“環(huán)境科學(xué)”簡介含義起源歷史與發(fā)展

1、環(huán)境科學(xué)環(huán)境保護是當今世界各國人民共同關(guān)心的重大的社會經(jīng)濟問題，也是科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里重大的研究課題。環(huán)境科學(xué)是在現(xiàn)代社會經(jīng)濟和科學(xué)發(fā)展過程中形成的一門綜合性科學(xué)。就世界范圍來說，環(huán)境科學(xué)成為一門科學(xué)還是近二、三十年的事情。環(huán)境和環(huán)境問題環(huán)境是相對于中心事物而言的。 與某一中心事物有關(guān)的周圍事物，就是這個事物的環(huán)境。環(huán)境科學(xué)研究的環(huán)境，是以人類為主體的外部世界，即人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)條件的綜 合體，包括自然環(huán)境和社會環(huán)境。自然環(huán)境是直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質(zhì) 及其能量的總體。 現(xiàn)在的地球表層大部分受過人類的干預(yù)，原生的自然環(huán)境已經(jīng)不多了。環(huán)境科學(xué)所研究的社會環(huán)境是人類在自然環(huán)境的

2、基礎(chǔ)上，通過長期有意識的社會勞動所創(chuàng)造的人工環(huán)境。它是人類物質(zhì)文明和精神文明發(fā)展的標志，并隨著人類社會的發(fā)展不斷豐富和演變。環(huán)境具有多種層次，多種結(jié)構(gòu)，可以作各種不同的劃分。 按照環(huán)境要素可分為大氣、水、 土壤、生物等環(huán)境；按照人類活動范圍可分為車間、廠礦、村落、城市、區(qū)域、全球、宇宙 等環(huán)境。環(huán)境科學(xué)是把環(huán)境作為一個整體進行綜合研究的。地球表面有四個圈層，即氣圈、水圈、土壤-巖石圈以及在這三個圈交會處適宜于生物生存的生物圈（有的學(xué)者將土壤 -巖石圈分為土壤圈和巖石圈，有的學(xué)者將人類從生物圈中 劃出，另立智能圈）。這四個圈主要在太陽能的作用下進行著物質(zhì)循環(huán)和能量流動。在這種情況下，自然界呈現(xiàn)出

3、萬物競新、生生不息的景象。人類只是地球環(huán)境演變到一定階段的產(chǎn) 物。人體組織的組成元素及其含量在一定程度上同地殼的元素及其豐度之間具有相關(guān)關(guān)系,表明人是環(huán)境的產(chǎn)物。人類出現(xiàn)后，通過生產(chǎn)和消費活動，從自然界獲取生存資源，然后又將經(jīng)過改造和使用的自然物和各種廢棄物還給自然界，從而參與了自然界的物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程，不斷地改變著地球環(huán)境。人類在改造環(huán)境的過程中，地球環(huán)境仍以固有的規(guī)律運 動著，不斷地反作用于人類，因此常常產(chǎn)生環(huán)境問題。環(huán)境問題可以說在古代就有了。西亞的美索不達米亞， 中國的黃河流域，是人類文明的發(fā)祥地。由于大規(guī)模地毀林墾荒，而又不注意培育林木，造成嚴重的水土流失，以致良田美地逐漸淪為

4、貧瘠土壤。產(chǎn)業(yè)革命以后，社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，機器的廣泛使用，為人類創(chuàng)造了大量財富，而工業(yè)生產(chǎn)排出的廢棄物卻造成了環(huán)境污染。19世紀下半葉，世界最大工業(yè)中心之一的倫敦，曾多次發(fā)生因排放煤煙引起的嚴重的煙霧事件。正如恩格斯所指出的，人類對自然界的“每一次勝利，在第一步都確實取得了我們預(yù)期的結(jié)果， 但是在第二步和第 三步卻有了完全不同的、 出乎預(yù)料的影響，常常把第一個結(jié)果又取消了”。 在世界人口數(shù)量 不多、生產(chǎn)規(guī)模不大的時候，人類活動對環(huán)境的影響并不太大， 即使發(fā)生環(huán)境問題也只是局部性的。20世紀50年代以來，社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)突飛猛進，人口數(shù)量激增，人類征服自然界的能力大大增強， 環(huán)境的反作用

5、便日益強烈地顯露出來，成為世界各國人民共同關(guān)心的全球性問題。到18世紀末，人類發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素總共只有 20多種。今天94種天然元素已經(jīng)全部被 發(fā)現(xiàn)，而且還制成了十多種人造元素。人工制取的各種化合物的種類與年俱增，據(jù)統(tǒng)計目前已超過500萬種。在這些化學(xué)品中，有毒化學(xué)品的年產(chǎn)量已達400萬噸。大量人工制取的化合物包括有毒物質(zhì)在內(nèi)進入環(huán)境，在環(huán)境中擴散、遷移、累積和轉(zhuǎn)化，不斷地惡化環(huán)境，嚴重威脅著人類和其他生物的生存。60年代末愛爾蘭海上成千上萬只海鳥死去，經(jīng)生物學(xué)家解剖發(fā)現(xiàn)，海鳥體內(nèi)含有高濃度的多氯聯(lián)苯。從生息在冰原覆蓋、荒無人煙的南極大陸上的企鵝體內(nèi)也檢出了 ddt。在北極附近格陵蘭冰蓋層中，近

6、幾十年來鉛和汞的含量不斷上升。日本在40年代出現(xiàn)主要由 鎘污染造成的痛痛病,在50年代先后出現(xiàn)由于 汞污染造成 的水俁病和由于石油化工企業(yè)排放的大氣污染物造成的四日市哮喘。許多種有害物質(zhì)進入人體及其他生物體內(nèi)還會產(chǎn)生潛在的和遠期的危害。這一切已經(jīng)引起世界各國的普遍關(guān)注。人類活動排放的廢棄物，越來越大地超過 環(huán)境自凈 能力,從而影響全球的 環(huán)境質(zhì)量。據(jù)70年代估計，全世界每年排入環(huán)境的固體廢物超過30億噸，廢水約60007000億噸，廢氣中僅一氧化碳和二氧化碳就近4億噸。大量廢棄物排入環(huán)境使大氣和水體的組成起了變化。大氣中的二氧化碳含量（按體積計）已由 19世紀的0.028%增加到現(xiàn)在的0.03

7、2 %。二氧化碳對地球氣候起著調(diào)節(jié)作用?？茖W(xué)實驗證實，如果它的含量繼續(xù)增高，勢必引起全球 性的氣候異常。西歐一些國家排放的大量硫氧化物、氮氧化物，經(jīng)風(fēng)傳送，隨雨水降落，造成斯堪的納維亞地區(qū)一些淡水湖的湖水酸度顯著上升。瑞典一些湖泊水中的氫離子濃度70年代比30年代幾乎增加了 100倍，魚產(chǎn)量因而大幅度下降。近年來世界上每年由于海運、沿海鉆探和開采石油、事故溢漏和廢物處理排入海洋的石油及其制品達到500多萬噸。海洋被石油污染，使海洋浮游生物的生存受到嚴重的威脅。據(jù)估計，現(xiàn)在大氣圈中的氧氣，有四分之一是海洋中的海洋浮游植物通過光合作用而產(chǎn)生的。海洋浮游植物一旦遭到嚴重的損害，勢必影響全球的氧含量的

8、平衡。人口的增長和生產(chǎn)活動的增強，成為對環(huán)境的沖擊和壓力。許多種資源日益減少， 并面臨耗竭的危險。全世界每年消耗的礦物燃料，20世紀初不足15億噸（按標準大卡計算），70年代增至7080億噸。地球森林面積，1862年約為55億公頃，20世紀60年代約為 38億公頃，70年代末只剩下不到 26億公頃了。應(yīng)該特別提到的是，熱帶雨林對調(diào)節(jié)全球 氣候有重要作用，大面積的砍伐，將產(chǎn)生嚴重后果。由于不合理的耕作制度，世界上被風(fēng)蝕、 鹽堿化的土地日益增多。據(jù)聯(lián)合國有關(guān)部門估計，土壤由于侵蝕每年損失240億噸，沙漠化土地每年擴大 600萬公頃，如果繼續(xù)按照這個速度發(fā)展下去，加上城市和交通事業(yè)的發(fā) 展占用大量農(nóng)

9、田，全世界現(xiàn)有的12.4億公頃耕地20年后將損失三分之一，世界糧食生產(chǎn)將受到嚴重威脅。另外，由于原生環(huán)境的消失、人類的捕殺和環(huán)境污染，世界上的植物和動物遺傳資源急劇減少了。估計有25000種植物和1000多種脊椎動物的種、亞種和變種面臨滅絕的危險，這對人類將是無法彌補的損失。以上事實說明，當今世界上大氣、水、土壤和生物所受到的污染和破壞已達到危險的程度。自然界的生態(tài)平衡受到日益嚴重的干擾,自然資源受到大規(guī)模破壞， 自然環(huán)境正在退化。環(huán)境科學(xué)就是為解決人類面臨的嚴重的環(huán)境問題，為創(chuàng)造更適宜、更美好的環(huán)境而逐漸發(fā)展起來的。它的興起和發(fā)展，標志著人類對環(huán)境的認識、利用和改造進入了一個新的階段。環(huán)境科

10、學(xué)的研究領(lǐng)域和主要任務(wù)環(huán)境科學(xué)的研究領(lǐng)域， 在5060年代側(cè)重于自然科學(xué)和工程技術(shù)的方面，目前已擴大到社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)等社會科學(xué)方面。對環(huán)境問題的系統(tǒng)研究，要運用地學(xué)、生物學(xué)、 化學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)以及社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)等多種學(xué)科的知識。所以， 環(huán)境科學(xué)是一門綜合性很強的學(xué)科。它在宏觀上研究人類同環(huán)境之間的相互作用、相互促進、相互制約的對立統(tǒng)一關(guān)系，揭示社會經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律；在微觀上研究環(huán)境中的物質(zhì)，尤其是人類活動排放的污染物的分子、原子等微小粒子在有機體內(nèi)遷移、 轉(zhuǎn)化和蓄積的過程及其運動規(guī)律，探索它們對生命的影響及其作用機理等。環(huán)境科學(xué)的主要任務(wù)是：第一

11、，探索全球范圍內(nèi) 環(huán)境演化的規(guī)律。環(huán)境總是不斷地演化， 環(huán)境變異也隨時隨地發(fā) 生。在人類改造自然的過程中， 為使環(huán)境向有利于人類的方向發(fā)展， 避免向不利于人類的方 向發(fā)展，就必須了解環(huán)境變化的過程，包括環(huán)境的基本特性、環(huán)境結(jié)構(gòu)的形式和演化機理等。第二，揭示人類活動同自然生態(tài)之間的關(guān)系。環(huán)境為人類提供生存條件，其中包括提供發(fā)展經(jīng)濟的物質(zhì)資源。人類通過生產(chǎn)和消費活動，不斷影響環(huán)境的質(zhì)量。人類生產(chǎn)和消費系 統(tǒng)中物質(zhì)和能量的遷移、 轉(zhuǎn)化過程是異常復(fù)雜的。 但必須使物質(zhì)和能量的輸入同輸出之間保 持相對平衡。這個平衡包括兩項內(nèi)容。 一是排入環(huán)境的廢棄物不能超過環(huán)境自凈能力，以免造成環(huán)境污染，損害環(huán)境質(zhì)量。

12、二是從環(huán)境中獲取可更新資源不能超過它的再生增殖能力,以保障永續(xù)利用；從環(huán)境中獲取 不可更新資源 要做到合理開發(fā)和利用。 因此，社會經(jīng)濟發(fā)展 規(guī)劃中必須列入環(huán)境保護的內(nèi)容，有關(guān)社會經(jīng)濟發(fā)展的決策必須考慮生態(tài)學(xué)的要求，以求得人類和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。第三，探索環(huán)境變化對人類生存的影響。環(huán)境變化是由物理的、化學(xué)的、生物的和社會的因素以及它們的相互作用所引起的。因此，必須研究污染物在環(huán)境中的物理、化學(xué)的變化過程，在生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的機理，以及進入人體后發(fā)生的各種作用，包括致畸作用、致突變作用 和致癌作用。同時，必須研究環(huán)境退化同物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系。這些研究可為保護人類生存環(huán)境、制定各項 環(huán)境標準、控制污

13、染物的排放量提供依據(jù)。第四，研究區(qū)域環(huán)境污染綜合防治的技術(shù)措施和管理措施。工業(yè)發(fā)達國家防治污染經(jīng)歷了幾個階段：50年代主要是治理污染源；60年代轉(zhuǎn)向區(qū)域性污染的綜合治理；70年代側(cè) 重預(yù)防，強調(diào)區(qū)域規(guī)劃和合理布局。引起環(huán)境問題的因素很多，實踐證明需要綜合運用多種 工程技術(shù)措施和管理手段，從區(qū)域環(huán)境的整體出發(fā)，調(diào)節(jié)并控制人類和環(huán)境之間的相互關(guān)系， 利用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)工程的方法尋找解決環(huán)境問題的最優(yōu)方案。環(huán)境科學(xué)的分支學(xué)科在現(xiàn)階段，環(huán)境科學(xué)主要是運用自然科學(xué)和社會科學(xué)的有關(guān)學(xué)科的理論、技術(shù)和方法來研究環(huán)境問題，形成與有關(guān)學(xué)科相互滲透、交叉的許多分支學(xué)科。 屬于自然科學(xué)方面的有 處境地學(xué)、環(huán)境生物學(xué)

14、、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程學(xué)；屬于社會科學(xué)方面 的有環(huán)境管理學(xué)、 環(huán)境經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境法學(xué)等。環(huán)境地學(xué) 以人-地系統(tǒng)為對象，研究它的發(fā)生和發(fā)展，組成和結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)和控制，改造和利用。主要研究內(nèi)容有：地理環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境等的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和演化，環(huán)境質(zhì) 量調(diào)查、評價和預(yù)測，以及環(huán)境質(zhì)量變化對人類的影響等。環(huán)境地學(xué)的學(xué)科體系尚未完全定型，目前較成熟的分支學(xué)科有 環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)、環(huán)境海洋學(xué)、環(huán)境土壤學(xué)、污染 氣象學(xué)等。環(huán)境生物學(xué) 研究生物與受人類干預(yù)的環(huán)境之間的相互作用的機理和規(guī)律。它有兩個研究領(lǐng)域：一個是針對環(huán)境污染問題的污染生態(tài)學(xué)；一個是針對環(huán)境破壞問題的 自然保護。 環(huán)境生

15、物學(xué)以研究生態(tài)系統(tǒng)為核心,向兩個方向發(fā)展：從宏觀上研究環(huán)境中污染物在生態(tài)系 統(tǒng)中的遷移、轉(zhuǎn)化、富集和歸宿，以及對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響；從微觀上研究污染物對生物的毒理作用和遺傳變異影響的機理和規(guī)律。環(huán)境化學(xué)主要是鑒定和測量化學(xué)污染物在環(huán)境中的含量，研究它們的存在形態(tài)和遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律，探討污染物的回收利用和分解成為無害的簡單化合物的機理。它有兩個分支:環(huán)境污染化學(xué) 和環(huán)境分析化學(xué)。環(huán)境物理學(xué) 研究物理環(huán)境和人類之間的相互作用。主要研究聲、光、熱、電磁場 和射線對人類的影響，以及消除其不良影響的技術(shù)途徑和措施。聲、光、熱、電、射線，為人類生存和發(fā)展所必需。 但是，它們在環(huán)境中的量過高或過低，就會

16、造成污染和危害。 因此，環(huán)境物理學(xué)研究的目的是要為人類創(chuàng)造一個適宜的物理環(huán)境。根據(jù)研究對象的不同， 分為處境聲學(xué)、環(huán)境光學(xué)、環(huán)境熱學(xué)、環(huán)境電磁學(xué)、環(huán)境空氣動力學(xué) 等分支學(xué)科。其中環(huán)境聲學(xué)有 較長的研究歷史和較多的研究成果。環(huán)境醫(yī)學(xué)研究環(huán)境與人群健康的關(guān)系，特別是研究環(huán)境污染對人群健康的有害影響及其預(yù)防措施，包括探索污染物在人體內(nèi)的動態(tài)和作用機理，查明環(huán)境致病因素和致病條件，闡明污染物對健康損害的早期反應(yīng)和潛在的遠期效應(yīng)，以便為制定 環(huán)境衛(wèi)生標準 和預(yù)防措施提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境醫(yī)學(xué)的研究領(lǐng)域有 環(huán)境流行病學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)監(jiān)測 等。環(huán)境工程學(xué) 運用工程技術(shù)的原理和方法，防治環(huán)境污染，合理利用

17、自然資源，保護和改善環(huán)境質(zhì)量。 主要研究內(nèi)容有 大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢物的處理和利用、噪聲控制等,并研究 環(huán)境污染綜合防治，以及運用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)工程的方法，從區(qū)域環(huán)境的整體上尋求解決環(huán)境問題的最佳方案。此外，環(huán)境工程學(xué)還研究控制污染的技術(shù)經(jīng)濟問題，開展 技術(shù)發(fā)展的環(huán)境影響評價 工作。環(huán)境管理學(xué) 研究采用行政的、法律的、經(jīng)濟的、教育的和科學(xué)技術(shù)的各種手段調(diào)整社會經(jīng)濟發(fā)展同環(huán)境保護之間的關(guān)系，處理國民經(jīng)濟各部門、 各社會集團和個人有關(guān)環(huán)境問題的相互關(guān)系，通過全面規(guī)劃和合理利用自然資源，達到保護環(huán)境和促進經(jīng)濟發(fā)展的目的。環(huán)境經(jīng)濟學(xué) 研究經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護之間的相互關(guān)系，探索合理調(diào)

18、節(jié)人類經(jīng)濟活動和環(huán)境之間的物質(zhì)交換的基本規(guī)律，其目的是使經(jīng)濟活動能取得最佳的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。環(huán)境法學(xué)研究關(guān)于保護自然資源和防治環(huán)境污染的立法體系、法律制度和法律措施，目的在于調(diào)整因保護環(huán)境而產(chǎn)生的社會關(guān)系。環(huán)境是一個有機的整體，環(huán)境污染又是極其復(fù)雜的、涉及面相當廣泛的問題。 因此，在環(huán)境科學(xué)發(fā)展過程中，環(huán)境科學(xué)的各個分支學(xué)科雖然各有特點，但又互相滲透，互相依存，它們是環(huán)境科學(xué)這個整體的不可分割的組成部分。環(huán)境科學(xué)在發(fā)展70 年代以來，人們在控制環(huán)境污染方面取得了一定成果，某些地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量也有所改善。這證明環(huán)境問題是可以解決的，環(huán)境污染的危害是可以防治的。隨著人類在控制環(huán)境污染方面所取得的進展