环境科学概况及发展趋势

　　综合已有的文献表述，提出了关于环境、复杂环境系统、环境问题和环境科学等基本概念的看法. 对国内外环境科学专业教育做了简要的介绍和比较，分析了复杂环境系统背景下环境科学研究面对的挑战，列举了环境科学研究中需要加强并尽快取得实质性进展的几个领域，并阐述了各领域的主要研究内容和关键科学问题. 对二十一世纪环境科学的发展做了展望。

　　一、引言

环境科学源于人们对于周围环境及其影响的高度关注，并随着众多环境问题的出现而迅速发展成为一门新兴学科. 它是一门介于自然科学、社会科学和技术科学之间的交叉学科，不仅涵盖地理学、生态学、物理学、化学、生物学等多个自然科学领域，还涉及经济学、社会学及政治学等社会科学领域. 环境科学的学科形成历史虽然不长，但其学科框架日趋成熟、研究方法逐渐丰富、研究范围快速扩展、多学科交叉的特点日益彰显。

从多学科到跨学科、从跨学科到学科交叉融合，环境科学经历了起源、发展并逐渐成熟的快速成长过程，同时也处于继续深入发展的重要关口. 一些基本的理论问题需要归纳整理，一些重要的科学问题需要明确，一些关系到学科未来发展的框架需要搭建。

　　二、环境问题与环境科学

对于环境科学( Environmental Science) 的定义，试将国内外一些主流的定义引用如下：环境科学是研究近代( 包括现代) 社会经济发展过程中出现的环境质量变化的科学. 它研究环境质量变化的起因、过程和后果，并找出解决环境问题的途径和技术措施( 马世骏，1983) .环境科学是以"人类-环境"系统为其特定的研究对象，研究"人类-环境"系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学( 刘培桐，1994) .环境科学是研究"人类-环境"之间辩证关系，掌握其发展规律，调控二者间物质、能量与信息过程，寻求解决环境问题的途径和方法，谋求人类环境系统协调和持续发展的科学( 贾振邦等，2004)。

环境科学是以"人类-环境"系统为特定整体，针对不断变化的环境问题，通过自然科学、社会科学、工程科学的跨学科综合研究，逐渐形成的交叉学科群( 杨志峰等，2004) .环境科学是研究人类活动与环境系统之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、可持续发展的途径与方法的科学( 郑度等，2007) .环境科学是研究和揭示人与环境相互作用规律、指导人类进行环境实践的科学体系( 左玉辉，2010) 。

　　从上面列举的环境科学定义来看，虽然表述有区别，但实质大同小异. 可以归纳整理为： 环境科学以复杂环境系统为研究对象、以各种环境问题为研究内容、以多学科融合交叉为典型特征、以揭示"人类-环境"相互作用规律为核心任务、以"人类-环境"协调和可持续发展为最终目标的学科群。

　　三、环境科学的发展趋势

　　1、国际上环境科学研究的趋势

　　环境问题科学委员会是1969年成立的，其目的为改进人类活动对环境的影响，着重于七个方面的工作：(1)生物地球化学循环(碳、氧、氮、硫、磷);(2)生态系统的动态变化和进化;(3)人类定居点的环境;(4)生态毒理学;(5)环境系统的模拟模式;(6)环境控制;(7)环境向题情报通讯系统。

　　七十年代初期，联合国环境规划暑(UNE)指出，为了人类生活及幸福，必须取得人类与自然环境之间的动态平衡，从而使人类的最高能力得以全面发展，并制订了研究规划(1972年)，包括五个方面：(1)全球环境评价，为了提高环境质量，研究人类居住区的规划和管理，自然资源管理的环境前景 (2)环境的管理活动。(3)支持措施。(4)自然野生生物和遗传种源(包括水陆生态系统和栖息地)的保护。(5)能源问题。

　　2、我国环境科学的发展趋势

　　我国党和政府十分重视生态和环境保护问题。党的十二大政治报告中特别指出，必须"坚决保护农业自然资源，保持生态平衡"。这就需要专家、学者从事生态经济的研究，从理论与实践的结合上来研究经济发展与自然资源和生态环境的关系，把经济效益和生态效益统一起来，使我国的经济在协调的基础上更稳定、更迅速地发展"。

　　关于我国环境科学研究的发展趋势，环境科研工作者对此早就有所预见和观点.正如生态学家马世骏教授多次强调的观点，提出环境问题必须从生态平衡的观点去考虑。从生态平衡的整体观和经济观来研究，整体观点是生态系统的理论基础，经济观点是人类改造自然的基础。从这两个基本观点出发，同时考虑经济建设的经济效益和生态效益，生态观和经济观的统一，方能避免生态间题的片面思想，解决我国社会主义建设中面临的生态失调的问题。

六十年代以来，生态学的发展由于环境保护问题而获得巨大的动力;同样，生态学理论作为环境科学基础理论之一，对环境科学研究具有重要意义。七十年代以来，世界各国很重视生态学与环境科学两者之间的交叉研究。

也就是说，运用生态学原理改革工艺，用生态工艺代替传统工艺，所谓生态工艺，是应用生物圈物质运动规律，把生产过程纳人生物圈合理的物质循环系统，运用系统工程原理设计闭路循环的生产系统，实现资源的多次利用，或无废料排出的生产过程，实现经济效益、社会效益、和坏境效益的统一，这是解决环境问题的基本指导思想，同时是科学技术发展的必然结果。

当今，许多重大环境间题都是与生态系统有密切联系.如城市污水处理方面，要研究发展土地处理系统，充分利用生态系统发展生态农业研究，生态农业是以生态学理论为指导而建立起来的一种新型农业生产模式.充分利用太阳能的转化率、生物能的利用率及农业生产废物的再循环、提高农业生态系统的生产力，以达到保护生态，改善环境和永续利用资源和发展生产的目的。

此外，关于国土整治问题，它必然涉及到不同生产系统能源和物质循环问题。还要研究我国的环境区划问题，共中包括在环境本底、环境容量等研究的基础上制定城市与农村，工业与农业，人口与交通等方面的合理布局与规划。由此可见，环境科学技术要更好地为国民经济建设服务，必须重视生态系统的能源和物质循环研究.运用生态学观点和原理，以生态系统为中心，从不同侧面研究人与环境之间的关系，是现代生态学和环境科学研究的共同特点。

　　作者简介：陈建明(1989.9-)，男，山西人，天津师范大学城市与环境科学学院2012级研究生，主要研究方向：环境科学。