儿童急性呼吸道炎症、老年心血管疾病的关键颗粒物组分，以及持久性有机物导致胎儿神经管畸形的证据。

　　针对中国普遍的区域大气污染，朱彤发起和组织了华北区域大气环境综合观测国际合作实验，揭示了北京及华北空气污染形成机制。

　　2003年，庄国顺就在国家自然科学基金资助下，开始沙尘暴气溶胶的理化特性及其对人体健康的影响的研究。此后他又承担多项科学基金面上和重点项目，在含硫化合物排放，气溶胶的来源、转化及其对气候的影响，PM2.5检测等方面作了大量研究。他带领的团队论证了城市化和机动车化所引起的颗粒物污染，对全球生物地球化学循环和全球气候变化可能引起的重大影响。

　　自1996年以来，贺克斌、中国工程院院士郝吉明和他们的科研团队就在科学基金资助下，定量解析出二次无机/有机颗粒物关键来源，并且建立了我国排放因子数据库。2010年1月，该研究成果“大气颗粒物及其前体物排放与复合污染特征”获国家自然科学奖二等奖。

　　清华大学多介质复合污染与控制化学创新群体还在全国各地设点采样，逐渐建成了以污染控制和污染化学研究见长的、较为完备的研究体系。他们建立的数据库不仅对中国研究改善空气质量有很大价值，对世界各国尤其是发展中国家也有很大的帮助。