環(huán)境科學(xué)概況及發(fā)展趨勢論文
綜合已有的文獻(xiàn)表述，提出了關(guān)于環(huán)境、復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)、環(huán)境問題和環(huán)境科學(xué)等基本概念的看法. 對國內(nèi)外環(huán)境科學(xué)專業(yè)教育做了簡要的介紹和比較，分析了復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)背景下環(huán)境科學(xué)研究面對的挑戰(zhàn)，列舉了環(huán)境科學(xué)研究中需要加強(qiáng)并盡快取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的幾個領(lǐng)域，并闡述了各領(lǐng)域的主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵科學(xué)問題. 對二十一世紀(jì)環(huán)境科學(xué)的發(fā)展做了展望。
一、引言
環(huán)境科學(xué)源于人們對于周圍環(huán)境及其影響的高度關(guān)注，并隨著眾多環(huán)境問題的出現(xiàn)而迅速發(fā)展成為一門新興學(xué)科. 它是一門介于自然科學(xué)、社會科學(xué)和技術(shù)科學(xué)之間的交叉學(xué)科，不僅涵蓋地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等多個自然科學(xué)領(lǐng)域，還涉及經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)及政治學(xué)等社會科學(xué)領(lǐng)域. 環(huán)境科學(xué)的學(xué)科形成歷史雖然不長，但其學(xué)科框架日趨成熟、研究方法逐漸豐富、研究范圍快速擴(kuò)展、多學(xué)科交叉的特點(diǎn)日益彰顯。
從多學(xué)科到跨學(xué)科、從跨學(xué)科到學(xué)科交叉融合，環(huán)境科學(xué)經(jīng)歷了起源、發(fā)展并逐漸成熟的快速成長過程，同時也處于繼續(xù)深入發(fā)展的重要關(guān)口. 一些基本的理論問題需要?dú)w納整理，一些重要的科學(xué)問題需要明確，一些關(guān)系到學(xué)科未來發(fā)展的框架需要搭建。
二、環(huán)境問題與環(huán)境科學(xué)
對于環(huán)境科學(xué)( Environmental Science) 的定義，試將國內(nèi)外一些主流的定義引用如下：環(huán)境科學(xué)是研究近代( 包括現(xiàn)代) 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中出現(xiàn)的環(huán)境質(zhì)量變化的科學(xué). 它研究環(huán)境質(zhì)量變化的起因、過程和后果，并找出解決環(huán)境問題的途徑和技術(shù)措施( 馬世駿，1983) .環(huán)境科學(xué)是以"人類-環(huán)境"系統(tǒng)為其特定的研究對象，研究"人類-環(huán)境"系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展、調(diào)節(jié)和控制以及改造和利用的科學(xué)( 劉培桐，1994) .環(huán)境科學(xué)是研究"人類-環(huán)境"之間辯證關(guān)系，掌握其發(fā)展規(guī)律，調(diào)控二者間物質(zhì)、能量與信息過程，尋求解決環(huán)境問題的途徑和方法，謀求人類環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)和持續(xù)發(fā)展的科學(xué)( 賈振邦等，2004)。
環(huán)境科學(xué)是以"人類-環(huán)境"系統(tǒng)為特定整體，針對不斷變化的環(huán)境問題，通過自然科學(xué)、社會科學(xué)、工程科學(xué)的跨學(xué)科綜合研究，逐漸形成的交叉學(xué)科群( 楊志峰等，2004) .環(huán)境科學(xué)是研究人類活動與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用關(guān)系，尋求人類社會與環(huán)境協(xié)同演化、可持續(xù)發(fā)展的途徑與方法的科學(xué)( 鄭度等，2007) .環(huán)境科學(xué)是研究和揭示人與環(huán)境相互作用規(guī)律、指導(dǎo)人類進(jìn)行環(huán)境實(shí)踐的科學(xué)體系( 左玉輝，2010) 。
從上面列舉的環(huán)境科學(xué)定義來看，雖然表述有區(qū)別，但實(shí)質(zhì)大同小異. 可以歸納整理為： 環(huán)境科學(xué)以復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)為研究對象、以各種環(huán)境問題為研究內(nèi)容、以多學(xué)科融合交叉為典型特征、以揭示"人類-環(huán)境"相互作用規(guī)律為核心任務(wù)、以"人類-環(huán)境"協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展為最終目標(biāo)的學(xué)科群。
三、環(huán)境科學(xué)的發(fā)展趨勢
1、國際上環(huán)境科學(xué)研究的趨勢
環(huán)境問題科學(xué)委員會是1969年成立的，其目的為改進(jìn)人類活動對環(huán)境的影響，著重于七個方面的工作：(1)生物地球化學(xué)循環(huán)(碳、氧、氮、硫、磷);(2)生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化和進(jìn)化;(3)人類定居點(diǎn)的環(huán)境;(4)生態(tài)毒理學(xué);(5)環(huán)境系統(tǒng)的模擬模式;(6)環(huán)境控制;(7)環(huán)境向題情報通訊系統(tǒng)。
七十年代初期，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃暑(UNE)指出，為了人類生活及幸福，必須取得人類與自然環(huán)境之間的動態(tài)平衡，從而使人類的最高能力得以全面發(fā)展，并制訂了研究規(guī)劃(1972年)，包括五個方面：(1)全球環(huán)境評價，為了提高環(huán)境質(zhì)量，研究人類居住區(qū)的規(guī)劃和管理，自然資源管理的環(huán)境前景 (2)環(huán)境的管理活動。(3)支持措施。(4)自然野生生物和遺傳種源(包括水陸生態(tài)系統(tǒng)和棲息地)的保護(hù)。(5)能源問題。
2、我國環(huán)境科學(xué)的發(fā)展趨勢
我國黨和政府十分重視生態(tài)和環(huán)境保護(hù)問題。黨的十二大政治報告中特別指出，必須"堅(jiān)決保護(hù)農(nóng)業(yè)自然資源，保持生態(tài)平衡"。這就需要專家、學(xué)者從事生態(tài)經(jīng)濟(jì)的研究，從理論與實(shí)踐的結(jié)合上來研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然資源和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，把經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益統(tǒng)一起來，使我國的經(jīng)濟(jì)在協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上更穩(wěn)定、更迅速地發(fā)展"。
關(guān)于我國環(huán)境科學(xué)研究的`發(fā)展趨勢，環(huán)境科研工作者對此早就有所預(yù)見和觀點(diǎn).正如生態(tài)學(xué)家馬世駿教授多次強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn)，提出環(huán)境問題必須從生態(tài)平衡的觀點(diǎn)去考慮。從生態(tài)平衡的整體觀和經(jīng)濟(jì)觀來研究，整體觀點(diǎn)是生態(tài)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)是人類改造自然的基礎(chǔ)。從這兩個基本觀點(diǎn)出發(fā)，同時考慮經(jīng)濟(jì)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，生態(tài)觀和經(jīng)濟(jì)觀的統(tǒng)一，方能避免生態(tài)間題的片面思想，解決我國社會主義建設(shè)中面臨的生態(tài)失調(diào)的問題。
六十年代以來，生態(tài)學(xué)的發(fā)展由于環(huán)境保護(hù)問題而獲得巨大的動力;同樣，生態(tài)學(xué)理論作為環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)理論之一，對環(huán)境科學(xué)研究具有重要意義。七十年代以來，世界各國很重視生態(tài)學(xué)與環(huán)境科學(xué)兩者之間的交叉研究。
也就是說，運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理改革工藝，用生態(tài)工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝，所謂生態(tài)工藝，是應(yīng)用生物圈物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律，把生產(chǎn)過程納人生物圈合理的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)用系統(tǒng)工程原理設(shè)計(jì)閉路循環(huán)的生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源的多次利用，或無廢料排出的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、和壞境效益的統(tǒng)一，這是解決環(huán)境問題的基本指導(dǎo)思想，同時是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。
當(dāng)今，許多重大環(huán)境間題都是與生態(tài)系統(tǒng)有密切聯(lián)系.如城市污水處理方面，要研究發(fā)展土地處理系統(tǒng)，充分利用生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，生態(tài)農(nóng)業(yè)是以生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)而建立起來的一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式.充分利用太陽能的轉(zhuǎn)化率、生物能的利用率及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢物的再循環(huán)、提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，以達(dá)到保護(hù)生態(tài)，改善環(huán)境和永續(xù)利用資源和發(fā)展生產(chǎn)的目的。
此外，關(guān)于國土整治問題，它必然涉及到不同生產(chǎn)系統(tǒng)能源和物質(zhì)循環(huán)問題。還要研究我國的環(huán)境區(qū)劃問題，共中包括在環(huán)境本底、環(huán)境容量等研究的基礎(chǔ)上制定城市與農(nóng)村，工業(yè)與農(nóng)業(yè)，人口與交通等方面的合理布局與規(guī)劃。由此可見，環(huán)境科學(xué)技術(shù)要更好地為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，必須重視生態(tài)系統(tǒng)的能源和物質(zhì)循環(huán)研究.運(yùn)用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)和原理，以生態(tài)系統(tǒng)為中心，從不同側(cè)面研究人與環(huán)境之間的關(guān)系，是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究的共同特點(diǎn)。
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