環境科學
一、環境科學的研究對象和任務
雖然人類自遠古時代就開始了對環境的研究,而且如同下文將要討論的那樣,發展了關於人類與自然界(自然環境)相互關係的認識(即所謂自然觀),然而,環境科學的興起,卻是本世紀70年代的事。
一門科學的誕生,取決於它是否有特定的研究對象以及社會的需要。環境科學是以人類—環境係統為其特定的研究對象,既不是逐個地研究環境的各要素,那是許多自然科學部門(如地質學、氣象學、海洋學、土壤學、生物學等)的研究對象;也不僅是綜合地研究人類的環境,那又是其他自然科學部門(如自然地理學和生態學等)的任務。環境科學主要研究環境在人類活動強烈幹預下所發生的變化和為了保持這個係統的穩定性所應采取的對策與措施。在宏觀上,它研究人類與環境之間的相互作用、相互促進、相互製約的對立統一關係,揭示社會經濟發展和環境保護協調發展的基本規律;在微觀上,它研究環境中的物質,尤其是人類排放的汙染物在有機體內遷移、轉化和積累的過程與運動規律,探索其對生命的影響及作用機理等。可見,環境科學是一門綜合性很強的科學,不僅牽涉到自然科學與工程技術科學的許多部門,而且還涉及經濟學、社會學和法學等社會科學方麵,要充分運用地學、生物學、化學、物理學、醫學、工程學、數學、計算科學,以及社會學、經濟學和法學等多種學科的知識。因此,毫不奇怪,環境科學家一般具有上述一門或數門學科的背景。
人類與環境構成了一對矛盾,環境科學的任務就是揭示這一對矛盾的實質,研究二者之間的辨證關係,掌握其發展規律,調控二者之間物質、能量與信息的交換過程,尋求解決矛盾的途徑和方法,以求人類—環境係統的協調和持續發展。因此,環境科學的主要任務應包括:
(1)了解人類與環境的發展規律。這是研究環境科學的前提。在環境科學誕生以前,有關的科學部門已經為此積累了豐富的資料,例如人類學、人口學、地質學、地理學、氣候學等。環境科學必須從這些相關學科中吸取營養,從而了解人類與環境的發展規律。
(2)研究人類與環境的關係。這是環境科學研究的核心。在人類與環境的矛盾中,人類作為矛盾的主體,一方麵從環境中獲取其生產與生活所必須的物質與能量,另一方麵又把生產與生活中所產生的廢棄物排放到環境之中,這就必然引起資源消耗與環境汙染的問題。而環境作為矛盾的客體,雖然消極地承受人類對資源的開采與廢棄物的汙染,但這種承受力是有一定限度的,這就是所謂的環境容量。這個容量就是對人類發展的製約,超過這個容量就會造成環境的退化和破壞,從而給人類帶來意想不到的災難,即恩格斯所稱的大自然的報複。本書後麵各章的內容大體上按照這一思路展開。
(3)探索人類活動強烈影響下環境的全球性變化。這是環境科學研究的長遠目標。環境是一個多要素組成的複雜係統,其中有許多正、負反饋機製。人類活動造成的一些暫時性的與局部性的影響,常常會通過這些已知的和未知的反饋機製積累、放大或抵消,其中必然有一部分轉化為長期的和全球性的影響,例如上文述及的大氣中CO2濃度增加的問題。因此,關於全球變化(globalchange)的研究已成為環境科學的熱點之一。
(4)開發環境汙染防治技術與製訂環境管理法規。這是環境科學的應用方麵。在這方麵,西方發達國家已取得一些成功的經驗:從50年代的汙染源治理,到60年代轉向區域性汙染綜合治理,70年代則更強調預防為主,加強了區域規劃和合理布局。同時,又製訂了一係列有關環境管理的法規,利用法律手段推行環境汙染防治的措施。近年來我國在這兩方麵都取得了可喜的成就,但是要達到控製汙染、改善環境的目標,還需作出更大的努力。