对环境科学学科的认识

对环境科学学科的认识环境科学是一门研究环境的物理、化学、生物三个部分的学科。它提供了综合、定量， 和跨学科的方法来研究环境系统。由于大多数环境问题涉及人类活动，因此经济、法律和社 会科学知识往往也可用于环境科学研究。一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相 互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的的科学。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。环境保护是当今世界各国人民共同关心的重大的社会经济问题， 也是科学技术领域 里重大的研究课题。环境科学是在现代社会经济和科学发展过程中形成的一门综合性科 学。就世范围来说，环境科学成为一门科学还是近 二、三十年的事情。环境是相对于中心事物而言的。与某一中心事物有关的周围事物，就是这个事物的 环境。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。环境具有多种层次，多种结构，可以作各种不同的划 分。按照环境要素可分为大气、水、土壤、生物等环境；按照人类活动范围可分为车间、 厂矿、村落、城市、区域、全球、宇宙等环境。环境科学是把环境作为一个整体进行综 合研究的。到18世纪末，人类发现的化学元素总共只有20多种。今天94种天然元素已经全 部被发现，而且还制成了十多种人造元素。人工制取的各种化合物的种类与年俱增，据 统计目前已超过500万种。在这些化学品中，有毒化学品的年产量已达400万吨。大量 人工制取的化合物包括有毒物质在内进入环境，在环境中扩散、迁移、累积和转化，不 断地恶化环境，严重威胁着人类和其他生物的生存。60年代末爱尔兰海上成千上万只海 鸟死去，经生物学家解剖发现，海鸟体内含有高浓度的多氯联苯。从生息在冰原覆盖、 荒无人烟的南极大陆上的企鹅体内也检出了 DDT。在北极附近格陵兰冰盖层中，近几十 年来铅和汞的含量不断上升。日本在40年代出现主要由镉污染造成的痛痛病，在50年 代先后出现由于汞污染造成的水俣病和由于石油化工企业排放的大气污染物造成的四 日市哮喘。许多种有害物质进入人体及其他生物体内还会产生潜在的和远期的危害。这 一切已经引起世界各国的普遍关注。人类活动排放的废弃物，越来越大地超过环境自净能力，从而影响全球的环境质量。 据70年代估计，全世界每年排入环境的固体废物超过30亿吨，废水约60007000亿 吨,废气中仅一氧化碳和二氧化碳就近4亿吨。大量废弃物排入环境使大气和水体的组 成起了变化。大气中的二氧化碳含量（按体积计）已由19世纪的0.028%增加到现在的 0.032%。二氧化碳对地球气候起着调节作用。科学实验证实，如果它的含量继续增高， 势必引起全球性的气候异常。西欧一些国家排放的大量硫氧化物、氮氧化物，经风传送， 随雨水降落，造成斯堪的纳维亚地区一些淡水湖的湖水酸度显著上升。瑞典一些湖泊水 中的氢离子浓度70年代比30年代几乎增加了 100倍，鱼产量因而大幅度下降。近年来世界上每年由于海运、沿海钻探和开采石油、事故溢漏和废物处理排入海洋的石油及其 制品达到500多万吨。海洋被石油污染，使海洋浮游生物的生存受到严重的威胁。据估 计，现在大气圈中的氧气，有四分之一是海洋中的海洋浮游植物通过光合作用而产生的。 海洋浮游植物一旦遭到严重的损害，势必影响全球的氧含量的平衡。以上事实说明，当今世界上大气、水、土壤和生物所受到的污染和破坏已达到危险 的程度。自然界的生态平衡受到日益严重的干扰，自然资源受到大规模破坏，自然环境 正在退化。环境科学就是为解决人类面临的严重的环境问题，为创造更适宜、更美好的 环境而逐渐发展起来的。它的兴起和发展，标志着人类对环境的认识、利用和改造进入 了一个新的阶段。环境科学的主要任务是：第一，探索全球范围内环境演化的规律。环境总是不断地演化，环境变异也随时随 地发生。在人类改造自然的过程中，为使环境向有利于人类的方向发展，避免向不利于 人类的方向发展，就必须了解环境变化的过程，包括环境的基本特性、环境结构的形式 和演化机理等。第二，揭示人类活动同自然生态之间的关系。环境为人类提供生存条件，其中包括 提供发展经济的物质资源。人类通过生产和消费活动，不断影响环境的质量。人类生产 和消费系统中物质和能量的迁移、转化过程是异常复杂的。但必须使物质和能量的输入 同输出之间保持相对平衡。这个平衡包括两项内容。一是排入环境的废弃物不能超过环 境自净能力，以免造成环境污染，损害环境质量。二是从环境中获取可更新资源不能超 过它的再生增殖能力，以保障永续利用；从环境中获取不可更新资源要做到合理开发和 利用。因此，社会经济发展规划中必须列入环境保护的内容，有关社会经济发展的决策 必须考虑生态学的要求，以求得人类和环境的协调发展。第三，探索环境变化对人类生存的影响。环境变化是由物理的、化学的、生物的和 社会的因素以及它们的相互作用所引起的。因此，必须研究污染物在环境中的物理、化 学的变化过程，在生态系统中迁移转化的机理，以及进入人体后发生的各种作用，包括 致畸作用、致突变作用和致癌作用。同时，必须研究环境退化同物质循环之间的关系。 这些研究可为保护人类生存环境、制定各项环境标准、控制污染物的排放量提供依据。第四，研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。工业发达国家防治污染 经历了几个阶段：50年代主要是治理污染源；60年代转向区域性污染的综合治理；70 年代侧重预防，强调区域规划和合理布局。引起环境问题的因素很多，实践证明需要综 合运用多种工程技术措施和管理手段，从区域环境的整体出发，调节并控制人类和环境 之间的相互关系，利用系统分析和系统工程的方法寻找解决环境问题的最优方案。随着人类在控制环境污染方面所取得的进展，环境科学这一新兴学科也日趋成熟， 并形成自己的基础理论和研究方法。它将从分门别类研究环境和环境问题，逐步发展到 从整体上进行综合研究。资环学院环科112班 樊祎2012年1月3日