二十一世紀(jì)的環(huán)境科學(xué)

謝子霄

摘 要：環(huán)境問(wèn)題是人類生存和發(fā)展的重要問(wèn)題，需要可持續(xù)的發(fā)展來(lái)應(yīng)對(duì)，在面對(duì)復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)的挑戰(zhàn)時(shí)，需要環(huán)境科學(xué)的指導(dǎo)。本文對(duì)環(huán)境科學(xué)的內(nèi)涵進(jìn)行闡釋，然后對(duì)挑戰(zhàn)和展望作了概述。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)；環(huán)境系統(tǒng)；挑戰(zhàn)

生存和發(fā)展是人類社會(huì)的主題，不管在什么樣的時(shí)代，環(huán)境科學(xué)都是一項(xiàng)重要的議題，在欣欣向榮的二十一世紀(jì)，人口、資源、環(huán)境、發(fā)展的問(wèn)題更是成為人類必須要面對(duì)的巨大挑戰(zhàn)。環(huán)境科學(xué)作為一門新興的學(xué)科擔(dān)負(fù)著重要的責(zé)任和愿景，對(duì)復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)有著重要的指導(dǎo)作用。

一、環(huán)境科學(xué)的內(nèi)涵

早在1992年的里約熱內(nèi)盧的聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上，就已經(jīng)發(fā)布了《二十一世紀(jì)議程》，國(guó)際社會(huì)在對(duì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展的問(wèn)題上達(dá)成了共識(shí)，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為世界性的重點(diǎn)議題。[1]環(huán)境科學(xué)就是在這一系列的環(huán)境問(wèn)題出現(xiàn)的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的并且迅速發(fā)展的一門學(xué)科它可以引導(dǎo)人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的關(guān)注。雖然在目前來(lái)說(shuō)，它還算是一門新興的學(xué)科，但是它的作用已經(jīng)滲入到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)關(guān)口，對(duì)人類生存的現(xiàn)狀問(wèn)題和今后的發(fā)展方向有著重要的引導(dǎo)作用。

環(huán)境科學(xué)是以復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)為主要的研究對(duì)象的，各種環(huán)境問(wèn)題就是它要研究的主要內(nèi)容，用多學(xué)科融合交叉來(lái)揭示人類和環(huán)境之間的相互作用的規(guī)律，最終達(dá)到兩者的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的一種學(xué)科群，它是一種多個(gè)學(xué)科相互交叉的邊緣科學(xué)，發(fā)展的時(shí)間還比較短，并沒(méi)有形成穩(wěn)定的分類，基本上可以分為自然環(huán)境科學(xué)、社會(huì)環(huán)境科學(xué)和應(yīng)用環(huán)境科學(xué)三類。這些學(xué)科的交叉可以讓環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容更加豐富和復(fù)雜，促進(jìn)環(huán)境科學(xué)學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。

二、復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)的挑戰(zhàn)

可持續(xù)發(fā)展就是要經(jīng)濟(jì)、資源以及環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，這是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提。資源系統(tǒng)包括的就是再生資源和非再生資源，資源的永續(xù)利用是可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保障。[3]雖然全世界對(duì)環(huán)境問(wèn)題，都有了統(tǒng)一的共識(shí)，但是，實(shí)際上因?yàn)榘l(fā)展的需要，依然在進(jìn)行環(huán)境的破壞。環(huán)境系統(tǒng)是比較復(fù)雜的一種，它包括的是各種環(huán)境系統(tǒng)的總和，是資源的載體，也是各種生物生存發(fā)展的空間，只有保持住環(huán)境同的平衡，才能保證各種資源的利用，實(shí)現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境科學(xué)的發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力主要是兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)是多個(gè)學(xué)科的科學(xué)家對(duì)環(huán)境問(wèn)題的共同關(guān)注和研究，一個(gè)是人類生存和發(fā)展的需要，在二十一世紀(jì)的關(guān)鍵階段，面對(duì)復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)的局勢(shì)，環(huán)境科學(xué)面臨著重大挑戰(zhàn)。

（一）持續(xù)加重的環(huán)境壓力

復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)的最大的矛盾和問(wèn)題主要是來(lái)自人類活動(dòng)，超強(qiáng)度的人類生產(chǎn)活動(dòng)和對(duì)自然環(huán)境的改造已經(jīng)將自然生態(tài)系統(tǒng)破壞，嚴(yán)重威脅到地球生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性已經(jīng)人類的生存和發(fā)展。在這樣的背景之下，世界各國(guó)也在變得更加緊密，全球化趨勢(shì)也會(huì)在一定程度上影響環(huán)境系統(tǒng)，各個(gè)局部環(huán)境的變化可能會(huì)相互疊加和影響，一些國(guó)家對(duì)此依舊不重視的態(tài)度，會(huì)對(duì)整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)造成壓力，進(jìn)而影響整個(gè)人類社會(huì)的生存的和發(fā)展。

（二）環(huán)境系統(tǒng)的變化

環(huán)境系統(tǒng)不僅復(fù)雜而且還具有很強(qiáng)的不確定性，對(duì)這些不確定性的預(yù)測(cè)難度非常大，因此各種應(yīng)對(duì)的措施和政策必不可免比復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)的變化要滯后。在面對(duì)重大環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境變化的過(guò)程中，無(wú)論是科學(xué)家還是決策者以及普通公眾，都會(huì)有很大程度的擔(dān)憂，這些群體壓力會(huì)讓整個(gè)問(wèn)題比事實(shí)本身更加嚴(yán)重。[2]在這樣的情況下，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)能力和預(yù)測(cè)精度，提高反應(yīng)能力和應(yīng)對(duì)的能力都與很重要的作用，對(duì)整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)的變化都有一個(gè)較為全面的把握。

（三）環(huán)境科學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展

復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部會(huì)有各種各樣的變化，某個(gè)局部的變化也會(huì)引起系統(tǒng)中其他部分的連鎖性變化，在這樣的情況下，僅僅掌握單個(gè)的或者關(guān)鍵的環(huán)境過(guò)程的發(fā)生發(fā)展原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這種連鎖的非線性響應(yīng)與反饋也無(wú)法對(duì)區(qū)域性的環(huán)境問(wèn)題作出解決，對(duì)解決全球性的環(huán)境問(wèn)題更是捉襟見(jiàn)肘，這就需要環(huán)境科學(xué)的研究要不斷創(chuàng)新和發(fā)展，并且要不斷培養(yǎng)健全的人才隊(duì)伍。

三、在復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)下的環(huán)境科學(xué)研究

（一）環(huán)境信息基礎(chǔ)設(shè)施和研究網(wǎng)絡(luò)

信息基礎(chǔ)設(shè)施就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將地理上的不同數(shù)據(jù)、設(shè)備以及儀器集合到儀器，建立起一個(gè)面向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)環(huán)境，進(jìn)行各種資源的聚合和共享，以大數(shù)據(jù)作為支撐，對(duì)復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)有一個(gè)較為廣泛和精確的統(tǒng)計(jì)和分析。[1]在環(huán)境信息基礎(chǔ)設(shè)施的框架下增加環(huán)境研究的團(tuán)隊(duì)以及計(jì)算的工具和儀器，就可以構(gòu)成一個(gè)環(huán)境研究的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)或者全球范圍的環(huán)境系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享，將更具有創(chuàng)新性和靈活性，對(duì)全球范圍內(nèi)的環(huán)境科學(xué)研究都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（二）復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)的綜合研究

人類在自然環(huán)境是復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)中最為重要的子系統(tǒng)，也是最為復(fù)雜的子系統(tǒng)，對(duì)于整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)都有很大的影響。這樣復(fù)雜的一種系統(tǒng)就需要多個(gè)學(xué)科進(jìn)行綜合的交叉研究，才能更好得出發(fā)展的策略和解決問(wèn)題的途徑。不管是城市化的問(wèn)題還是環(huán)境污染等人類活動(dòng)，這些綜合性的復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題都需要科學(xué)的認(rèn)識(shí)和解決，只有對(duì)人類活動(dòng)和自然環(huán)境進(jìn)行綜合性的研究和觀測(cè)，建立復(fù)雜的應(yīng)用的模型才能得到比較妥善的解決。

（三）高素質(zhì)的監(jiān)測(cè)和觀察

復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的精確的監(jiān)測(cè)有著很大的需求，這些不僅涉及到觀察和分析也影響到環(huán)境的研究、評(píng)價(jià)和管理的各個(gè)領(lǐng)域，在監(jiān)測(cè)中需要精確的描繪環(huán)境體統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，這就需要以先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施和高素質(zhì)的人才隊(duì)伍為支撐，將環(huán)境變化的不確定性降到最低，減少超出事實(shí)本身的壓力，擴(kuò)大空間覆蓋的范圍，保持對(duì)資源管理項(xiàng)目的全面操作，既要有技術(shù)革新，也要保持各種監(jiān)測(cè)方法的延續(xù)性。

四、結(jié)語(yǔ)

環(huán)境科學(xué)是直接關(guān)系到人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性學(xué)科，對(duì)人類生存和發(fā)展等一系列內(nèi)容都能提供一定的科學(xué)依據(jù)，它可以探求資源的可持續(xù)性，對(duì)地球環(huán)境變化有一定的監(jiān)測(cè)，是制定各種發(fā)展戰(zhàn)略的科學(xué)基礎(chǔ)。[2]我國(guó)正處在“兩個(gè)百年”的關(guān)鍵時(shí)期，“綠水青山和金山銀山”都是我們國(guó)家發(fā)展的保障。目前我國(guó)的資源以及環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也尤為嚴(yán)峻，必須要對(duì)環(huán)境科學(xué)進(jìn)行重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]章申.環(huán)境問(wèn)題的由來(lái)、過(guò)程機(jī)制、我國(guó)現(xiàn)狀和環(huán)境科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，1996，16（6）：401-405.

[2]孫樞.我國(guó)資源與環(huán)境科學(xué)近期發(fā)展戰(zhàn)略芻議[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2001，16（5）：726-733.

[3]陳國(guó)權(quán).可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)——資源——環(huán)境系統(tǒng)分析和協(xié)調(diào)[J].科學(xué)管理研究，1999，（2）：26-27.