一、环境科学的研究对象和任务

虽然人类自远古时代就开始了对环境的研究,而且如同下文将要讨论的那样,发展了关于人类与自然界(自然环境)相互关系的认识(即所谓自然观),然而,环境科学的兴起,却是本世纪 70 年代的事。

一门科学的诞生,取决于它是否有特定的研究对象以及社会的需要。环境科学是以人类—环境系统为其特定的研究对象,既不是逐个地研究环境的各要素,那是许多自然科学部门(如地质学、气象学、海洋学、土壤学、生物学等)的研究对象;也不仅是综合地研究人类的环境,那又是其他自然科学部门(如自然地理学和生态学等)的任务。环境科学主要研究环境在人类活动强烈干预下所发生的变化和为了保持这个系统的稳定性所应采取的对策与措施。在宏观上,它研究人类与环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系,揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律;在微观上,它研究环境中的物质,尤其是人类排放的污染物在有机体内迁移、转化和积累的过程与运动规律,探索其对生命的影响及作用机理等。可见, 环境科学是一门综合性很强的科学,不仅牵涉到自然科学与工程技术科学的许多部门,而且还涉及经济学、社会学和法学等社会科学方面,要充分运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学、计算科学,以及社会学、经济学和法学等多种学科的知识。因此,毫不奇怪,环境科学家一般具有上述一门或数门学科的背景。

人类与环境构成了一对矛盾,环境科学的任务就是揭示这一对矛盾的实质,研究二者之间的辨证关系,掌握其发展规律,调控二者之间物质、能量与信息的交换过程,寻求解决矛盾的途径和方法,以求人类—环境系统的协调和持续发展。因此,环境科学的主要任务应包括:

  1. 了解人类与环境的发展规律。这是研究环境科学的前提。在环境科学诞生以前,有关的科学部门已经为此积累了丰富的资料,例如人类学、人口学、地质学、地理学、气候学等。环境科学必须从这些相关学科中吸取营养,从而了解人类与环境的发展规律。

  2. 研究人类与环境的关系。这是环境科学研究的核心。在人类与环境的矛盾中,人类作为矛盾的主体,一方面从环境中获取其生产与生活所必须的物质与能量,另一方面又把生产与生活中所产生的废弃物排放到环境之中,这就必然引起资源消耗与环境污染的问题。而环境作为矛盾的客体,虽然消极地承受人类对资源的开采与废弃物的污染,但这种承受力是有一定限度的,这就是所谓的环境容量。这个容量就是对人类发展的制约,超过这个容量就会造成环境的退化和破坏,从而给人类带来意想不到的灾难,即恩格斯所称的大自然的报复。本书后面各章的内容大体上按照这一思路展开。

  3. 探索人类活动强烈影响下环境的全球性变化。这是环境科学研究的长远目标。环境是一个多要素组成的复杂系统,其中有许多正、负反馈机制。人类活动造成的一些暂时性的与局部性的影响,常常会通过这些已知的和未知的反馈机制积累、放大或抵消,其中必然有一部分转化为长期的和全球性的影响,例如上文述及的大气中 CO2 浓度增加的问题。因此,关于全球变化

(globalchange)的研究已成为环境科学的热点之一。

  1. 开发环境污染防治技术与制订环境管理法规。这是环境科学的应用

方面。在这方面,西方发达国家已取得一些成功的经验:从 50 年代的污染源治理,到 60 年代转向区域性污染综合治理,70 年代则更强调预防为主,加强了区域规划和合理布局。同时,又制订了一系列有关环境管理的法规,利用法律手段推行环境污染防治的措施。近年来我国在这两方面都取得了可喜的成就,但是要达到控制污染、改善环境的目标,还需作出更大的努力。