環(huán)境科學(xué)與環(huán)境化學(xué)學(xué)科體系課件

環(huán)境科學(xué)的學(xué)科體系

環(huán)境科學(xué)的學(xué)科體系

1環(huán)境科學(xué)的定義珀德姆（Pur-dum,1980）的定義：環(huán)境科學(xué)是應(yīng)用多種學(xué)科的知識(shí)理論與方法來(lái)研究環(huán)境和管理環(huán)境的科學(xué)。環(huán)境科學(xué)研究的目的：（1）保護(hù)人類(lèi)免受環(huán)境因素的負(fù)影響；（2）保護(hù)環(huán)境（局部的和全球的）免受人類(lèi)活動(dòng)的負(fù)影響；（3）為人類(lèi)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，為保護(hù)人體健康和提高人類(lèi)生活水平而不斷改善環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境科學(xué)的定義珀德姆（Pur-dum,1980）的定義：2環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容在宏觀上研究人類(lèi)同環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)、相互制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律;在微觀上研究環(huán)境中的物質(zhì),尤其是人類(lèi)排放的污染物的分子、原子等微小粒子在環(huán)境中和在生物有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化和積蓄的過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探討它們對(duì)生命的影響及作用機(jī)理.環(huán)境科學(xué)大百科全書(shū)第一版,1983環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容在宏觀上研究人類(lèi)同環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)3環(huán)境科學(xué)的任務(wù):第一,探索全球范圍內(nèi)環(huán)境演化的規(guī)律第二,揭示人類(lèi)活動(dòng)同自然生態(tài)之間的相互作用第三,探索環(huán)境變化對(duì)地區(qū)生命支持系統(tǒng)的影響……第四,揭示污染物在環(huán)境中的變化及其對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)的影響第五,探索人類(lèi)與環(huán)境和諧共處的途徑第六,研究環(huán)境污染治理技術(shù)與資源循環(huán)利用技術(shù)

<中國(guó)大百科全書(shū)環(huán)境科學(xué)第二版,2002年>環(huán)境科學(xué)的任務(wù):4環(huán)境科學(xué)學(xué)科體系環(huán)境科學(xué)學(xué)科體系5環(huán)境地學(xué)內(nèi)容：以人－地系統(tǒng)為對(duì)象，研究人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境的相互作用和影響，應(yīng)用地球科學(xué)一系列分支學(xué)科的理論和方法研究環(huán)境和管理環(huán)境。分支學(xué)科：環(huán)境地質(zhì)學(xué)環(huán)境地球化學(xué)環(huán)境地理學(xué)污染氣象學(xué)環(huán)境水文學(xué)環(huán)境海洋學(xué)環(huán)境土壤學(xué)環(huán)境地學(xué)內(nèi)容：6環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境的相互作用；研究由地質(zhì)因素引起的環(huán)境問(wèn)題（如地震、火山噴發(fā)、海嘯、山崩、泥石流等現(xiàn)代地質(zhì)過(guò)程引起的人類(lèi)環(huán)境災(zāi)害）和研究由人類(lèi)活動(dòng)引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題（如包括化學(xué)污染引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，大型水利工程建設(shè)引發(fā)地震等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，以及城市化引起的地下水超采等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題等）

環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境的相互作用；研究由地質(zhì)因素引7環(huán)境地球化學(xué)研究天然的和人為釋放的化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其與環(huán)境質(zhì)量和人體健康的關(guān)系。研究?jī)?nèi)容：1人類(lèi)環(huán)境各子系統(tǒng)的地球化學(xué)性質(zhì)，尤其是現(xiàn)代環(huán)境的化學(xué)變化過(guò)程和趨勢(shì)；2污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。進(jìn)行這種研究有助于更確切地評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量和預(yù)測(cè)環(huán)境質(zhì)量變化的趨勢(shì)，有助于了解自然界對(duì)污染物的凈化能力和確定環(huán)境對(duì)污染物的可承受量等；3環(huán)境中與生命有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物體和人體健康的影響，包括地球表面化學(xué)元素分布不均導(dǎo)致的動(dòng)、植物和人體的生物地球化學(xué)地方病。環(huán)境地球化學(xué)研究天然的和人為釋放的化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化8環(huán)境地理學(xué)研究人－地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的變化和效應(yīng)，即人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地理環(huán)境結(jié)構(gòu)功能的影響及其對(duì)人類(lèi)生存發(fā)展的反潰作用。研究?jī)?nèi)容：研究人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地理環(huán)境整體及各要素的影響；污染物的循環(huán)對(duì)地理環(huán)境的影響及其生態(tài)健康效應(yīng)；地理環(huán)境整體及各要素的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)；環(huán)境規(guī)劃和區(qū)劃等。環(huán)境地理學(xué)研究人－地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的變化和效應(yīng)，即人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地9污染氣象學(xué)研究大氣運(yùn)動(dòng)與大氣中污染物的相互作用，即近地面層大氣運(yùn)動(dòng)引起的污染物擴(kuò)散、輸送、遷移和轉(zhuǎn)化等物理和化學(xué)過(guò)程，以及大氣污染對(duì)天氣和氣候的影響。目前它的研究?jī)?nèi)容側(cè)重于：大氣運(yùn)動(dòng)對(duì)污染物擴(kuò)散的影響；氣象因素對(duì)污染物化合和分解的作用；大氣污染對(duì)局部氣候的影響；和大氣污染的全球氣候效應(yīng)污染氣象學(xué)研究大氣運(yùn)動(dòng)與大氣中污染物的相互作用，即近地面層大10環(huán)境土壤學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)引起的土壤環(huán)境質(zhì)量變化以及這種變化對(duì)土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的影響，探索調(diào)節(jié)、控制和改善土壤環(huán)境質(zhì)量的途徑和方法。環(huán)境土壤學(xué)的核心問(wèn)題是認(rèn)識(shí)土壤－植物系統(tǒng)的污染和凈化功能這一對(duì)矛盾的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)化和統(tǒng)一的過(guò)程。主要研究?jī)?nèi)容包括：土壤環(huán)境背景值；土壤污染現(xiàn)狀；土壤及其邊界環(huán)境中污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和分布規(guī)律；污染物對(duì)土壤特性的影響和生態(tài)－經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；土壤－植物系統(tǒng)對(duì)主要污染物的凈化功能、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其環(huán)境條件；土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)和土壤環(huán)境容量，等等。環(huán)境土壤學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)引起的土壤環(huán)境質(zhì)量變化以及這種變化對(duì)土11環(huán)境水文學(xué)研究河流、湖泊、地下水、水庫(kù)、港灣、近海水域的水文條件與污染狀況的關(guān)系及其對(duì)水域水質(zhì)的影響，包括：污染物隨水遷移的動(dòng)力學(xué)（如擴(kuò)散、輸送）、以及影響污染物化學(xué)轉(zhuǎn)化、降解的水文因素等。環(huán)境水文學(xué)研究河流、湖泊、地下水、水庫(kù)、港灣、近海水域的水文12地球系統(tǒng)科學(xué)國(guó)際環(huán)境與發(fā)展研究所和世界資源研究所在他們聯(lián)合編篆的反映世界環(huán)境和自然資源最性信息的巨型年度叢書(shū)一書(shū)寫(xiě)道:“我們正在目睹一門(mén)內(nèi)容廣泛的新學(xué)科的誕生。這門(mén)學(xué)科能夠大大加深對(duì)有幾十億人居住的我們這個(gè)行星結(jié)構(gòu)和代謝功能的認(rèn)識(shí)。這個(gè)學(xué)科集地質(zhì)學(xué)、海洋學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、化學(xué)和其他學(xué)科傳統(tǒng)訓(xùn)練之大成。它有各種各樣的名稱:地球系統(tǒng)科學(xué),全球變化學(xué),或生物地球化學(xué)等”《世界資源報(bào)告》(1987)

地球系統(tǒng)科學(xué)國(guó)際環(huán)境與發(fā)展研究所和世界資源研究所在他們聯(lián)合編13地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)方法的基點(diǎn)是把地球看成是一個(gè)時(shí)、空尺度極寬的各種相互作用過(guò)程的聯(lián)合體,而不是各個(gè)部分的簡(jiǎn)單集合,特別重視了解巖石圈、物理氣候系統(tǒng)(大氣、海洋和陸地地面)和生物圈之間的相互作用。地球系統(tǒng)中各種現(xiàn)象和過(guò)程的空間尺度可以從幾毫米到地球周長(zhǎng)。時(shí)間尺度可以從幾秒到幾十億年。地球各部分之間存在著耦合性,一個(gè)部分發(fā)生的變化可以從空間和時(shí)間上影響到其他各個(gè)部分。地球系統(tǒng)是非線性的,某一時(shí)間尺度的變化,會(huì)傳播到其他時(shí)間尺度。這決定了地球系統(tǒng)科學(xué)的主要方法是按時(shí)、空尺度,而不是按學(xué)科,對(duì)各種地球過(guò)程進(jìn)行研究。地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)方法的基點(diǎn)是把地球看成是一個(gè)時(shí)、空尺14環(huán)境生態(tài)學(xué)內(nèi)容:研究在人類(lèi)干擾的條件下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機(jī)理,規(guī)律和對(duì)人類(lèi)的反效應(yīng).應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理闡明人類(lèi)對(duì)環(huán)境的影響及解決環(huán)境問(wèn)題的生態(tài)途徑分支學(xué)科:污染生態(tài)學(xué)環(huán)境生物學(xué)人類(lèi)生態(tài)學(xué)保護(hù)生態(tài)學(xué)經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)環(huán)境生態(tài)學(xué)內(nèi)容:15環(huán)境醫(yī)學(xué)內(nèi)容：研究環(huán)境與人體健康的關(guān)系，特別是研究環(huán)境污染物對(duì)人群健康的有害影響及其預(yù)防分支學(xué)科：環(huán)境流行病學(xué)環(huán)境毒理學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)環(huán)境醫(yī)學(xué)內(nèi)容：16環(huán)境物理學(xué)內(nèi)容：研究物理環(huán)境（聲，光，熱，加速度，振動(dòng)，電磁場(chǎng)和射線等）對(duì)人類(lèi)生活的影響及控制技術(shù)和途徑．分支學(xué)科：環(huán)境聲學(xué)，環(huán)境光學(xué)，環(huán)境熱學(xué)，環(huán)境電磁學(xué)，環(huán)境空氣動(dòng)力學(xué)和環(huán)境輻射學(xué)環(huán)境物理學(xué)內(nèi)容：17環(huán)境化學(xué)內(nèi)容：查明潛在有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在量和形式；查明這些潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，在某一環(huán)境介質(zhì)內(nèi)及在不同的環(huán)境介質(zhì)間的遷移轉(zhuǎn)化的化學(xué)機(jī)制。查明這些潛在有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）和人體健康發(fā)生效應(yīng)的危險(xiǎn)性、途徑和機(jī)制。探討緩解活著消除這些有害物質(zhì)已經(jīng)造成的影響和防止其可能造成的影響的方法和途徑。分支學(xué)科：環(huán)境分析化學(xué)環(huán)境污染化學(xué)環(huán)境毒理學(xué)污染控制化學(xué)。環(huán)境化學(xué)內(nèi)容：18環(huán)境分析化學(xué)1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的研制2.污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)與分析方法研究Speciation:包括價(jià)態(tài)（Cr(Ⅱ)Cr（Ⅳ）Hg(0)Hg（Ⅰ）Hg（Ⅱ））、化合態(tài)（：HgOH+Hg(OH)20Hg(OH)3-）、結(jié)合態(tài)（結(jié)合態(tài)：Association吸附態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共沉淀等）和結(jié)構(gòu)狀態(tài)（有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，如鄰苯二酚、苯二酚、間苯二酚）。3.環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究10－6——10－9（痕量）1980s10－9——10－12（超痕量）1990s10－12——10－15當(dāng)前前沿（ppm：10－6，ppb：10－9，ppt：10－12，ppq：10－15）4.環(huán)境有機(jī)分析色譜：氣相色譜(GC)、高效液相色譜、薄層色譜(TLC)、超臨界流體色譜，分光光譜：質(zhì)譜(MS)、核磁共振譜(NMR)、紅外光譜（IR）、紫外光譜（UV），分光光度法：比色法，電光學(xué)法，色質(zhì)譜聯(lián)用。5.優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究6.環(huán)境分析的儀器化和自動(dòng)化研究環(huán)境分析化學(xué)1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的研制19環(huán)境污染化學(xué)

大氣污染化學(xué)1.大氣污染物的表征（Characteristics）包括物質(zhì)的物化屬性、存在狀態(tài)、組成變化、化學(xué)反應(yīng)、來(lái)源及歸宿等。2.大氣污染化學(xué)過(guò)程(光化學(xué)過(guò)程、大氣自由基反應(yīng)、活性粒子反應(yīng)等）3.大氣污染化學(xué)模式水污染化學(xué)1.水體中泥沙－水界面過(guò)程2.金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)3.水中有機(jī)物的降解4.金屬有機(jī)化學(xué)研究土壤污染化學(xué)1.土壤－水界面過(guò)程研究2.有毒有機(jī)物降解研究3.根際（根圈）化學(xué)與植物對(duì)污染物的吸收，生物有效性4.土壤溫室氣體的釋放CH4污染生態(tài)化學(xué)定性結(jié)構(gòu)－活性關(guān)系研究（QSAR:Quantitystructure-activityRelationship）環(huán)境污染化學(xué)20污染控制化學(xué)1.管端控制(End-of-pipeControl)中的化學(xué)研究2.污染控制材料和技術(shù)的化學(xué)研究3.污染預(yù)防（Pollutionprevention）和清潔生產(chǎn)（Cleanproduction）中的化學(xué)研究污染控制化學(xué)1.管端控制(End-of-pipeCont21環(huán)境工程學(xué)

運(yùn)用工程技術(shù)和有關(guān)學(xué)科的原理和方法,研究合理利用與保護(hù)自然資源,和防治環(huán)境污染與生態(tài)破壞.除包括傳統(tǒng)的大氣污染防治工程,水污染防治工程,國(guó)體廢棄物的處理和資源化以及噪聲控制等研究?jī)?nèi)容外,還包括環(huán)境污染綜合防治的方法和措施,清潔生產(chǎn)的途徑和技術(shù),以及利用系統(tǒng)工程的方法就區(qū)域整體或生產(chǎn)的全過(guò)程,尋求解決環(huán)境問(wèn)題的最佳方案.環(huán)境工程學(xué)運(yùn)用工程技術(shù)和有關(guān)學(xué)科的原理和方法,22以“人類(lèi)-環(huán)境系統(tǒng)”為主題的

大型國(guó)際合作研究計(jì)劃

國(guó)際人與生物圈計(jì)劃（MABP)國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃(IGBP全球變化中的人類(lèi)因素計(jì)劃(HDGCP以“人類(lèi)-環(huán)境系統(tǒng)”為主題的

大型國(guó)際合作研究計(jì)劃國(guó)際人與23“國(guó)際人與生物圈計(jì)劃研究地球上不同區(qū)域各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生產(chǎn)能力;預(yù)測(cè)在人類(lèi)活動(dòng)影響下生物圈及其資源的變化和這種變化對(duì)人類(lèi)的影響。著重研究和監(jiān)測(cè)人類(lèi)今天的活動(dòng)對(duì)未來(lái)世界的影響,確保在人口合理增長(zhǎng)的情況下,使環(huán)境的生產(chǎn)力、基因的多樣性和生活環(huán)境的質(zhì)量得到保持和提高.“國(guó)際人與生物圈計(jì)劃研究地球上不同區(qū)域各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功24國(guó)際人與生物圈計(jì)劃(IGBP)的研究課題

1.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)熱帶和亞熱帶森林生態(tài)的影響2.土地利用對(duì)溫帶和地中海地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響3人類(lèi)活動(dòng)和土地利用對(duì)放牧地、熱帶森林草原和草場(chǎng)的影響4.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)干旱、半干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響5人類(lèi)活動(dòng)對(duì)湖泊、沼澤、河流、三角洲、河口和海岸地區(qū)的價(jià)值和資源生態(tài)學(xué)影響6.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)山地和凍原生態(tài)系統(tǒng)的影響7島嶼生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)和合理利用8自然區(qū)域及其遺傳物資的保護(hù)9.在陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)中化肥的使用和病蟲(chóng)害防治的生態(tài)學(xué)評(píng)估10.大型工程對(duì)人類(lèi)及其環(huán)境的影響11.城市系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)12.環(huán)境的改造及其與人口的適應(yīng)數(shù)量和遺傳結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系13.對(duì)環(huán)境質(zhì)量的認(rèn)識(shí)14.環(huán)境污染及其對(duì)生物圈的作用國(guó)際人與生物圈計(jì)劃(IGBP)的研究課題25國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究手段1.發(fā)展全球地圈-生物圈模擬首先要發(fā)展各分量模式,即大氣、海洋和陸地生物圈模式,然后發(fā)展地球系統(tǒng)模式；借助于全球模式來(lái)定量地分析地球系統(tǒng)內(nèi)物理、化學(xué)和生物過(guò)程的相互作用,以估計(jì)其對(duì)未來(lái)變化的可能影響;2.建立全球資料和信息系統(tǒng),特別要發(fā)展有關(guān)全球變化的空間遙感觀測(cè)能力和資料處理能力;3.建立區(qū)域研究中心在全球的代表性生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域,特別是在發(fā)展中?國(guó)家,應(yīng)建立研究全球變化的區(qū)域研究中心。區(qū)域研究中心的功能是進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),對(duì)特殊性問(wèn)題進(jìn)行試驗(yàn)研究,對(duì)科技人員進(jìn)行培訓(xùn),和對(duì)區(qū)域研究資料進(jìn)行交流等。

國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究手段1.發(fā)展全球地圈-生物圈模擬26國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究?jī)?nèi)容全球大氣化學(xué)與生物圈的相互作用主要研究全球大氣化學(xué)過(guò)程的機(jī)理;生物過(guò)程在產(chǎn)生和消耗微量氣體中的作用;預(yù)報(bào)自然和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)大氣化學(xué)成分變化的影響;全球海洋通量研究主要研究海洋生物地球化學(xué)過(guò)程對(duì)氣候的影響,及其對(duì)氣候變化的響應(yīng);3.全球水文循環(huán)過(guò)程的生物學(xué)特征主要研究植被與水文循環(huán)物理過(guò)程的相互作用;4.全球變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響主要研究氣候、大氣成分變化和土地利用變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響,及其對(duì)氣候的反饋;5.全球變化史的研究重建2000年來(lái),以及一個(gè)完整冰期-間冰期循環(huán)的全球環(huán)境變化,了解他們與地球內(nèi)部和外部作用力的關(guān)系;

國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究?jī)?nèi)容全球大氣化學(xué)與生物圈的相互作用27國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的任務(wù)以地球系統(tǒng)科學(xué)為指南,把太陽(yáng)和地球作為兩個(gè)主要的自然驅(qū)動(dòng)器,把人類(lèi)活動(dòng)作為第三驅(qū)動(dòng)因素。重點(diǎn)研究這三個(gè)基本過(guò)程和各圈層的界面過(guò)程，以及時(shí)間尺度為數(shù)十年至數(shù)百年,對(duì)生物圈影響最大,對(duì)人類(lèi)活動(dòng)最為敏感,最為實(shí)際和具有可預(yù)測(cè)性的重大全球變化問(wèn)題

國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的任務(wù)以地球系統(tǒng)科學(xué)為指南,把太陽(yáng)和地28全球變化中的人類(lèi)因素研究計(jì)劃內(nèi)容1.研究全球變化的原因,尤其是人為原因,研究區(qū)分由自然因素引起的變化和由人類(lèi)活動(dòng)引起的變化2.研究由于地圈和生物圈中各因素和人類(lèi)活動(dòng)所引起的變化的后果3.研究全球變化的管理。全球變化中的人類(lèi)因素研究計(jì)劃內(nèi)容1.研究全球變化的原因,29環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容

及其分支學(xué)科環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容

及其分支學(xué)科30《化學(xué)中的機(jī)會(huì)—今天和明天》（1985）——美國(guó)化學(xué)會(huì)的里程碑性著作本書(shū)認(rèn)為，作為新興學(xué)科的環(huán)境化學(xué)必須回答下列問(wèn)題：

1.查明潛在有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在量和形式；2.查明這些潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，在某一環(huán)境介質(zhì)內(nèi)及在不同的環(huán)境介質(zhì)間的遷移轉(zhuǎn)化的化學(xué)機(jī)制;3.查明這些潛在有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）和人體健康發(fā)生效應(yīng)的危險(xiǎn)性、途徑和機(jī)制;4.探討緩解和消除這些有害物質(zhì)已經(jīng)造成的影響和防止其可能造成的影響的方法與途徑。以上四個(gè)方面的內(nèi)容分別演化為環(huán)境化學(xué)的4個(gè)分支學(xué)科：環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、和污染控制化學(xué)。

《化學(xué)中的機(jī)會(huì)—今天和明天》（1985）本書(shū)認(rèn)為，作為新興學(xué)31環(huán)境分析化學(xué)的內(nèi)容

1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（ReferenceMaterial）的研制2污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)與分析方法研究

3.環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究4.環(huán)境有機(jī)分析研究5.優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究6.環(huán)境分析的儀器化和自動(dòng)化研究環(huán)境分析化學(xué)的內(nèi)容1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（32分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（ReferenceMaterial）的研制分析方法標(biāo)準(zhǔn)化是環(huán)境分析監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)和中心環(huán)節(jié)。美、加、歐共體和日本等不斷研究和公布各種標(biāo)準(zhǔn)化分析方法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)為開(kāi)展環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)方法研究專(zhuān)門(mén)成立了大氣、水體和土壤質(zhì)量3個(gè)技術(shù)委員會(huì)（下設(shè)17個(gè)分委員會(huì)），已發(fā)表20多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告和70多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。近30年來(lái)國(guó)際上研制了近百種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，在超凈實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用超靈敏分析方法進(jìn)行定值。分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（ReferenceMa33污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)及其分析方法研究Speciation:包括價(jià)態(tài)、化合態(tài)、結(jié)合態(tài)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)。價(jià)態(tài)：Cr(Ⅱ)Cr（Ⅳ）Hg(0),Hg（Ⅰ,Hg（Ⅱ）化合態(tài)：HgOH+Hg(OH)20Hg(OH)3-結(jié)合態(tài)：Association吸附態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共沉淀等。結(jié)構(gòu)態(tài)：

有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，如鄰苯二酚、苯二酚、間苯二酚。污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)及其分析方法研究Speciation:包34環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究10－6——10－9

（痕量）1980s10－9——10－12（超痕量）1990s10－12——10－15當(dāng)代前沿ppm：10－6ppb：10－9ppt：10－12ppq：10－15環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究10－6——10－35環(huán)境有機(jī)分析色譜：氣相色譜(GC)、高效液相色譜、薄層色譜(TLC)、超臨界流體色譜分光光譜：質(zhì)譜(MS)、核磁共振譜(NMR)、紅外光譜（IR）、紫外光譜（UV）分光光度法：比色法，電光學(xué)法，色質(zhì)譜聯(lián)用。環(huán)境有機(jī)分析色譜：氣相色譜(GC)、高效液相色譜、薄層色譜(36優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究

本項(xiàng)研究的任務(wù)是從成千上萬(wàn)種污染物（特別是從大量有機(jī)物）中選擇最有代表性和必須進(jìn)行優(yōu)先分析研究的對(duì)象。早在1970s年代美國(guó)環(huán)保局組織許多實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)查研究，制定和公布了水體中的優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物(PriorityPollutants)名單，在首批列出的128中污染物中有114種是有機(jī)物。優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究本項(xiàng)研究的任務(wù)是從成千上萬(wàn)種污染物（37環(huán)境污染化學(xué)

大氣污染化學(xué)

水體污染化學(xué)

土壤污染化學(xué)污染控制化學(xué)

環(huán)境污染化學(xué)大氣污染化學(xué)38大氣污染化學(xué)1.大氣污染物的表征（Characteristics）包括物質(zhì)的物化屬性、存在狀態(tài)、組成變化、化學(xué)反應(yīng)、來(lái)源及歸宿等。2.大氣污染化學(xué)過(guò)程：光化學(xué)過(guò)程、大氣自由基反應(yīng)、活性粒子反應(yīng)3.大氣污染模式研究大氣污染化學(xué)1.大氣污染物的表征（Characteristi39大氣自由基反應(yīng)——20世紀(jì)后半葉

對(duì)流層光化學(xué)領(lǐng)域的重要突破由陸地排入大氣的大多數(shù)微量氣體往往是還原態(tài)的，如H2S,NH3和CH4等。但是又大氣中回到地表的物質(zhì)，如干沉降或者將水帶回地表的物質(zhì)，卻往往是高氧化態(tài)的，如H2SO4、HNO3、SO42-、NO3-和CO2等。在過(guò)去較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)一直認(rèn)為，上述還原性氣體是由空氣中的O2和H2O2所氧化的。但是新近的研究表明，這些還原性氣體不是空氣中的氧氣所氧化，因?yàn)?/p>

O2中的O-O鍵相對(duì)較強(qiáng)（502KJ/mol），它在常溫常壓下并不能與大多數(shù)還原性氣體反應(yīng)。現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，在大氣中起氧化作用的主要是存在于大其中的含量極低（10ppt）的高活性的自由基。對(duì)自由基的認(rèn)識(shí)是20世紀(jì)后半葉對(duì)流層光化學(xué)領(lǐng)域的重要突破。大氣自由基反應(yīng)——20世紀(jì)后半葉

對(duì)流層光化學(xué)領(lǐng)域的重要突破40大氣自由基反應(yīng)——20世紀(jì)后半葉

對(duì)流層光化學(xué)領(lǐng)域的重要突破自由基在其電子殼外層有一個(gè)不成對(duì)的電子，它們對(duì)于增加第二個(gè)電子有很強(qiáng)的親和力，因此能起到強(qiáng)氧化劑的作用。大氣中存在的重要自由基是HO、HO2、RO、和RO22自由基，其中最重要的是HO、HO2自由基。HO自由基在全球大氣中濃度隨著緯度和高度而變化，通常在105——106個(gè)/cm3之間，其平均濃度是7×105個(gè)/cm3

。最高濃度出現(xiàn)在熱帶，因?yàn)槟抢锾?yáng)輻射強(qiáng)，溫度高。自由基濃度白天高于晚上，峰值出現(xiàn)在陽(yáng)光最強(qiáng)的時(shí)期，夏季高于冬季。HO自由基來(lái)自于平流層O3的光分解：O3＋hγ（λ<320nm）——O(1D)＋O2O(1D)＋H2O

——O2＋2HOHO2自由基主要來(lái)自大氣中甲醛（HCHO）的光分解：HCHO＋hγ（λ<370nm）——HH＋O2+M——HO2HCO+O2——HO2+大氣自由基反應(yīng)——20世紀(jì)后半葉

對(duì)流層光化學(xué)領(lǐng)域的重要突破41大氣污染化學(xué)模式研究由于大氣中存在著相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，往往需要用數(shù)十，甚至數(shù)百個(gè)以上的反應(yīng)來(lái)描述這些物質(zhì)在大氣環(huán)境中的生成和消亡的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，已經(jīng)可以通過(guò)模式計(jì)算的辦法來(lái)處理龐大的化學(xué)反應(yīng)體系，尤其是在描述真實(shí)大氣情況，需要將物理過(guò)程與化學(xué)過(guò)程結(jié)合在一起時(shí)，就只有通過(guò)模式計(jì)算的辦法才能進(jìn)行。迄今，模式計(jì)算已經(jīng)成為大氣環(huán)境研究必不可少的手段。模式計(jì)算可以幫助了解大氣中微量污染物質(zhì)的產(chǎn)生和消亡的機(jī)理，可以了解通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)后微量污染物濃度的分布和變化。

大氣污染化學(xué)模式研究由于大氣中存在著相互關(guān)聯(lián)的復(fù)42水體污染化學(xué)1.水體中泥沙－水界面過(guò)程研究2.金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)研究3.水中有機(jī)物的降解過(guò)程研究4.金屬有機(jī)化學(xué)研究水體污染化學(xué)1.水體中泥沙－水界面過(guò)程研究43土壤污染化學(xué)1.土壤－水界面污染物轉(zhuǎn)移過(guò)程研究2.有毒有機(jī)物降解過(guò)程研究3.根際（根圈）化學(xué)性質(zhì)與植物對(duì)污染物的吸收，土壤中的污染物對(duì)植物（作物）的有效性4.土壤溫室氣體（如CH4,N2O等）的釋放過(guò)程研究土壤污染化學(xué)1.土壤－水界面污染物轉(zhuǎn)移過(guò)程研究44污染生態(tài)化學(xué)定量結(jié)構(gòu)－活性關(guān)系研究

（QSAR:Quantitystructure-activityRelationship）由于每年有數(shù)萬(wàn)種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入人類(lèi)環(huán)境，人們必須對(duì)這些物質(zhì)的環(huán)境行為和影響進(jìn)行研究。上世紀(jì)中期人們恩開(kāi)始應(yīng)用“結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)法”來(lái)研究化學(xué)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與分子理化性質(zhì)之間的定量關(guān)系（定量結(jié)構(gòu)－活性關(guān)系，QSAR），以根據(jù)化合物的分子結(jié)預(yù)測(cè)化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境行為。定量結(jié)構(gòu)－活性關(guān)系研究的另一方向?yàn)檠芯炕瘜W(xué)物資的分子結(jié)構(gòu)與致癌性的關(guān)系。污染生態(tài)化學(xué)定量結(jié)構(gòu)－活性關(guān)系研究

（QSAR:Quant45污染控制化學(xué)1.管端控制(End-of-pipeControl)中的化學(xué)研究2.污染控制材料和技術(shù)的化學(xué)研究3.污染預(yù)防（Pollutionprevention）中的化學(xué)研究（又稱清潔生產(chǎn)——Cleanproduction污染控制化學(xué)1.管端控制(End-of-pipeCont46演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！47環(huán)境科學(xué)的學(xué)科體系

環(huán)境科學(xué)的學(xué)科體系

48環(huán)境科學(xué)的定義珀德姆（Pur-dum,1980）的定義：環(huán)境科學(xué)是應(yīng)用多種學(xué)科的知識(shí)理論與方法來(lái)研究環(huán)境和管理環(huán)境的科學(xué)。環(huán)境科學(xué)研究的目的：（1）保護(hù)人類(lèi)免受環(huán)境因素的負(fù)影響；（2）保護(hù)環(huán)境（局部的和全球的）免受人類(lèi)活動(dòng)的負(fù)影響；（3）為人類(lèi)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，為保護(hù)人體健康和提高人類(lèi)生活水平而不斷改善環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境科學(xué)的定義珀德姆（Pur-dum,1980）的定義：49環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容在宏觀上研究人類(lèi)同環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)、相互制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律;在微觀上研究環(huán)境中的物質(zhì),尤其是人類(lèi)排放的污染物的分子、原子等微小粒子在環(huán)境中和在生物有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化和積蓄的過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探討它們對(duì)生命的影響及作用機(jī)理.環(huán)境科學(xué)大百科全書(shū)第一版,1983環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容在宏觀上研究人類(lèi)同環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)50環(huán)境科學(xué)的任務(wù):第一,探索全球范圍內(nèi)環(huán)境演化的規(guī)律第二,揭示人類(lèi)活動(dòng)同自然生態(tài)之間的相互作用第三,探索環(huán)境變化對(duì)地區(qū)生命支持系統(tǒng)的影響……第四,揭示污染物在環(huán)境中的變化及其對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)的影響第五,探索人類(lèi)與環(huán)境和諧共處的途徑第六,研究環(huán)境污染治理技術(shù)與資源循環(huán)利用技術(shù)

<中國(guó)大百科全書(shū)環(huán)境科學(xué)第二版,2002年>環(huán)境科學(xué)的任務(wù):51環(huán)境科學(xué)學(xué)科體系環(huán)境科學(xué)學(xué)科體系52環(huán)境地學(xué)內(nèi)容：以人－地系統(tǒng)為對(duì)象，研究人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境的相互作用和影響，應(yīng)用地球科學(xué)一系列分支學(xué)科的理論和方法研究環(huán)境和管理環(huán)境。分支學(xué)科：環(huán)境地質(zhì)學(xué)環(huán)境地球化學(xué)環(huán)境地理學(xué)污染氣象學(xué)環(huán)境水文學(xué)環(huán)境海洋學(xué)環(huán)境土壤學(xué)環(huán)境地學(xué)內(nèi)容：53環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境的相互作用；研究由地質(zhì)因素引起的環(huán)境問(wèn)題（如地震、火山噴發(fā)、海嘯、山崩、泥石流等現(xiàn)代地質(zhì)過(guò)程引起的人類(lèi)環(huán)境災(zāi)害）和研究由人類(lèi)活動(dòng)引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題（如包括化學(xué)污染引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，大型水利工程建設(shè)引發(fā)地震等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，以及城市化引起的地下水超采等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題等）

環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境的相互作用；研究由地質(zhì)因素引54環(huán)境地球化學(xué)研究天然的和人為釋放的化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其與環(huán)境質(zhì)量和人體健康的關(guān)系。研究?jī)?nèi)容：1人類(lèi)環(huán)境各子系統(tǒng)的地球化學(xué)性質(zhì)，尤其是現(xiàn)代環(huán)境的化學(xué)變化過(guò)程和趨勢(shì)；2污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。進(jìn)行這種研究有助于更確切地評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量和預(yù)測(cè)環(huán)境質(zhì)量變化的趨勢(shì)，有助于了解自然界對(duì)污染物的凈化能力和確定環(huán)境對(duì)污染物的可承受量等；3環(huán)境中與生命有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物體和人體健康的影響，包括地球表面化學(xué)元素分布不均導(dǎo)致的動(dòng)、植物和人體的生物地球化學(xué)地方病。環(huán)境地球化學(xué)研究天然的和人為釋放的化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化55環(huán)境地理學(xué)研究人－地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的變化和效應(yīng)，即人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地理環(huán)境結(jié)構(gòu)功能的影響及其對(duì)人類(lèi)生存發(fā)展的反潰作用。研究?jī)?nèi)容：研究人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地理環(huán)境整體及各要素的影響；污染物的循環(huán)對(duì)地理環(huán)境的影響及其生態(tài)健康效應(yīng)；地理環(huán)境整體及各要素的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)；環(huán)境規(guī)劃和區(qū)劃等。環(huán)境地理學(xué)研究人－地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的變化和效應(yīng)，即人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地56污染氣象學(xué)研究大氣運(yùn)動(dòng)與大氣中污染物的相互作用，即近地面層大氣運(yùn)動(dòng)引起的污染物擴(kuò)散、輸送、遷移和轉(zhuǎn)化等物理和化學(xué)過(guò)程，以及大氣污染對(duì)天氣和氣候的影響。目前它的研究?jī)?nèi)容側(cè)重于：大氣運(yùn)動(dòng)對(duì)污染物擴(kuò)散的影響；氣象因素對(duì)污染物化合和分解的作用；大氣污染對(duì)局部氣候的影響；和大氣污染的全球氣候效應(yīng)污染氣象學(xué)研究大氣運(yùn)動(dòng)與大氣中污染物的相互作用，即近地面層大57環(huán)境土壤學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)引起的土壤環(huán)境質(zhì)量變化以及這種變化對(duì)土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的影響，探索調(diào)節(jié)、控制和改善土壤環(huán)境質(zhì)量的途徑和方法。環(huán)境土壤學(xué)的核心問(wèn)題是認(rèn)識(shí)土壤－植物系統(tǒng)的污染和凈化功能這一對(duì)矛盾的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)化和統(tǒng)一的過(guò)程。主要研究?jī)?nèi)容包括：土壤環(huán)境背景值；土壤污染現(xiàn)狀；土壤及其邊界環(huán)境中污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和分布規(guī)律；污染物對(duì)土壤特性的影響和生態(tài)－經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；土壤－植物系統(tǒng)對(duì)主要污染物的凈化功能、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其環(huán)境條件；土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)和土壤環(huán)境容量，等等。環(huán)境土壤學(xué)研究人類(lèi)活動(dòng)引起的土壤環(huán)境質(zhì)量變化以及這種變化對(duì)土58環(huán)境水文學(xué)研究河流、湖泊、地下水、水庫(kù)、港灣、近海水域的水文條件與污染狀況的關(guān)系及其對(duì)水域水質(zhì)的影響，包括：污染物隨水遷移的動(dòng)力學(xué)（如擴(kuò)散、輸送）、以及影響污染物化學(xué)轉(zhuǎn)化、降解的水文因素等。環(huán)境水文學(xué)研究河流、湖泊、地下水、水庫(kù)、港灣、近海水域的水文59地球系統(tǒng)科學(xué)國(guó)際環(huán)境與發(fā)展研究所和世界資源研究所在他們聯(lián)合編篆的反映世界環(huán)境和自然資源最性信息的巨型年度叢書(shū)一書(shū)寫(xiě)道:“我們正在目睹一門(mén)內(nèi)容廣泛的新學(xué)科的誕生。這門(mén)學(xué)科能夠大大加深對(duì)有幾十億人居住的我們這個(gè)行星結(jié)構(gòu)和代謝功能的認(rèn)識(shí)。這個(gè)學(xué)科集地質(zhì)學(xué)、海洋學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、化學(xué)和其他學(xué)科傳統(tǒng)訓(xùn)練之大成。它有各種各樣的名稱:地球系統(tǒng)科學(xué),全球變化學(xué),或生物地球化學(xué)等”《世界資源報(bào)告》(1987)

地球系統(tǒng)科學(xué)國(guó)際環(huán)境與發(fā)展研究所和世界資源研究所在他們聯(lián)合編60地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)方法的基點(diǎn)是把地球看成是一個(gè)時(shí)、空尺度極寬的各種相互作用過(guò)程的聯(lián)合體,而不是各個(gè)部分的簡(jiǎn)單集合,特別重視了解巖石圈、物理氣候系統(tǒng)(大氣、海洋和陸地地面)和生物圈之間的相互作用。地球系統(tǒng)中各種現(xiàn)象和過(guò)程的空間尺度可以從幾毫米到地球周長(zhǎng)。時(shí)間尺度可以從幾秒到幾十億年。地球各部分之間存在著耦合性,一個(gè)部分發(fā)生的變化可以從空間和時(shí)間上影響到其他各個(gè)部分。地球系統(tǒng)是非線性的,某一時(shí)間尺度的變化,會(huì)傳播到其他時(shí)間尺度。這決定了地球系統(tǒng)科學(xué)的主要方法是按時(shí)、空尺度,而不是按學(xué)科,對(duì)各種地球過(guò)程進(jìn)行研究。地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)方法的基點(diǎn)是把地球看成是一個(gè)時(shí)、空尺61環(huán)境生態(tài)學(xué)內(nèi)容:研究在人類(lèi)干擾的條件下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機(jī)理,規(guī)律和對(duì)人類(lèi)的反效應(yīng).應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理闡明人類(lèi)對(duì)環(huán)境的影響及解決環(huán)境問(wèn)題的生態(tài)途徑分支學(xué)科:污染生態(tài)學(xué)環(huán)境生物學(xué)人類(lèi)生態(tài)學(xué)保護(hù)生態(tài)學(xué)經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)環(huán)境生態(tài)學(xué)內(nèi)容:62環(huán)境醫(yī)學(xué)內(nèi)容：研究環(huán)境與人體健康的關(guān)系，特別是研究環(huán)境污染物對(duì)人群健康的有害影響及其預(yù)防分支學(xué)科：環(huán)境流行病學(xué)環(huán)境毒理學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)環(huán)境醫(yī)學(xué)內(nèi)容：63環(huán)境物理學(xué)內(nèi)容：研究物理環(huán)境（聲，光，熱，加速度，振動(dòng)，電磁場(chǎng)和射線等）對(duì)人類(lèi)生活的影響及控制技術(shù)和途徑．分支學(xué)科：環(huán)境聲學(xué)，環(huán)境光學(xué)，環(huán)境熱學(xué)，環(huán)境電磁學(xué)，環(huán)境空氣動(dòng)力學(xué)和環(huán)境輻射學(xué)環(huán)境物理學(xué)內(nèi)容：64環(huán)境化學(xué)內(nèi)容：查明潛在有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在量和形式；查明這些潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，在某一環(huán)境介質(zhì)內(nèi)及在不同的環(huán)境介質(zhì)間的遷移轉(zhuǎn)化的化學(xué)機(jī)制。查明這些潛在有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）和人體健康發(fā)生效應(yīng)的危險(xiǎn)性、途徑和機(jī)制。探討緩解活著消除這些有害物質(zhì)已經(jīng)造成的影響和防止其可能造成的影響的方法和途徑。分支學(xué)科：環(huán)境分析化學(xué)環(huán)境污染化學(xué)環(huán)境毒理學(xué)污染控制化學(xué)。環(huán)境化學(xué)內(nèi)容：65環(huán)境分析化學(xué)1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的研制2.污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)與分析方法研究Speciation:包括價(jià)態(tài)（Cr(Ⅱ)Cr（Ⅳ）Hg(0)Hg（Ⅰ）Hg（Ⅱ））、化合態(tài)（：HgOH+Hg(OH)20Hg(OH)3-）、結(jié)合態(tài)（結(jié)合態(tài)：Association吸附態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共沉淀等）和結(jié)構(gòu)狀態(tài)（有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，如鄰苯二酚、苯二酚、間苯二酚）。3.環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究10－6——10－9（痕量）1980s10－9——10－12（超痕量）1990s10－12——10－15當(dāng)前前沿（ppm：10－6，ppb：10－9，ppt：10－12，ppq：10－15）4.環(huán)境有機(jī)分析色譜：氣相色譜(GC)、高效液相色譜、薄層色譜(TLC)、超臨界流體色譜，分光光譜：質(zhì)譜(MS)、核磁共振譜(NMR)、紅外光譜（IR）、紫外光譜（UV），分光光度法：比色法，電光學(xué)法，色質(zhì)譜聯(lián)用。5.優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究6.環(huán)境分析的儀器化和自動(dòng)化研究環(huán)境分析化學(xué)1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的研制66環(huán)境污染化學(xué)

大氣污染化學(xué)1.大氣污染物的表征（Characteristics）包括物質(zhì)的物化屬性、存在狀態(tài)、組成變化、化學(xué)反應(yīng)、來(lái)源及歸宿等。2.大氣污染化學(xué)過(guò)程(光化學(xué)過(guò)程、大氣自由基反應(yīng)、活性粒子反應(yīng)等）3.大氣污染化學(xué)模式水污染化學(xué)1.水體中泥沙－水界面過(guò)程2.金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)3.水中有機(jī)物的降解4.金屬有機(jī)化學(xué)研究土壤污染化學(xué)1.土壤－水界面過(guò)程研究2.有毒有機(jī)物降解研究3.根際（根圈）化學(xué)與植物對(duì)污染物的吸收，生物有效性4.土壤溫室氣體的釋放CH4污染生態(tài)化學(xué)定性結(jié)構(gòu)－活性關(guān)系研究（QSAR:Quantitystructure-activityRelationship）環(huán)境污染化學(xué)67污染控制化學(xué)1.管端控制(End-of-pipeControl)中的化學(xué)研究2.污染控制材料和技術(shù)的化學(xué)研究3.污染預(yù)防（Pollutionprevention）和清潔生產(chǎn)（Cleanproduction）中的化學(xué)研究污染控制化學(xué)1.管端控制(End-of-pipeCont68環(huán)境工程學(xué)

運(yùn)用工程技術(shù)和有關(guān)學(xué)科的原理和方法,研究合理利用與保護(hù)自然資源,和防治環(huán)境污染與生態(tài)破壞.除包括傳統(tǒng)的大氣污染防治工程,水污染防治工程,國(guó)體廢棄物的處理和資源化以及噪聲控制等研究?jī)?nèi)容外,還包括環(huán)境污染綜合防治的方法和措施,清潔生產(chǎn)的途徑和技術(shù),以及利用系統(tǒng)工程的方法就區(qū)域整體或生產(chǎn)的全過(guò)程,尋求解決環(huán)境問(wèn)題的最佳方案.環(huán)境工程學(xué)運(yùn)用工程技術(shù)和有關(guān)學(xué)科的原理和方法,69以“人類(lèi)-環(huán)境系統(tǒng)”為主題的

大型國(guó)際合作研究計(jì)劃

國(guó)際人與生物圈計(jì)劃（MABP)國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃(IGBP全球變化中的人類(lèi)因素計(jì)劃(HDGCP以“人類(lèi)-環(huán)境系統(tǒng)”為主題的

大型國(guó)際合作研究計(jì)劃國(guó)際人與70“國(guó)際人與生物圈計(jì)劃研究地球上不同區(qū)域各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生產(chǎn)能力;預(yù)測(cè)在人類(lèi)活動(dòng)影響下生物圈及其資源的變化和這種變化對(duì)人類(lèi)的影響。著重研究和監(jiān)測(cè)人類(lèi)今天的活動(dòng)對(duì)未來(lái)世界的影響,確保在人口合理增長(zhǎng)的情況下,使環(huán)境的生產(chǎn)力、基因的多樣性和生活環(huán)境的質(zhì)量得到保持和提高.“國(guó)際人與生物圈計(jì)劃研究地球上不同區(qū)域各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功71國(guó)際人與生物圈計(jì)劃(IGBP)的研究課題

1.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)熱帶和亞熱帶森林生態(tài)的影響2.土地利用對(duì)溫帶和地中海地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響3人類(lèi)活動(dòng)和土地利用對(duì)放牧地、熱帶森林草原和草場(chǎng)的影響4.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)干旱、半干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響5人類(lèi)活動(dòng)對(duì)湖泊、沼澤、河流、三角洲、河口和海岸地區(qū)的價(jià)值和資源生態(tài)學(xué)影響6.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)山地和凍原生態(tài)系統(tǒng)的影響7島嶼生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)和合理利用8自然區(qū)域及其遺傳物資的保護(hù)9.在陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)中化肥的使用和病蟲(chóng)害防治的生態(tài)學(xué)評(píng)估10.大型工程對(duì)人類(lèi)及其環(huán)境的影響11.城市系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)12.環(huán)境的改造及其與人口的適應(yīng)數(shù)量和遺傳結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系13.對(duì)環(huán)境質(zhì)量的認(rèn)識(shí)14.環(huán)境污染及其對(duì)生物圈的作用國(guó)際人與生物圈計(jì)劃(IGBP)的研究課題72國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究手段1.發(fā)展全球地圈-生物圈模擬首先要發(fā)展各分量模式,即大氣、海洋和陸地生物圈模式,然后發(fā)展地球系統(tǒng)模式；借助于全球模式來(lái)定量地分析地球系統(tǒng)內(nèi)物理、化學(xué)和生物過(guò)程的相互作用,以估計(jì)其對(duì)未來(lái)變化的可能影響;2.建立全球資料和信息系統(tǒng),特別要發(fā)展有關(guān)全球變化的空間遙感觀測(cè)能力和資料處理能力;3.建立區(qū)域研究中心在全球的代表性生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域,特別是在發(fā)展中?國(guó)家,應(yīng)建立研究全球變化的區(qū)域研究中心。區(qū)域研究中心的功能是進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),對(duì)特殊性問(wèn)題進(jìn)行試驗(yàn)研究,對(duì)科技人員進(jìn)行培訓(xùn),和對(duì)區(qū)域研究資料進(jìn)行交流等。

國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究手段1.發(fā)展全球地圈-生物圈模擬73國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究?jī)?nèi)容全球大氣化學(xué)與生物圈的相互作用主要研究全球大氣化學(xué)過(guò)程的機(jī)理;生物過(guò)程在產(chǎn)生和消耗微量氣體中的作用;預(yù)報(bào)自然和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)大氣化學(xué)成分變化的影響;全球海洋通量研究主要研究海洋生物地球化學(xué)過(guò)程對(duì)氣候的影響,及其對(duì)氣候變化的響應(yīng);3.全球水文循環(huán)過(guò)程的生物學(xué)特征主要研究植被與水文循環(huán)物理過(guò)程的相互作用;4.全球變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響主要研究氣候、大氣成分變化和土地利用變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響,及其對(duì)氣候的反饋;5.全球變化史的研究重建2000年來(lái),以及一個(gè)完整冰期-間冰期循環(huán)的全球環(huán)境變化,了解他們與地球內(nèi)部和外部作用力的關(guān)系;

國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的研究?jī)?nèi)容全球大氣化學(xué)與生物圈的相互作用74國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的任務(wù)以地球系統(tǒng)科學(xué)為指南,把太陽(yáng)和地球作為兩個(gè)主要的自然驅(qū)動(dòng)器,把人類(lèi)活動(dòng)作為第三驅(qū)動(dòng)因素。重點(diǎn)研究這三個(gè)基本過(guò)程和各圈層的界面過(guò)程，以及時(shí)間尺度為數(shù)十年至數(shù)百年,對(duì)生物圈影響最大,對(duì)人類(lèi)活動(dòng)最為敏感,最為實(shí)際和具有可預(yù)測(cè)性的重大全球變化問(wèn)題

國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃的任務(wù)以地球系統(tǒng)科學(xué)為指南,把太陽(yáng)和地75全球變化中的人類(lèi)因素研究計(jì)劃內(nèi)容1.研究全球變化的原因,尤其是人為原因,研究區(qū)分由自然因素引起的變化和由人類(lèi)活動(dòng)引起的變化2.研究由于地圈和生物圈中各因素和人類(lèi)活動(dòng)所引起的變化的后果3.研究全球變化的管理。全球變化中的人類(lèi)因素研究計(jì)劃內(nèi)容1.研究全球變化的原因,76環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容

及其分支學(xué)科環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容

及其分支學(xué)科77《化學(xué)中的機(jī)會(huì)—今天和明天》（1985）——美國(guó)化學(xué)會(huì)的里程碑性著作本書(shū)認(rèn)為，作為新興學(xué)科的環(huán)境化學(xué)必須回答下列問(wèn)題：

1.查明潛在有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在量和形式；2.查明這些潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，在某一環(huán)境介質(zhì)內(nèi)及在不同的環(huán)境介質(zhì)間的遷移轉(zhuǎn)化的化學(xué)機(jī)制;3.查明這些潛在有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）和人體健康發(fā)生效應(yīng)的危險(xiǎn)性、途徑和機(jī)制;4.探討緩解和消除這些有害物質(zhì)已經(jīng)造成的影響和防止其可能造成的影響的方法與途徑。以上四個(gè)方面的內(nèi)容分別演化為環(huán)境化學(xué)的4個(gè)分支學(xué)科：環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、和污染控制化學(xué)。

《化學(xué)中的機(jī)會(huì)—今天和明天》（1985）本書(shū)認(rèn)為，作為新興學(xué)78環(huán)境分析化學(xué)的內(nèi)容

1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（ReferenceMaterial）的研制2污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)與分析方法研究

3.環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究4.環(huán)境有機(jī)分析研究5.優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究6.環(huán)境分析的儀器化和自動(dòng)化研究環(huán)境分析化學(xué)的內(nèi)容1.分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（79分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（ReferenceMaterial）的研制分析方法標(biāo)準(zhǔn)化是環(huán)境分析監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)和中心環(huán)節(jié)。美、加、歐共體和日本等不斷研究和公布各種標(biāo)準(zhǔn)化分析方法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)為開(kāi)展環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)方法研究專(zhuān)門(mén)成立了大氣、水體和土壤質(zhì)量3個(gè)技術(shù)委員會(huì)（下設(shè)17個(gè)分委員會(huì)），已發(fā)表20多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告和70多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。近30年來(lái)國(guó)際上研制了近百種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，在超凈實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用超靈敏分析方法進(jìn)行定值。分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（ReferenceMa80污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)及其分析方法研究Speciation:包括價(jià)態(tài)、化合態(tài)、結(jié)合態(tài)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)。價(jià)態(tài)：Cr(Ⅱ)Cr（Ⅳ）Hg(0),Hg（Ⅰ,Hg（Ⅱ）化合態(tài)：HgOH+Hg(OH)20Hg(OH)3-結(jié)合態(tài)：Association吸附態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共沉淀等。結(jié)構(gòu)態(tài)：

有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，如鄰苯二酚、苯二酚、間苯二酚。污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)及其分析方法研究Speciation:包81環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究10－6——10－9

（痕量）1980s10－9——10－12（超痕量）1990s10－12——10－15當(dāng)代前沿ppm：10－6ppb：10－9ppt：10－12ppq：10－15環(huán)境痕量和超痕量元素分析方法研究10－6——10－82環(huán)境有機(jī)分析色譜：氣相色譜(GC)、高效液相色譜、薄層色譜(TLC)、超臨界流體色譜分光光譜：質(zhì)譜(MS)、核磁共振譜(NMR)、紅外光譜（IR）、紫外光譜（UV）分光光度法：比色法，電光學(xué)法，色質(zhì)譜聯(lián)用。環(huán)境有機(jī)分析色譜：氣相色譜(GC)、高效液相色譜、薄層色譜(83優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究

本項(xiàng)研究的任務(wù)是從成千上萬(wàn)種污染物（特別是從大量有機(jī)物）中選擇最有代表性和必須進(jìn)行優(yōu)先分析研究的對(duì)象。早在1970s年代美國(guó)環(huán)保局組織許多實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)查研究，制定和公布了水體中的優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物(PriorityPollutants)名單，在首批列出的128中污染物中有114種是有機(jī)物。優(yōu)先分析對(duì)象的篩選研究本項(xiàng)研究的任務(wù)是從成千上萬(wàn)種污染物（84環(huán)境污染化學(xué)

大氣污染化學(xué)

水體污染化學(xué)

土壤污染化學(xué)污染控制化學(xué)

環(huán)境污染化學(xué)大氣污染化學(xué)85大氣污染化學(xué)1.大氣污染物的表征（Characteristics）包括物質(zhì)的物化屬性、存在狀態(tài)、組成變化、化學(xué)反應(yīng)、來(lái)