環(huán)境科學(xué)前沿

1、第十九講環(huán)境科學(xué)前沿簡介、未來環(huán)境科學(xué)發(fā)展的熱點記者：剛才章先生給我們描述了環(huán)境科學(xué)在20世紀(jì)的研究進展，那目前環(huán)境科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域有哪些，21世紀(jì)環(huán)境科學(xué)又會出現(xiàn)哪些研究熱點呢？章中院士：環(huán)境科學(xué)在上一個世紀(jì)取得了很大的成就，得到了很好的發(fā)展。但是隨著人口的增長，經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾越來越突出。目前環(huán)境科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域和21世紀(jì)環(huán)境科學(xué)將出現(xiàn)的研究熱點，我本人認(rèn)為有以下幾個方面：1,全球環(huán)境變化與地球環(huán)境系統(tǒng)科學(xué)的研究是一個非常重要的研究領(lǐng)域。通過二十幾年的研究，我們在溫室氣體的清單及其排放規(guī)律，影響全球氣溫增高的作用機理上作了很多工作，取得了一定的成就。但目前來講，關(guān)于

2、引起全球增溫的二氧化碳氣體還存在一個有爭議的問題。二氧化碳是一種很重要的溫室氣體，二氧化碳的實際排放量我們可以知道，也可以監(jiān)測二氧化碳在大氣中的含量，但是研究表明這兩者并不相等，即工業(yè)革命以后二氧化碳排放的總量要大于大氣中監(jiān)測得到的二氧化碳的含量，那么差出來的這部分二氧化碳跑到哪里去了呢？一部分科學(xué)家認(rèn)為是被北半球的森林吸收了，一部分科學(xué)家認(rèn)為是地球上的海洋吸收了這部分二氧化碳。那么失蹤的這部分二氧化碳到底到哪里去了，目前還沒有定論。因此關(guān)于這部分missing的二氧化碳的去向是目前環(huán)境科學(xué)家要解決的一個重要問題。另外關(guān)于全球水資源和水循環(huán)以及糧食安全的問題也將會在21世紀(jì)成為環(huán)境科學(xué)的研究熱

3、點。2,走可持續(xù)發(fā)展的道路已得到全世界的共識。走可持續(xù)發(fā)展的道路實際上是要解決人和自然之間的關(guān)系，使二者能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。因此第二個環(huán)境科學(xué)的研究熱點就是人地系統(tǒng)的調(diào)控和人類需要可持續(xù)發(fā)展的理由。其中包括可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系的研究，即評價一個國家和地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。因此確定可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系和評價方法是大家普遍關(guān)注和正在研究的熱點。另外，在解決人地關(guān)系的問題中，大家有一個共同的研究熱點，就是人口、資源和環(huán)境的存在以及環(huán)境管理的原理和方法。3.在環(huán)境污染方面我們已經(jīng)作了很多研究，提出了一些很好的認(rèn)識，形成了一些原理。但是在環(huán)境污染的機理或機制方面，我們認(rèn)識的還不夠充分。環(huán)境質(zhì)量的形成，環(huán)境污染的

4、成因和調(diào)控，還是今后需要加強研究的一個方向。在解決環(huán)境污染，研究環(huán)境過程的機制和環(huán)境質(zhì)量的成因，其中有幾個方面是值得大家注意的：(1)低劑量常暴露污染物的污染機理。低劑量即污染物在環(huán)境中的含量很低，一般在ppb、ppm、和ppt的數(shù)量級，有的甚至更低，但是如果人們長期暴露其中或是與之接觸，就會影響人類健康。象水污染中微量的有毒有機污染物，其劑量很低，有時甚至是超微量的，但是如果人們長期接觸，在人體內(nèi)形成累積效應(yīng)，就會危害健康。這是目前環(huán)境污染中很重要的一個問題。(2)污染物的形態(tài)與其產(chǎn)生的生物健康效應(yīng)之間的關(guān)系。污染物在自然界中的存在形態(tài)有很多種，有時候是以離子態(tài)存在的，有時候是化合態(tài)的。例如

5、元素Cr,Cr在環(huán)境中的存在形式有多種，三價Cr,六價Cr和吸附態(tài)的Cr,其中六價Cr的化學(xué)性質(zhì)特別活潑，對生物體的危害也最大，最容易產(chǎn)生影響。所以真正危害生物體的是污染物的生物可吸收態(tài)。因此什么形態(tài)下的污染物容易被生物體吸收，污染物的形態(tài)和生物健康效應(yīng)之間關(guān)系將成為21世紀(jì)的一個研究熱點。(3)污染界面動力學(xué)。污染物由工廠排出后，通過各種途徑進入水體、大氣和土壤。污染物進入水體后要進行各種形式的遷移轉(zhuǎn)化，大的范圍，可能在全球各層圈的水循環(huán)中進行。這里就涉及到許多界面的問題，如土壤和植物之間的關(guān)系，水體和沉積物之間的關(guān)系，大氣和土壤之間的關(guān)系等。污染物在循環(huán)過程中將涉及到污染物在各個界面之間的

6、遷移轉(zhuǎn)化問題，因此污染界面過程的動力學(xué)也將是新世紀(jì)環(huán)境科學(xué)研究的一個熱點問題和前沿領(lǐng)域。(4)污染物復(fù)合污染效應(yīng)。在環(huán)境中，污染問題往往是多種污染物集中在一起產(chǎn)生的。有的污染物之間互相促進，產(chǎn)生更為嚴(yán)重的污染，當(dāng)然也有的污染物之間互相排斥，從而減輕了對環(huán)境的污染。過去，環(huán)境科學(xué)研究往往以單個污染物為研究對象。進入21世紀(jì)，污染物復(fù)合污染效應(yīng)將成為一個非常重要的研究領(lǐng)域。(5)各種環(huán)境質(zhì)量調(diào)控的原理和方法。在研究了污染物的產(chǎn)生和作用機理以后，就要想辦法進行環(huán)境污染的防治。這就涉及到土壤環(huán)境，大氣環(huán)境等多種環(huán)境質(zhì)量調(diào)控的原理和方法的研究。例如目前土壤污染和水污染修復(fù)技術(shù)的研究已取得了一定的進展。象

7、土壤污染后，有多種方法進行改良修復(fù)。目前有一種生物修復(fù)土壤污染的方法效果很好，它主要是利用某種植物可以吸收特定污染物的原理。在已污染的土壤上大面積的種植該植物，在其生長期完成之后，土壤中的污染物也減少了，然后再對收獲的植物進行處理。這樣污染土壤就得到了修復(fù)和改善。以上是在解決環(huán)境污染，研究環(huán)境過程的機制和環(huán)境質(zhì)量的成因方面涉及的熱點問題。當(dāng)然，環(huán)境污染和生態(tài)破壞涉及的范圍很廣，還有其他一些研究熱點，例如水資源的合理利用和開發(fā)，需要對水循環(huán)變化規(guī)律，污水資源化，及水污染控制技術(shù)的進行深入研究，這也是目前和將來環(huán)境科學(xué)研究的一個前沿領(lǐng)域。另外土地資源的合理利用和保護，土地變化規(guī)律和土地退化的綜合防治，還有固體廢棄物無害