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环境地学

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  环境科学的一个分支,以人-地系统为对象,研究其发展、组成和结构、调节和控制、改造和利用的科学。
  人-地系统就是由人类和地理环境构成的系统。随着人类的发展,人类活动的范围向下已进入地壳深处,向上已进入近地空间,所以广义地说,人-地系统可以认为是人类和地球构成的系统。因此,环境地学同地理学和地质学在研究对象方面有共同性,但前者尤侧重人类活动对地理环境的影响。
  发展历史 环境地学成为一门独立的科学是近20年的事情。但是它的孕育过程却是源远流长。
  在18世纪,地理学中出现一个研究人类与地理环境关系的人地关系学派,提出了地理环境决定论。法国启蒙运动的代表人物孟德斯鸠就是这种理论的倡导者之一。近代地理学创始人之一、德国地理学家F.拉策尔是这种学说的集大成者,他的《人类地理学》一书被认为是这方面的权威著作。不过拉策尔在强调地理环境对人的决定性意义的同时,也考虑到人的无限创造力和人类意志的作用。他的美籍学生E.C.森普尔在1919年出版的《地理环境之影响》一书中转述了他的学说,使地理环境决定论广为流传,影响很大。
  19世纪后期,法国人文地理学家V.布拉什提出可能论以取代决定论。他的学生J.布吕纳继承师说,著有《人地学原理》一书。书中阐述了人地相关的原理,明确指出地理环境对人类活动的影响不是决定性的,而是可能性的。地理环境提供了各种可能性,人类则根据自己的意志来选择利用这种可能性。到20世纪20年代,美国地理学家H.H.巴罗斯明确提出地理学就是人类生态学,促进了人地关系的研究。地理学中人地关系学派的发展表明,环境地学已孕育于地学之中。
  第二次世界大战以后,随着大工业和大农业以及现代交通运输事业的迅速发展,出现了“资源危机”,公害成为威胁人类生存的严重社会问题。解决环境问题的迫切需要,推动了人地关系研究的进一步发展。环境地学遂于60年代诞生,并于70年代获得了迅速的发展。
  研究内容和分支学科 环境地学的研究内容和学科体系尚未完全定型,目前较为明确的分支学科有:环境地质学、环境地球化学、污染气象学、环境海洋学和环境土壤学等。
  环境地质学 环境科学与地质学的边缘学科,在70年代,随着环境问题的深入研究,逐渐发展成为一门较系统的新学科。环境地质学主要研究人类活动和地质环境的相互关系,包括:①由地质因素引起的环境问题,如火山爆发、地震、山崩、泥石流等灾害,以及因地壳表面化学元素分布不均引起的地方病等。②由人类活动引起的环境地质问题,包括化学污染引起的环境地质问题,大型工程和资源开发引起的环境地质问题,以及城市化引起的环境地质问题等。
  环境地球化学 环境科学与地球化学间新兴起的一门边缘学科,是20世纪70年代发展起来的。它研究环境中天然和人为释放的化学物质的迁移转化规律及其与环境质量、人体健康的关系等。主要内容有三个方面:①研究人类环境的化学性质,尤其是及时研究现代环境化学变化的过程和趋势,以便在地球化学的基础上,更加深入地了解组成人类环境各个系统的地球化学性质。②研究污染物在环境中的迁移转化规律。这方面的研究有助于评价环境质量和预测环境质量的变化趋势,有助于了解自然界对污染物的自净能力等。③研究环境中与生命有关的化学物质对生物体和人体健康的影响,这一部分内容与生物地球化学相交叉,但环境地球化学在这方面的任务不仅是研究现代环境化学组成的变化同生命体、人体化学组成和人类健康的联系,而且还在广阔的地质背景上研究宇宙元素、地壳元素、海洋元素同生命元素的关系,研究生命过程的地球化学演化等问题。
  污染气象学 现代气象学一个分支,也是环境地学的一个重要组成部分,是研究大气运动和大气中污染物相互作用的学科。它主要研究近地层大气运动引起的污染物扩散、输送、迁移和转化过程,以及大气污染对天气和气象变化的影响。目前研究的主要方面有:①大气运动对污染物扩散的影响,即研究各种原因形成的大气湍流运动所引起的污染物的稀释和再分配;②气象因素对污染物分解和化合作用,即研究污染物在大气环境诸因素的作用下发生的复杂化学反应;③大气污染对局部气候的影响;④大气污染的全球效应等。
  环境海洋学 研究污染物在海洋中的分布、迁移、转化的规律,污染物对海洋生物和对人体的影响及其保护措施的科学。它是50年代以来随着海洋环境问题的发展而逐渐形成的一门新兴学科。进入海洋的废弃物无法排往他处,海洋水体连成一片,因此海洋污染具有广泛性和复杂性、扩散范围不易控制、污染持续性强等特点。环境海洋学研究的范围应是全球海洋,但重点在沿岸的海域、港湾、河口。研究的对象是海水、底质、海洋生物及在这三种介质中积蓄的污染物。
  环境海洋学研究的主要内容有:①海洋环境中物质通量的研究,即研究某种污染物在一定时间内通过各种途径排入海洋的量;②污染物进入海洋后的迁移、转化规律的研究;③海洋污染的生物学效应研究,这是目前环境海洋学研究的核心;④海洋污染防治措施的研究等。
  目前在环境海洋学中对海洋自净能力的研究是一个重要研究领域,低浓度的污染物长时间对海洋生态系统的影响也是一项重要研究内容。
  环境土壤学 是环境问题出现后在土壤学基础上发展起来的新兴学科。主要研究人类活动引起的土壤环境质量变化以及这种变化对人体健康、社会经济、生态系统结构和功能的影响,探索调节、控制和改善土壤环境质量的途径和方法。它的研究对象──土壤-植物系统由土壤无机部分、土壤有机部分、植物三个亚系统组成。环境土壤学的核心是认识和掌握土壤-植物系统的污染和净化功能这一对矛盾的发生、发展、转化和统一的过程,以便采取必要的措施,使矛盾朝着有利于人类的方向发展。环境土壤学研究的主要内容有:①研究土壤背景值;②研究土壤污染现状,进行综合评价和预测;③研究土壤及其边界环境中污染物的迁移、转化和分布规律;④定量研究人为污染因素对土壤特性的微观机理和宏观生态效应;⑤研究土壤-植物系统对主要污染物的净化功能和作用机理,反应动力学及其环境条件;⑥研究土壤环境质量基准、土壤环境标准、土壤环境容量等。

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