环境科学专业导论

环境科学专业导论“人类既是他的环境的创造物，又是他的环境的创造者”。——1972年在斯德哥尔摩“人类环境宣言”环境的概念是相对的。环境总是相对于中心事物而言的，或者说是相对于主体而言的客体。中心事物周围的（非中心）事物就是环境。环境科学中的中心事物是人（人类社会）。人类的外部世界，人类周围的一切事物（一般考虑与人类的生存关系最密切的事物）。中心事物与非中心事物、或者主体与客体构成一个系统。以人类社会为主体的外部世界的总体就是环境。一、环境的概念环境与其主体（人类社会）相互依存，它的内容因主体不同而不同，随主体的变化而变化。中心事物与环境之间通过物质、能量和信息相互联系。1982年联合国环境规划署：环境的概念除了应包含环境要素之外，还应包含环境要素之间的相互作用关系。人类社会与环境的相关模式环境问题环境问题是指在人类活动或自然因素的干扰下引起环境质量下降或环境系统的结构损毁，从而对人类及其他生物的生存与发展造成影响和破坏的问题。环境问题的分类环境问题类型环境问题亚类环境问题引发原因实例原生环境问题（Primaryenvironmentalissues）——自然因素火山喷发、海啸、地震次生环境问题（Secondaryenvironmentalissues）环境污染人类生产和生活活动大气污染、水污染、固体废物污染、噪声污染生态破坏开发利用资源水土流失、森林毁灭、荒漠化、草原退化、生物多样性减少自然因素引发的环境问题——火山爆发（Volcaniceruptions）自然因素引发的环境问题—海啸（Tsunami）自然因素和人为因素引发的环境问题——森林火灾环境问题的产生人类是地球环境演化的产物同时,环境不断作用于人类人类改造和利用环境，从环境获取资源,以维持生存和发展.世界十大环境问题大气污染（atmosphericpollution）全球每年使用矿物燃料排入大气层的二氧化碳达55亿吨，每天平均有800人因吸收污染的空气而死亡。由于大气不属于任何人，它已经成为化石燃料燃烧所产生的废气的排放场所笼罩着美国曼哈顿的光化学烟雾道路上汽车造成的尾气污染，带来的危害是每一个人必须承受的，你也无法从任何地方得到补偿•化学烟雾有两种基本类型，即还原型和氧化型。•引起氧化型烟雾的主要污染源是燃油汽车、锅炉和石油化工企业排气，所以事件多发生在工厂集中区和具有众多数量汽车的大城市。•引起还原型烟雾的主要污染源是燃煤的各类工矿企业，初生污染物是SO2、CO和粉尘，次生污染物是硫酸和硫酸盐气溶胶。氧化型烟雾形成过程中光化学反应起了主导作用，所以又称光化学烟雾。光化学烟雾光化学烟雾中主要污染物的典型浓度（示例）污染物浓度[×10-4(V/V)]污染物浓度[×10-4(V/V)]CO200～2000总烃(不包括CH4)20～50NO1～15烯烃2～6NO25～20芳香烃10～30O32～20醛5～25过氧乙酰硝酸酯1～4PM2.5水污染（WaterPollution）各国每年工业用水超过600立方千米，灌溉农田用水多达3000至4000立方千米，其中受肥料和各种有毒化学制品污染的水，不少于上述用水量总和的1/3。在中国，水污染导致了癌症和其他疾病的高发病率。未来20年里，有3000万中国人将因土地或水源短缺而被迫迁居别地。•随着工业进步和社会发展，水污染亦日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。早在18世纪，英国由于只注重工业发展，而忽视了水资源保护，大量的工业废水废渣倾入江河，造成泰晤士河污染，已基本丧失了利用价值，从而制约了经济的发展，同时也影响到人们的健康、生存。之后经过百余年治理，投资5亿多英镑，直到20世纪70年代，泰晤士河水质才得到改善。治理后的泰晤士河正举行皇家赛舟会伦敦的泰晤士河曾因污染而变成了一条无生命的河流并引发了霍乱等疾病。而现在，它已经是欧洲最洁净的河流之一。•19世纪初，德国莱茵河也发生严重污染，德国政府为此运用严格的法律和投入大量资金致力于水资源保护，经过数十年不懈努力，在莱茵河流经的国家及欧盟共同合作治理下，才使莱茵河碧水畅流，达到饮用水标准。曾是“欧洲下水道”的莱茵河，如今已成为世界上“人与水”关系处理得最和谐的河流之一。•近些年，水质恶化也困扰着美国人。一直以来，纽约市民以自来水质纯美而自豪，其他州的面包商甚至特地使用纽约市自来水以生产货真价实的纽约圈饼。7年前寄生虫侵入密尔沃基供水系统，造成100人死亡，40万人致病后，水质问题备受关注，如今纽约市民每天生活在饮水不净的威胁下。美国总统克林顿宣布了一项投资23亿美元的清洁水行动计划，治理美国已受污染40%的水域。全球气候变暖气候专家预计，到2025年全球平均表面气温将上升1.5至4.5摄氏度。预测在未来100年内，世界海平面将上升1米。干旱、洪水、风暴将会频繁发生。海洋生态危机（Marineecologicalcrisis）全球每年往海里倾倒的垃圾达200亿吨。海洋遭受污染后产生的灾难性海洋现象全球环境面临威胁和挑战--赤潮臭氧层破坏（Ozonedepletion）每年春季南极上空大气中的臭氧消失40％至50％，臭氧层破坏将增加皮肤癌、黑色素瘤、白内障发病率。土地沙漠化（Desertification）每年有500万—700万公顷土地变为沙漠，全世界约有10亿人口生活在沙漠化和受干旱威胁地区。森林锐减在今天的地球上，我们的绿色屏障--森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。森林的减少使其涵养水源的功能受到破坏，造成了物种的减少和水土流失，对二氧化碳的吸收减少进而又加剧了温室效应。亚马逊森林的命运•亚马逊对全球气候和生态环境的影响举足轻重。•失去亚马逊森林将会加速温室效应，进一步变暖。•亚马逊正遭受严重破坏，毁林速度惊人，以每年超过200万hm2的速度开垦，平均每8秒钟就有一片足球场大小的森林消失。•如不采取措施，亚马逊森林可能在20年内消失。•自然资源不是取之不竭、用之不尽的。巴西政府为发展经济，将实施“大跃进”计划，在亚马逊地区兴建公路、铁路、采矿、水力发电站和房屋。无疑这将加速亚马逊森林的破坏。生物多样性减少有关学者估计，世界上每年至少有5万种生物物种灭绝，平均每天灭绝的物种达140个，估计到21世纪初，全世界野生生物的损失可达其总数的15%-30%。酸雨蔓延酸雨降落到河流、湖泊中，会妨碍水中鱼、虾的成长，以致鱼虾减少或绝迹；酸雨还导致土壤酸化，破坏土壤的营养，使土壤贫脊化，危害植物的生长，造成作物减产，危害森林的生长。危险性废物越境转移危险性废物是指除放射性废物以外，具有化学活性或毒性、爆炸性、腐蚀性和其他对人类生存环境存在有害特性的废物。什么是环境科学？环境科学是以“人类－环境”系统为其特定的研究对象，研究该系统的发生和发展、保护和改善、调节和控制及改造和利用的科学；基本任务：利用现代科学技术，研究人类与环境之间的对立统一关系，掌握其发展与演变规律，寻求调节与改善人类与环境之间物质与能量交换的途径与有效方法，促使环境向有利于人类的方向发展。环境科学发展的特色环境问题的解决不是运用哪一个学科的研究成果能奏效的，也不是若干学科研究成果的“叠加”能完成的。环境科学从一开始就显现出特别鲜明的交叉性、综合性。偏离了“综合”，环境科学不可能得到健康的发展。人类解决环境问题的社会实践不断丰富着环境科学的内容，深刻着它的内涵，给环境科学不断注入新的活力。环境科学专业历史与现状•随着环境污染问题的产生和环保事业的发展，为环境保护培养各类高级人才成为高等教育的一项重要任务。–（1）国际背景–（2）国内背景（1）国际背景•长期以来，环境一直被人们视为被“征服”的对象。•到了近代，由于人类对自然资源的不合理利用和对生态环境的破坏不断加剧，一些地区性、全球性环境问题开始初露端倪。•特别是20世纪40年代以来，以电子计算机和原子能的开发利用为标志的第三次科技革命的到来，人类在获得经济快速发展的同时，全球环境也在迅速恶化，出现了世界环境问题的第一次高潮，震惊世界的环境公害事件接连不断。•在此背景下，一些有识之士认识到了要有效地保护环境，唤起民众的环境意识，必须大力开展环境教育。37•1972年6月5—16日，在瑞典的斯德哥尔摩召开了具有重大历史意义的联合国首次人类环境会议。大会通过了《联合国人类环境会议宣言》，提出了“只有一个地球”的著名口号，成立了联合国环境规划署(UNEP)，并规定每年6月5日为“世界环境日”。•更为重要的是，大会第一次正式将“环境教育”(Environmentaleducation)的名称确定下来，明确了环境教育的重要意义。这次大会是环境教育发展史上的一座里程碑，成为国际环境教育事业的出发点，标志着环境教育在全球范围内开始兴起。•1992年6月3—14日，联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢召开。•这是一次全球范围内讨论国际环境与发展问题的规模最大、影响深远的盛会。会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》两个纲领性文件及其他公约、声明等。•此次会议的召开标志着国际环境教育已开始走向一个新的发展方向，确立了适应可持续发展的环境教育观。•1973年，国务院发布了《关于保护和改善环境的若干规定》，明确指出，“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程，培养技术人才”。•1973年开始，个别学校在给水排水、化学工程、冶金工程等本科专业中开设了与环境保护相关的课程或设置了废水、废气治理专业方向。•1979年9月通过的《中华人民共和国环境保护法(试行)》对环境教育作出了明确规定。41（2）国内背景•1977年恢复高考时，有7所高校分别以“三废治理与综合利用”、“环境污染治理工程”、“环境保护”、“环境污染防治工程”等专业名称招生，从此，我国有了真正意义上的环境类本科专业。•1984年开始，教育部对高等学校工科本科专业进行了规范，确定环境类设置“环境工程（专业代码1401，相近专业:环境监测）”和“环境监测（专业代码1402，相近专业:环境工程、工业分析）”两个本科专业，并试办“环境规划与管理”（专业代码：试22）本科专业。42•1987年开始，原国家教委组织有关专家修订了各科专业目录。•1993年，原国家教委对1987年的普通高等学校本科专业目录进行了修订，并颁布施行。•1997年4月，原国家教委以教高[1997]13号文发出关于进行普通高等学校本科专业目录修订工作的通知，并开始对普通高等学校本科专业目录进行第四次全面修订。•1998年颁布修订后普通高等学校本科专业目录。43•专业名称：环境科学•专业代码：071401•所属门类：07理学，0714环境科学类44•普通高等学校本科专业目录–01哲学–02经济学–03法学–04教育学–05文学–06历史学–07理学–08工学–09农学–10医学–11管理学0714环境科学类071401环境科学45•《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》(1997年颁布)•0830环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）083001环境科学083002环境工程46环境科学专业•环境规划与管理方向•环境监测技术方向新增专业数量及总量的演变050100150200051015201970-197919801981198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008学校总数，个年增学校数，个年增总数专业现状萌芽起步（1970s）探索积累（1980s）全面发展（-2000-）平稳发展（2003-）2009年，全国214所高校设立环境科学专业（占全国普通本科高等院校的比例为32%），同时，学生数量也大规模扩招。48•全国31个省市自治区均设立了环境科学专业。•华东地区占到了全国环境科学专业总数的33%，中南、华北、东北、西南、西北分别为18%、14%、13%、11%。•江苏和浙江分别占到了总数的8%和7%，是设有环境科学专业最多的