環境科學

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環境科學為跨學科領域專業,既包含像物理化學生物地質學地理資源技術工程等的物理科學,也含有像資源管理和保護,人口統計學經濟學政治倫理學等社會科學。環境科學包含了影響人類和其他有機體的周邊環境的學科。自然與人類資源是相互依賴的,其中一方所作出的任何動作,正確或錯誤,都會對另外一方產生影響。

此學科年代較短,直到20世紀60年代才成為正式學科。1960年,Rachael Carson具有里程碑意義的生態學著作《寂靜的春天》出版,使環境類主題成為熱點,就像1969年在美國加利福尼亞州的聖巴巴拉海灘的井噴溢油事故,以及同年發生在俄亥俄州克利夫蘭市的凱霍加河著火事件,都使公眾對環境運動的關心度上升,從而開創了環境研究這一新學科領域。環境科學直到1960年和1970年間,才廣泛地活躍於科學研究領域的主要原因有:

  1. 需要一組強大的多樣性學問的團隊來分析複雜的環境問題。
  2. 建立一系列環境保護的法律,需要精確的環境研究草案。
  3. 民眾通過生活中的種種問題逐漸認識到,大家需要一個解決環境問題的方案。

環境科學的定義:一門研究人類社會發展活動與環境演化規律之間相互作用關係,尋求人類社會與環境協同演化、持續發展途徑與方法的的科學。

在宏觀上,環境科學要研究人與環境之間的相互作用、相互制約的關係,要力圖發現社會經濟發展和環境保護之間協調的規律;在微觀上,要研究環境中的物質有機體內遷移、轉化、蓄積的過程以及其運動規律,對生命的影響和作用機理,尤其是人類活動排放出來的污染物質。

環境科學要探索全球範圍內的環境演化規律;人類活動與自然生態之間的關係;環境變化對人類生存的影響;以及區域環境污染的防治技術和管理措施。

學科構成[編輯]

大氣科學主要研究地球的大氣層,尤其是它和其他系統之間的相互關係。大氣科學包含了對氣象學溫室氣體現象,空氣污染物[1][2]的大氣擴散模式,與噪音污染有關的傳聲現象,甚至是光污染的研究。

全球變暖現象為例,物理學家建立了大氣環流和紅外無線傳輸的計算機模型,化學家對大氣中的化學物質及發生的化學反應進行了研究,生物學家分析了動植物對二氧化碳變化的積極作用,一些如氣象學家和海洋學家的專家則加深對大氣動力學的理解。

生態學,是指運用相關領域的環境科學知識對生態系統進行分析,而生態系統被不只一個應激源影響。舉例來說,備受推崇的工業發展引起的水和空氣污染會影響入海口的某些物種,而生態學可以用來檢測這些變化。據此研究,生物學家將能夠詳細描述動植物群,化學家研究如何使含有污染物的水源流經沼澤,物理學家可以預測大氣放射污染,而地理學家則可以幫助我們認識沼澤土壤和海灣的泥漿。

環境化學是環境科學的化學研究分支學科,其理論研究領域包括土壤污染和水污染。分析主題包括土壤中化學物質的降解,在不同階段的遷移,舉例來說,含有溶劑的湖泊蒸發了後,溶劑散發在空氣中,就會成為空氣污染物。除此以外,化學物質還會影響生物群。

例如一個泄漏的化學溶劑罐掉入某類瀕臨滅絕的兩棲動物棲息的土壤里,如果要獲得此處土壤的污染程度以及該溶劑在土壤中的分布狀況,可採用電腦模型法。之後化學家可以根據測定的土壤類型描述該化學溶劑的分子結構,生物學家可以研究該化學溶劑對其他生物的影響,包括土壤節肢動物、植物以及作為此類瀕危兩棲動物食物的池塘居生物。

地球科學包括環境地質學,土壤環境科學,火山現象與地殼進化。在一些分類系統中環境科學還包括水文學(含海洋學)。

仔細分析地表徑流的成因被土壤科學家作為土壤侵蝕的一個研究實例。河流生物學家協助研究大陸水系沉澱物流失。物理學家之後分析隨著水越來越渾濁對水生植物和動物的影響。

位於德國Garzweiler的露天煤礦開採坑,

研究內容[編輯]


推進研究的規定[編輯]

Environmental science examines the effects of humans on nature (Glen Canyon Dam in the U.S.)

1969年美國國家環境政策法(國家環保局)對重大項目的環境方面提出了具體的要求。多數地方法規贊同這些指令,這些指令適用於地方性活動。其結果是在開展行動前,文獻和環境影響研究的大幅增加。

閱讀國家環境政策法列出的環境影響評價案例,我們就可以核實環境科學的具體內容,比如廢水處理升級後選擇排放到聖地亞哥或提華納的入海口、舊金山國際機場的擴建、休斯頓地下運輸系統的發展、大都市波士頓交通警察局運輸系統的升級和穿過維吉尼亞州阿靈頓公墓的66個洲際建築物。

英格蘭和威爾斯的環保局[3](其前身是代理總理辦公室)成立於1996年,屬於保護和改善環境的公共機構,並把規章條例列在當地社區和政府網站[4]

根據1995年的環保法,環保局作為一個獨立的機構而創立,且同英國政府緊密合作,實施環保條例。

環境科學家的工作[編輯]

環境科學家監測環境質量、解釋人類活動對陸地生態系統水生生態系統的影響,並制定戰略來恢復生態系統。此外,環境科學家們還幫助規劃、發展、建設建築物、運輸通道、以及保護水資源的設施,考慮高效、有益的土地利用規劃。由於環境科學跨學科的性質,專業的團隊間通常共同合作進行環境研究或發布環境影響評估。還有一些專業的組織協調發動開展環境科學研究並幫助進行不同學科間的聯繫與交流。

學科分支[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Beychok, M.R. Fundamentals Of Stack Gas Dispersion 4th Edition. author-published. 2005. ISBN 0-9644588-0-2. 
  2. ^ Turner, D.B. Workbook of atmospheric dispersion estimates: an introduction to dispersion modeling 2nd Edition. CRC Press. 1994. ISBN 1-56670-023-X. 
  3. ^ http://www.environment-agency.gov.uk/
  4. ^ http://www.communities.gov.uk/index.asp?id=1503251