環(huán)境科學概況及發(fā)展趨勢論文
綜合已有的文獻表述，提出了關于環(huán)境、復雜環(huán)境系統(tǒng)、環(huán)境問題和環(huán)境科學等基本概念的看法. 對國內(nèi)外環(huán)境科學專業(yè)教育做了簡要的介紹和比較，分析了復雜環(huán)境系統(tǒng)背景下環(huán)境科學研究面對的挑戰(zhàn)，列舉了環(huán)境科學研究中需要加強并盡快取得實質性進展的幾個領域，并闡述了各領域的主要研究內(nèi)容和關鍵科學問題. 對二十一世紀環(huán)境科學的發(fā)展做了展望。
一、引言
環(huán)境科學源于人們對于周圍環(huán)境及其影響的高度關注，并隨著眾多環(huán)境問題的出現(xiàn)而迅速發(fā)展成為一門新興學科. 它是一門介于自然科學、社會科學和技術科學之間的交叉學科，不僅涵蓋地理學、生態(tài)學、物理學、化學、生物學等多個自然科學領域，還涉及經(jīng)濟學、社會學及政治學等社會科學領域. 環(huán)境科學的學科形成歷史雖然不長，但其學科框架日趨成熟、研究方法逐漸豐富、研究范圍快速擴展、多學科交叉的特點日益彰顯。
從多學科到跨學科、從跨學科到學科交叉融合，環(huán)境科學經(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)展的重要關口. 一些基本的理論問題需要歸納整理，一些重要的科學問題需要明確，一些關系到學科未來發(fā)展的框架需要搭建。
二、環(huán)境問題與環(huán)境科學
對于環(huán)境科學( Environmental Science) 的定義，試將國內(nèi)外一些主流的定義引用如下：環(huán)境科學是研究近代( 包括現(xiàn)代) 社會經(jīng)濟發(fā)展過程中出現(xiàn)的環(huán)境質量變化的科學. 它研究環(huán)境質量變化的起因、過程和后果，并找出解決環(huán)境問題的途徑和技術措施( 馬世駿，1983) .環(huán)境科學是以"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( 劉培桐，1994) .環(huán)境科學是研究"人類-環(huán)境"之間辯證關系，掌握其發(fā)展規(guī)律，調(diào)控二者間物質、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( 賈振邦等，2004)。
環(huán)境科學是以"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、社會科學、工程科學的跨學科綜合研究，逐漸形成的交叉學科群( 楊志峰等，2004) .環(huán)境科學是研究人類活動與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用關系，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( 鄭度等，2007) .環(huán)境科學是研究和揭示人與環(huán)境相互作用規(guī)律、指導人類進行環(huán)境實踐的科學體系( 左玉輝，2010) 。
從上面列舉的環(huán)境科學定義來看，雖然表述有區(qū)別，但實質大同小異. 可以歸納整理為： 環(huán)境科學以復雜環(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、以"人類-環(huán)境"協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展為最終目標的學科群。
三、環(huán)境科學的發(fā)展趨勢
1、國際上環(huán)境科學研究的趨勢
環(huán)境問題科學委員會是1969年成立的，其目的為改進人類活動對環(huán)境的影響，著重于七個方面的工作：(1)生物地球化學循環(huán)(碳、氧、氮、硫、磷);(2)生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化和進化;(3)人類定居點的環(huán)境;(4)生態(tài)毒理學;(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。(5)能源問題。
2、我國環(huán)境科學的發(fā)展趨勢
我國黨和政府十分重視生態(tài)和環(huán)境保護問題。黨的十二大政治報告中特別指出，必須"堅決保護農(nóng)業(yè)自然資源，保持生態(tài)平衡"。這就需要專家、學者從事生態(tài)經(jīng)濟的研究，從理論與實踐的結合上來研究經(jīng)濟發(fā)展與自然資源和生態(tài)環(huán)境的關系，把經(jīng)濟效益和生態(tài)效益統(tǒng)一起來，使我國的經(jīng)濟在協(xié)調(diào)的基礎上更穩(wěn)定、更迅速地發(fā)展"。
關于我國環(huán)境科學研究的`發(fā)展趨勢，環(huán)境科研工作者對此早就有所預見和觀點.正如生態(tài)學家馬世駿教授多次強調(diào)的觀點，提出環(huán)境問題必須從生態(tài)平衡的觀點去考慮。從生態(tài)平衡的整體觀和經(jīng)濟觀來研究，整體觀點是生態(tài)系統(tǒng)的理論基礎，經(jīng)濟觀點是人類改造自然的基礎。從這兩個基本觀點出發(fā)，同時考慮經(jīng)濟建設的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，生態(tài)觀和經(jīng)濟觀的統(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中面臨的生態(tài)失調(diào)的問題。
六十年代以來，生態(tài)學的發(fā)展由于環(huán)境保護問題而獲得巨大的動力;同樣，生態(tài)學理論作為環(huán)境科學基礎理論之一，對環(huán)境科學研究具有重要意義。七十年代以來，世界各國很重視生態(tài)學與環(huán)境科學兩者之間的交叉研究。
也就是說，運用生態(tài)學原理改革工藝，用生態(tài)工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝，所謂生態(tài)工藝，是應用生物圈物質運動規(guī)律，把生產(chǎn)過程納人生物圈合理的物質循環(huán)系統(tǒng)，運用系統(tǒng)工程原理設計閉路循環(huán)的生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)資源的多次利用，或無廢料排出的生產(chǎn)過程，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、和壞境效益的統(tǒng)一，這是解決環(huán)境問題的基本指導思想，同時是科學技術發(fā)展的必然結果。
當今，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)學理論為指導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，以達到保護生態(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)境科學技術要更好地為國民經(jīng)濟建設服務，必須重視生態(tài)系統(tǒng)的能源和物質循環(huán)研究.運用生態(tài)學觀點和原理，以生態(tài)系統(tǒng)為中心，從不同側面研究人與環(huán)境之間的關系，是現(xiàn)代生態(tài)學和環(huán)境科學研究的共同特點。
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