环境科学地位和作用初稿

环境科学专业在世界上的地位和影响 摘要： 全球的环境变化引起了人们的广泛关注, 对环境变化最敏感和较早开始研究的是自然科学家, 随后医学家、心理学家、经济学家、法学家等也开始关注环境问题。近年来全球环境发生复杂的变化, 环境科学发展面临复杂环境系统的挑战 Abstract:Global environmental change has attracted widespread attention, the most sensitive to environmental change and is the natural scientists began to study earlier, then therapists, psychologists, economists, jurists also begin to pay close attention to environmental problems. Complex changes in the global environment in recent years, environmental science development is facing the challenge of complex environmental system关键字：环境科学 发展 地位 影响1 引言( Introduction)自产业革命以来，人类在社会文明和经济发展方面取得了巨大的成就 与此同时，人类对自然的改造也达到空前的广度、深度和强度 研究表明，地球一半以上的陆地表面都受到人为活动的改造，一半以上的地球淡水资源都已被人类开发利用，人类活动严重影响着地球系统的生物地球化学过程及能量和物质的循环，外来物种入侵、海洋鱼类的大量捕捞及鸟类的大量灭绝，使地球生态系统面临空前的压力 环境污染、过度开采利用导致水资源日益短缺、油气资源和战略性矿产资源面临枯竭、物种退化灭绝及可能的生态灾难、全球气候变化、频发的自然灾害等，都危及人类社会的生存和发展环境科学在这种背景下产生的一门新兴学科。专业介绍： 研究人类生存的环境质量及其保护与改善的科学。 环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体，包括自然环境和社会环境。自然环境是直接或间接影响到人类的，一切自然形成的物质及其能量的总体。现在的地球表层大部分受过人类的干预，原生的自然环境已经不多了。环境科学所研究的社会环境是人类在自然环境的基础上，通过长期有意识的社会劳动所创造的人工环境。它是人类物质文明和精神文明发展的标志，并随着人类社会的发展不断丰富和演变。研究领域： 环境科学的研究领域，在5060年代侧重于自然科学和工程技术的方面，目前已扩大到社会学、经济学、法学等社会科学方面。对环境问题的系统研究，要运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学以及社会学、经济学、法学等多种学科的知识。所以，环境科学是一门综合性很强的学科。它在宏观上研究人类同环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系，揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律;在微观上研究环境中的物质,尤其是人类活动排放的污染物的分子、原子等微小粒子在有机体内迁移、转化和蓄积的过程及其运动规律，探索它们对生命的影响及其作用机理等。发展历程作为一门科学，环境科学产生于20世纪50-60年代，当时全球性的环境污染和破坏，引起人类思想的极大震动和全面反省。1962年，美国海洋生物学家R卡逊（RCarson）出版了寂静的春天一书，通俗地说明杀虫剂污染造成的严重生态危害，该书是人类进行全面反省的信号。可以认为，以此为标志，近代环境科学开始产生并发展起来。据研究，“环境科学”这一名词最先是美国学者为解决宇宙飞船中的人工环境问题提出的，后来逐渐演变为具有现代意义的概念。短短的几十年时间，环境科学的发展历程中出现了两个最重要的历史阶段。第一阶段是直接运用地学、生物学、化学、物理学、公共卫生学、工程技术科学的原理和方法，阐明环境污染的程度、危害和机理，探索相应的治理措施和方法，由此发展出环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学等一系列新的边缘性分支学科。由于污染防治的实践活动表明，有效的环境保护同时还必须依赖于对人类活动和社会关系的科学认识与合理调节，于是环境科学的发展又涉及到许多社会科学的知识领域，并相应地产生了环境经济学、环境管理学、环境法学，这一系列传统自然科学、社会科学、技术科学等新分支学科的出现和汇聚标志着环境科学的诞生。这一阶段的特点是直观地确定对象，即直接针对污染与生态破坏现象进行研究。在此基础上发展起来的、具有独立意义的理论，主要是环境质量学说。其中包括有关环境中污染物质迁移转化的规律，环境污染的生态效应和社会效应，环境质量标准和评价等科学内容。它表明环境科学既植根于传统学科，又开始于传统学科分离。与此相应，这一阶段所达到的方法论高度是系统分析方法的运用。其具体表现为：寻求对区域环境污染进行综合防治的方法，并进而寻求局部范围内既有利于经济发展又有利于改善环境质量的优化方案。与这一阶段相适应，出现环境科学的第一个定义：即环境科学是关于环境质量及其保护与改善的科学。由于环境问题在实质上是人类社会行为失当造成的，是复杂的全球性的问题，因此不少学者、专家在按照环境质量学说工作的同时，也敏锐地感觉到此学说有还不能从根本上解决问题的一面，从而把目光集聚到全球环境问题和人类社会发展的战略模式上。他们认为，要从根本上解决环境问题，必须寻求人类活动、社会物质系统的发展与环境演化三者之间的统一。由此，环境科学发展到更高一级的新阶段，即把社会与环境的协调演化作为研究对象，综合考虑人口、经济、资源与环境等主要因素的制约关系，从多层次乃至最高层次上探讨人与环境协调演化的具体途径。它们涉及到：科学技术发展方向的调整；社会经济模式的改变；人类生活方式和价值观念的变化等。其中不少观点互相分歧和对立，反映了环境问题和与之相关联的各种社会问题的复杂性以及学者们的社会背景的差异。这些互相分歧的观点之间的激烈争论，在总体上促进了环境科学理论的发展和体系的形成。与这一阶段相对应的环境科学定义则是：研究环境结构、环境状态及其运动变化规律，研究环境与人类社会活动间的关系，并在此基础上寻求正确解决环境问题，确保人类社会与环境之间协调演化、持续发展的具体途径的科学环境科学在中国的发展上世纪70年代以前，中国在基础科学、医学、工程技术等方面已进行了一些有关环境科学的研究工作，但当时都是从各自的学科和系统出发，零星地进行研究。1972年，在总结过去经验的基础上，提出了“全面规划，合理布局，综合利用,化害为利,依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”的环境保护方针。同年，中国科学院联合全国多个部门对官厅水系的污染和水源保护进行多学科的、大规模的调查研究，推动了环境科学的发展。1973年制定了19741975年环境保护科学研究任务。以后，又制定环境保护科学技术长远发展规划，并纳入全国科学技术发展规划。30多年来，中国的环境科学研究已形成了一定的力量，取得了一定的成果，环境科学的各门分支学科也得到了蓬勃发展。在环境质量研究方面，已进行了部分城市、河流、湖泊、海域、地下水的研究。在环境监测方面，研制了大气污染自动监测车和水质污染监测船，建立了标准分析方法，开展了中子活化、激光、遥感遥测等分析技术和生物监测的应用。在工业污染治理技术方面，高浓度二氧化硫回收、无氰电镀和电镀废水治理、酶法脱毛、汞害治理、炼油废水净化、气流噪声防治等技术已在生产上应用。在大自然保护方面，对沙漠综合防治、草原改良、黄土高原大面积造林、农村沼气的利用，及中国综合农业区划的制定、野生濒危动物的驯化和濒危植物的引种栽培等，积累了一定经验。在污染和人体健康关系的研究方面，进行了大气和水污染对人体健康的危害、农药的毒性毒理、噪声危害等研究。此外，还在环境化学、环境生物学、环境地学等方面进行了一些基础研究。当前中国环境科学研究的重点是：无污染或少污染工艺技术，环境规划和区域环境污染综合防治，污染物在环境中的迁移、转化和归宿的规律，污染物的毒理及其对生物和人体健康的影响，环境政策，环境经济效果和环境立法等。环境科学与其他学科产生的交叉学科在现阶段，环境科学主要是运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题，形成与有关学科相互渗透、交叉的许多分支学科。属于自然科学方面的有环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学；属于社会科学方面的有环境管理学、环境经济学、环境法学等。环境地学以人-地系统为对象,研究它的发生和发展，组成和结构，调节和控制,改造和利用。主要研究内容有：地理环境和地质环境等的组成、结构、性质和演化，环境质量调查、评价和预测,以及环境质量变化对人类的影响等。环境地学的学科体系尚未完全定型，较成熟的分支学科有环境地质学、环境地球化学、环境海洋学、环境土壤学、污染气象学等。环境生物学研究生物与受人类干预的环境之间的相互作用的机理和规律。它有两个研究领域：一个是针对环境污染问题的污染生态学；一个是针对环境破坏问题的自然保护。环境生物学以研究生态系统为核心，向两个方向发展：从宏观上研究环境中污染物在生态系统中的迁移、转化、富集和归宿，以及对生态系统结构和功能的影响；从微观上研究污染物对生物的毒理作用和遗传变异影响的机理和规律。环境化学主要是鉴定和测量化学污染物在环境中的含量，研究它们的存在形态和迁移、转化规律，探讨污染物的回收利用和分解成为无害的简单化合物的机理。它有两个分支：环境污染化学和环境分析化学。环境物理学研究物理环境和人类之间的相互作用。主要研究声、光、热、电磁场和射线对人类的影响，以及消除其不良影响的技术途径和措施。声、光、热、电、射线，为人类生存和发展所必需。但是，它们在环境中的量过高或过低，就会造成污染和危害。因此,环境物理学研究的目的是要为人类创造一个适宜的物理环境。根据研究对象的不同，分为环境声学、环境光学、环境热学、环境电磁学、环境空气动力学等分支学科。其中环境声学有较长的研究历史和较多的研究成果。环境医学研究环境与人群健康的关系，特别是研究环境污染对人群健康的有害影响及其预防措施，包括探索污染物在人体内的动态和作用机理，查明环境致病因素和致病条件，阐明污染物对健康损害的早期反应和潜在的远期效应，以便为制定环境卫生标准和预防措施提供科学依据。环境医学的研究领域有环境流行病学、环境毒理学、环境医学监测等。环境工程学运用工程技术的原理和方法，防治环境污染，合理利用自然资源，保护和改善环境质量。主要研究内容有大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废物的处理和利用、噪声控制等，并研究环境污染综合防治，以及运用系统分析和系统工程的方法，从区域环境的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。此外，环境工程学还研究控制污染的技术经济问题，开展技术发展的环境影响评价工作。环境管理学研究采用行政的、法律的、经济的、教育的和科学技术的各种手段调整社会经济发展同环境保护之间的关系，处理国民经济各部门、各社会集团和个人有关环境问题的相互关系，通过全面规划和合理利用自然资源，达到保护环境和促进经济发展的目的。环境经济学研究经济发展和环境保护之间的相互关系，探索合理调节人类经济活动和环境之间的物质交换的基本规律，其目的是使经济活动能取得最佳的经济效益和环境效益。环境法学研究关于保护自然资源和防治环境污染的立法体系、法律制度和法律措施，目的在于调整因保护环境而产生的社会关系。环境是一个有机的整体，环境污染又是极其复杂的、涉及面相当广泛的问题。因此，在环境科学发展过程中，环境科学的各个分支学科虽然各有特点，但又互相渗透，互相依存，它们是环境科学这个整体的不可分割的组成部分。环境生态学环境生态学是环境科学与生态学的交叉产生的新学科，是伴随着环境问题的出现而产生和发展的综合性学科，侧重研究人类干扰下环境破坏所产生的影响及生态系统自身的一系列变化。环境科学发展复杂环境系统的挑战 ( Challenges from complexenvironmental systems)环境科学的发展源于两个重要的驱动力: 一是多个学科的科学家对环境问题的共同关注和研究兴趣，二是人类社会生存和发展的需要 前者使学科交叉融合成为环境科学的鲜明特色，后者则是环境科学的社会价值与意义所在 在复杂环境系统的背景下，二十一世纪的环境科学，宏观地说，面临以下主要挑战挑战之一，来自持续加重的环境压力 复杂环境系统的矛盾与问题，其根本驱动是人类活动，其表现是环境系统各要素之间的协调发展被破坏，其结果是威胁到地球生态系统的稳定性乃至人类生存和发展 目前，人类生产活动及其对自然环境的改造达到空前的强度，自然生态系统改变和物种消失也日益加重 与此同时，世界各国的社会经济体系正变得相互联系、相互依存，局部的环境变化有可能相互叠加、相互增强，从而对整个人类社会的经济、安全和发展构成实际威胁挑战之二，来自复杂环境系统及其变化的不确定性 复杂环境系统内部矛盾及由此衍生出的环境变化和环境问题，都具有较强的不确定性，对其进行准确预测