環境科學前沿簡介

2022-09-05 17:21:04 字數 2319 閱讀 1965

環境科學前沿簡介-未來環境科學發展的熱點

環境科學在上乙個世紀取得了很大的成就,得到了很好的發展。但是隨著人口的增長,經濟的發展,環境與經濟社會發展的矛盾越來越突出。目前環境科學研究的前沿領域和21世紀環境科學將出現的研究熱點,有以下幾個方面:

1. 全球環境變化與地球環境系統科學的研究是乙個非常重要的研究領域。通過二十幾年的研究,我們在溫室氣體的清單及其排放規律,影響全球氣溫增高的作用機理上作了很多任務作,取得了一定的成就。

但目前來講,關於引起全球增溫的二氧化碳氣體還存在乙個有爭議的問題。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,也可以監測二氧化碳在大氣中的含量,但是研究表明這兩者並不相等,即工業革命以後二氧化碳排放的總量要大於大氣中監測得到的二氧化碳的含量,那麼差出來的這部分二氧化碳跑到**去了呢?一部分科學家認為是被北半球的森林吸收了,一部分科學家認為是地球上的海洋吸收了這部分二氧化碳。

那麼失蹤的這部分二氧化碳到底到**去了,目前還沒有定論。因此關於這部分missing的二氧化碳的去向是目前環境科學家要解決的乙個重要問題。另外關於全球水資源和水迴圈以及糧食安全的問題也將會在21世紀成為環境科學的研究熱點。

2. 走可持續發展的道路已得到全世界的共識。走可持續發展的道路實際上是要解決人和自然之間的關係,使二者能夠協調發展。

因此第二個環境科學的研究熱點就是人地系統的調控和人類需要可持續發展的理由。其中包括可持續發展指標體系的研究,即評價乙個國家和地區可持續發展的標準。因此確定可持續發展的指標體系和評價方法是大家普遍關注和正在研究的熱點。

另外,在解決人地關係的問題中,大家有乙個共同的研究熱點,就是人口、資源和環境的存在以及環境管理的原理和方法。

3. 在環境汙染方面我們已經作了很多研究,提出了一些很好的認識,形成了一些原理。但是在環境汙染的機理或機制方面,我們認識的還不夠充分。

環境質量的形成,環境汙染的成因和調控,還是今後需要加強研究的乙個方向。在解決環境汙染,研究環境過程的機制和環境質量的成因,其中有幾個方面是值得大家注意的:

(1) 低劑量常暴露汙染物的汙染機理。低劑量即汙染物在環境中的含量很低,一般在ppb、ppm、和ppt的數量級,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。象水汙染中微量的有毒有機汙染物,其劑量很低,有時甚至是超微量的,但是如果人們長期接觸,在人體內形成累積效應,就會危害健康。

這是目前環境汙染中很重要的乙個問題。

(2) 汙染物的形態與其產生的生物健康效應之間的關係。汙染物在自然界中的存在形態有很多種,有時候是以離子態存在的,有時候是化合態的。例如元素cr,cr在環境中的存在形式有多種,三價cr,六價cr和吸附態的cr,其中六價cr的化學性質特別活潑,對生物體的危害也最大,最容易產生影響。

所以真正危害生物體的是汙染物的生物可吸收態。因此什麼形態下的汙染物容易被生物體吸收,汙染物的形態和生物健康效應之間關係將成為21世紀的乙個研究熱點。

(3) 汙染介面動力學。汙染物由工廠排出後,通過各種途徑進入水體、大氣和土壤。汙染物進入水體後要進行各種形式的遷移轉化,大的範圍,可能在全球各層圈的水迴圈中進行。

這裡就涉及到許多介面的問題,如土壤和植物之間的關係,水體和沉積物之間的關係,大氣和土壤之間的關係等。汙染物在迴圈過程中將涉及到汙染物在各個介面之間的遷移轉化問題,因此汙染介面過程的動力學也將是新世紀環境科學研究的乙個熱點問題和前沿領域。

(4) 汙染物復合汙染效應。在環境中,汙染問題往往是多種汙染物集中在一起產生的。有的汙染物之間互相促進,產生更為嚴重的汙染,當然也有的汙染物之間互相排斥,從而減輕了對環境的汙染。

過去,環境科學研究往往以單個汙染物為研究物件。進入21世紀,汙染物復合汙染效應將成為乙個非常重要的研究領域。

(5) 各種環境質量調控的原理和方法。在研究了汙染物的產生和作用機理以後,就要想辦法進行環境汙染的防治。這就涉及到土壤環境,大氣環境等多種環境質量調控的原理和方法的研究。

例如目前土壤汙染和水汙染修復技術的研究已取得了一定的進展。象土壤汙染後,有多種方法進行改良修復。目前有一種生物修復土壤汙染的方法效果很好,它主要是利用某種植物可以吸收特定汙染物的原理。

在已汙染的土壤上大面積的種植該植物,在其生長期完成之後,土壤中的汙染物也減少了,然後再對收穫的植物進行處理。這樣汙染土壤就得到了修復和改善。

以上是在解決環境汙染,研究環境過程的機制和環境質量的成因方面涉及的熱點問題。當然,環境汙染和生態破壞涉及的範圍很廣,還有其他一些研究熱點,例如水資源的合理利用和開發,需要對水迴圈變化規律,汙水資源化,及水汙染控制技術的進行深入研究,這也是目前和將來環境科學研究的乙個前沿領域。另外土地資源的合理利用和保護,土地變化規律和土地退化的綜合防治,還有固體廢棄物無害化和資源化處理也是我們亟待解決的問題。

最後,環境汙染防治技術和監測技術的新原理和新方法的研究,包括汙染物治理新工藝的研究必定是本世紀環境研究的熱點問題。還有生物多樣性的保護問題也是大家非常關注的。

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