关于环境科学研究主体、任务

　　1954年美国航天局科技工作者在研究宇宙飞船中的人工环境时提出了“环境科学”一词，而真正赋予环境科学研究“环境污染”这一内容的是在美国海洋生物学家蕾切尔•卡逊(RachelCarson)出版了其名著《寂静的春天》之后。该书以惊世骇俗的语言描写了农药的使用可能对野生动物的危害，唤醒了人类的环保意识，以环境保护为主元素的环境科学得到了快速发展，积累了大量研究成果。与此同时，根据社会对环境保护人才的巨大需求，高校教育体系中涉及对环境科学专门人才的培养。由于对环境科学研究主体及其任务认识的时代局限性和受各自办学“母”学科的影响，高校环境科学本科人才培养专业知识结构体系存在一定的差异。

　　随着全球经济的快速发展，人类社会对环境保护需求的日益增大，如何认识新形势下环境科学的研究主体及任务?针对研究主体要求，如何合理构建高校环境科学专业本科人才培养方案以培养符合社会要求的人才?成为高校环境科学专业人才培养面临的主要问题。文章在对环境科学发展和本科专业设置变迁、环境问题与环境科学研究主体等进行分析认识的基础上，提出了重构环境科学本科专业人才培养方案的设想。

　　―、环境科学的发展和环境科学本科专业设置之变迁

　　科技工作者从科学研究和社会需要等方面对环境科学开展了大量的研究工作，主要侧重于自然科学和工程技术方面，特别是在20世纪70年代工业发展伴生的环境污染问题。目前有关工业污染控制和环境污染治理的成果甚多，环境社会学的研究内容也十分丰富，积累了大量的科研资料[>3]。为了尽快解决环境问题，消除污染，全社会亟须大量环境保护科技工作者从事环境科学研究。为此，20世纪70年代在全球范围内环境科学专业人才培养工作列人高校本科教育议事日程中，环境科学本科教育在高校专业办学中如雨后春齊般成长发展起来。

　　我国高校环境科学教育也是始于20世纪70年代末80年代初。在早期，虽然科教工作者对环境科学的学科性质、研究主体、肩负的任务等进行了不同程度的探讨，但由于环境科学发展时•间较短且社会需求巨大，出现了对同一问题有不同的理解的现象，导致高校本科办学中专业知识体系的构成有一定的差异。这一时期我国环境科学专业教育的显著特征表现为依托“母”学科诞生并发展[1]8M1。如北京大学于1972年创建了以环境化学分析和环境地学为方向的环境科学专业;南开大学依托化学学科于1973年成立环境保护专业，于1983年成立环境科学系;中山大学于20世纪70年代末成立了环境科学研究所;1983年经教育部批准，北京师范大学以地学为依托成为全国高校首批从事环境科学研究与环境教育的基地。高校环境科学本科专业主要有：环境化学、环境地学、环境生态学等。1987年教育部在高等学校本科教育专业目录调整中设立了“环境学”，将上述的环境化学、环境地学、环境生态学专业归并“环境学”中。

　　随着我国经济社会的快速发展，环境问题(环境污染与生态破坏)日益严重，环保专业人才需求增大，全国范围内有更多依托“母”学科的环境保护专业诞生了，同时有很多学科根据自己与解决环境问题的相关性，开设了许多与环境保护有关的课程，并开展相关环境问题研究。这一现象几乎覆盖了普通高等学校本科专业设置(2012年版)全部的13个学科门类，出现了庞大的学科群研究环境问题的局面。与此相应的是环境科学教学内容庞杂，涉及污染工程控制、环境污染治理、生态破坏恢复、农业环境保护、环境经济、环境政策法规教育、环境安全、环境伦理、环境心理等。因此，1998年教育部在《普通高等学校本科专业目录(1998年颁布)》中于工学类(08)和理学类(07)中同时设立环境科学与工程相关专业，工学类中有环境科学与工程(081005S)、环境工程(081001)、环境监察(081006S),理学类中有环境科学(071401)、地球环境科学(〇714〇4S)、生态学(部分)(071402)。在之后的十多年的专业办学和人才培养的认识与思辨过程中，科教工作者对环境科学学科性质和社会环境科学人才需求认识的进一步深化，2012年在教育部新编《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中将环境科学仅归编入工学类(08)，定为环境科学与工程一级学科(0825)，下设环境科学与工程(082501)、环境工程(082502)、环境科学(082503)、环境生态工程(〇82504)等4个二级学科。这一修编不仅使环境科学在人才培养中肩负的使命更加明确，也使环境科学研究的主体和肩负的责任有了新的变化，或者说是赋予了新的使命。

　　二、环境问题与环境科学研究主体的认识

　　支撑人类生存发展的环境是由客观有形的物质世界和无形的非物质世界共同组成的。环境问题则是指由这样的环境发生的、对人类生存发展产生不利影响的环境现象。这种现象的产生可能是自然环境变化所导致，也可能是人类活动所驱动。据此按照成因可将其分为两大类：自然环境问题和社会环境问题。社会环境问题是指由人的社会意识引发的对人类生存发展产生负面效应的环境现象。它属于人的主观意识范畴，是除理、工、农、医四大学科门类以外的其他学科门类研究的环境现象，如环境伦理、环境经济、环境法、环境管理、环境政策等环境问题。

　　自然环境问题是指客观环境在其自身能量驱动下或在外在能量(人为)扰动下表现出对人类生存发展产生不利影响的环境现象。一般可以把自然环境问题分为原生环境问题和次生环境问题。原生环境问题是指由自然环境自身运动变化引起的、有无人类影响都会发生的、对人类生存发展产生不利影响的环境现象，如气候变化、火山爆发、地震滑坡崩塌泥石流、台风海啸、洪涝与寒旱灾、风蚀水蚀引发的水土流失、物种兴衰等原生环境问题。在人类存在的今天，这些现象的发生是必然的，同时必然会对人类生存产生负面影响。次生环境问题是指自然环境在人为扰动下所表现出的对人类生存发展不利的环境现象。次生环境问题又可分为环境污染和生态破坏两个类型。生态破坏是指人类活动对自然环境影响的强度超过了自身恢复能力，引起地球表层系统原生环境的物质组成减少或结构改变，导致原生环境功能破坏，出现不利于人类健康可持续发展的环境现象，如：滑坡崩塌泥石流、风蚀水蚀、水土流失、土地沙漠化、盐溃化、土壤退化、旱涝寒冻、气候变化等不利环境现象。环境污染是指人类在其生产生活活动中排出的物质和余能进人环境并积累到一定程度，使环境组成、结构与功能发生变化，对人类健康生存发展产生不利影响的环境现象。如：水体污染、大气污染、土壤污染、生物污染、声环境污染、辐射和光热污染等被污染的环境现象。

　　早期科技工作者认为环境科学是研究围绕人类并对人类生存产生影响的自然环境诸要素发生、发展过程的科学;随后认为环境科学是以“人类一环境”系统为研究对象，研究该系统的发生、发展、协调和控制以及改造利用的科学，是研究人类与环境相互作用规律的科学;再后认为环境科学是研究人为环境问题的科学，是研究人类活动所引起的环境质量变化及保护与改善环境的科学。可见，前两者主要是研究影响人类生存的“环境问题”，后者是研究“环境问题”中由人类引发的“环境问题(人为环境问题)”。可见，环境科学开始是把影响人类生存的不利环境现象都纳人到学科的研究范畴。随着认识的变化，认为由人类导致的“环境问题(人为环境问题)”是环境科学研究的主体。

　　鉴于生态破坏发生的空间位置和人为影响的方式，文章认为次生环境问题中的生态破坏问题，可成为理学门类中如地理科学类(0705)、大气科学类(〇7〇6)、海洋科学类(〇7〇7)、生物科学类的生态学(071004)、农学门类中的自然保护与环境生态学(0902)等学科门类的研究任务之一。这些以自然过程为研究主体的学科门类具有研究生态破坏问题发生发展的基础，是从自然过程角度研究生命活动支持系统的组成、结构、功能的变化规律，研究自然状态下生命体及其生存环境的过程与规律，以获取指导人类与其支持系统协调发展的技术与对策。

　　环境污染问题可成为具有问题导向型、综合交叉型和运用型3大特征的环境科学(082502)的研究主体(图1)。环境科学是一门以人类生存环境为保护对象，以污染物(废弃物)为研究主体，研究污染物的发生、行为归趋、控治、利用及管理，为促进经济社会与环境保护协调发展和保护人类生存环境提供技术与理论支持的学科。根据环境科学研究主体和主要任务的界定以及高校本科4年学历的办学制度，为使环境科学专业学生了解、熟悉、掌握污染物(废弃物)的发生机理和控制技术及其在环境中的行为机理、所导致的环境危害、控制技术、效果和存在的问题与理论技术障碍，在获取专业基础知识和培养他们实践动手能力的基础上，同时启迪他们的求知欲望和创造性思维，使其能学到有别于其他学科专业的知识(学有所专);能良好地掌握本学科专业的知识和科技社会前沿需求(专生其长);能使本专业学生把学到的知识和技术有效地服务于教学、科研和社会环境管理(长见其效)。高校环境科学本科人才培养方案专业课程和实践知识体系构建包括以下内容。

　　该部分课程是凸显专业特长的，是为“学有所专，专生其长，长见其效”的专业知识结构模式而设置的。通过该专业课程的学习，学生在环境科学领域内形成独特的教学、科研和环境管理技能，具备专门的环境科学专业学问。因此，对在以污染物为研究主体的环境科学专业学习的学生而言，要了解、熟悉、掌握污染物(固体废弃物)产生的机理，进人大气、水体、土壤、生物等环境要素的形态(固、气、液、能)及方式;了解、熟悉、掌握污染物(固体废弃物)在环境中的行为归趋以及在现代科学技术支撑下能够对其开展控制、处置处理、资源化利用的技术;了解、熟悉、掌握各种技术的优缺点;了解、熟悉、掌握环境中污染物的监测、污染环境影响的预测、分析评估、环境污染防治规划等的知识内容。为本科毕业后服务社会做好专业知识储备。开设的课程主要有：大气污染控制理论与技术、水污染控制理论与技术、土壤污染控制理论与技术、固体废物处理处置与资源化理论及技术、物理性污染控制理论与技术、污染生态控制理论与技术、环境监测、环境影响评价、环境规划、环境管理等等。

　　(三)专业选修课类

　　根据学生与社会双方的需求，依托所在地区环境特征和所在学校教学科研力量，拟设置4大类课程：(0特色选修课类。可根据所在区域环境特征、环境污染特征或本专业师资所从事科研的特色，设置系列选修课。如：干旱区生态学、绿洲土壤污染与防治技术、寒旱区污水处理技术、多民族区环境政策研究、寒旱区生物地球化学、污染气象学等等。(2)拓展型选修课类。主要是针对毕业后的本科学生意在深造而设置的课程类。如：化工原理、环境土壤科学与工程、污水处理工程、电子电工学、微生物学、工业生态学、环境毒理学、CAD基础等等。(3)社会服务型选修课类。主要针对本科生毕业后拟进人各职能部门就业而设置的课程类。如：环境监察、环境监理、洁净技术、室内空气污染控制、环保公文写作、环保设备概论、国际NG0简介等等。(4)思想方法论型选修课类。让学生具备从系统、整体、科学等观点审视人类社会与生态环境的初步知识。该类课程有：系统论、运筹学、科学方法论、环境伦理学、环境哲学、环境美学等等。其中含有必选和任选两种类型。通过选修课程的学习，使学生达到学术型与技术型人才的标准，成为具有环境科学专业素质的管理人才和环境保护领域的实业人士。

　　(四)实践性教学

　　第一，认识实习。实习内容主要包括人类赖以生存的环境要素，诸如大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈等组成、结构的认知性实习，认识各环境要素在人类健康生存中的功能及其发生发展演化过程;认识人类在其生存发展中生产生活行为污染物(废弃物)排放的必然性,认识到在人类生产生活过程中，对生产资料和生活资料的利用，不可能实现完全利用或者“零”排放，认到生产工艺流程或生产线对生产资料的利用率是随着人的认识水平的不断提高而提高的;认识各环境要素对各种污染物所具有的一定程度的环境自然净化降解能力，若超过其自然净化降解能力，则会引起环境原有功能的改变，出现不利于人类正常健康生存的功能，这也就是环境科学基本理论——环境容量、环境承载力等所阐述概念的涵义。在认识实习中，要让学生重新审视已熟悉的环境，从专业层面上看待地形地貌、土壤生物、水文地质、气候气象，通过这些认识人类生存发展对环境的依赖性。

　　第二，生产实习。实习内容主要包括对人类生存中必需的生产生活过程中产生污染物的机制及对污染物进行控治、综合利用、合理处理处置等技术的见识性实习，开展环境监测内容的实习等。主要是把课堂学习到的有关污染物控制、治理、利用、处理处置等技术予以实地验证;对部分环境监测项目在条件许可的情况下予以实践。例如有：生活垃圾填埋技术、工业固废处理处置技术、城市生活污水处理技术、工业企业特种污染物(污水、废气等)产生过程与控制技术、区域环境污染物的采集测试与分析技术等等。

　　第三，毕业论文。它是本科专业学生对整个大学学习的回顾性认知过程。它是在导师的指导下，由学生对专业存在的各类问题的发现、筛选、论证、立项等出发，经过严密的思考，设计出解决问题的方案，按照既定方案开展实验论证，取得阶段性结果，并通过答辩完成学习任务。