环境地质学产生的历史背景
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
环境地质学的酝酿与出现,有其特定的社会原因及学科发展的时代要求。
众所周知,第二次世界大战至今已过去半个多世纪,在这期间,世界上除局部军事冲突外,没有发生全球性的战争。长期的和平氛围为科学技术的发展、经济的繁荣提供了良好的条件。与此同时,社会生产力的提高、经济的迅猛发展也带来了新的问题,各种资源过量消耗,环境破坏日趋严重,其已给社会的安定,以及后代应享有的资源、环境的基本权利造成了威胁。
据统计,全球人口从人类出现到1830年达到10亿用了近百万年的时间,从10亿增长到20亿用了百年的时间;而第二次世界大战后,人口每增长10亿所用的时间由30年减少到15年;目前增长速度还在加快,总人口已突破67亿。人类为了生存和发展,必然要消耗资源,排放废物。有资料表明,目前全球每年采掘、运移的岩石和土壤总量达1360亿吨(有人认为达到1710亿吨),其已超过岩石圈表层通过大洋中脊而新生成的年物质总量(约300亿吨),更大大超过每年由地表水流搬运到海洋的岩土总量(约165亿吨);现在人类建筑面积已占地球陆地表面积的6%~8%,到21世纪中期很有可能达到15%;人类活动的垂向深度也在不断加大,目前高层建筑物的基础深度可达30m,地下工程可超过100m,矿山工程可深至2000~3000m,人工开挖的最高边坡已超过600m。除此之外,水资源的开发利用量也是惊人的,到20世纪90年代,全球水资源的年使用量已达到3×1012m3,较300年前增长了35倍。
如此空前大规模开发利用矿产资源、土地资源、地下空间资源和水资源,不可避免地带来资源短缺、水盐失调、岩土体变形失稳、生态退化等诸多问题。事实表明,人类活动对地球表层系统的影响及其引发的危害,已达到与自然变化相当的量级;在局部地区,甚至几倍于自然的变化。在许多水资源大规模开发的地区,水文循环节律和循环方式发生了明显变化,水资源时空分布状况的巨变,导致河水断流,湖泊萎缩、干涸,湿地消失。缺乏合理规划和科学管理的工程活动正激发或加剧着崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、塌陷等地质环境问题的发生。大量废水、废渣、废气的随意排放,则是土壤污染、水体污染、生态恶化的主要“元凶”。
可以说,人类目前生活在一个资源短缺、环境恶化、灾害频发的地球上。我们的地球显得比任何时候更狭小、更肮脏和危机四伏。大自然已向我们敲响了警钟:人类在加速发展物质文明的同时,其放任的各种活动也正破坏着人类自身赖以生存和实现可持续发展的最基本条件———环境。
资源匮乏和环境恶化已成为当代全球关注的焦点,也是各国政府面临的棘手问题。要求扼制这些危机,获得良好的生存条件,更是广大民众的强烈呼声。在此形势之下,从20世纪60年代开始,联合国和各国际组织围绕“人与环境”这一主题,召开了各种会议,成立了众多机构,国与国之间也联手达成了种种协议,制订行动计划,为改善当今的环境状况,协调人与自然的关系而不懈努力。
在联合国的倡导下,1972年在瑞典斯德哥尔摩召开了世界性的人类环境会议。会议通过了《人类环境宣言》。宣言指出:保护和改善环境已成为人类一项迫切的任务……呼吁各国政府和人民为维护和改善人类环境、造福全体人民、造福子孙后代而共同努力。之后,第27届联合国大会接受并通过了环境会议的建议,规定每年6月5日为世界环境日。这次大会引起了全世界对环境问题的普遍关注。各国政府相继作出了反应:①成立了官方的专门行政机构;②采取了一系列经济手段和严格的立法措施;③控制环境污染和各种灾害的技术研究得到迅速发展;④一些发达国家还兴起了环保产业。
这场声势浩大的运动使环境保护取得了明显成效,严重的污染和生态破坏在一些国家已基本得到控制。但是,由于大多数发展中国家仍未摆脱经济落后、人口增长过快的窘境,全球性和区域性的环境问题仍日趋严重。鉴于此,1989年第44届联合国大会通过决议,定于1992年召开联合国环境与发展大会,同时提出“国际减灾十年计划(IDN-DR)”,我国也成立了“中国国际减灾十年委员会”,积极响应这一行动。
1992年,联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢召开。这次大会有183个国家派代表参加,102个国家的元首或政府首脑到会并发表讲话,会议取得了巨大成功。大会除重申了1972年的《人类环境宣言》外,还通过了《环境与发展宣言》、《二十一世纪议程》两个纲领性文件及若干公约《联合国气候变化框架公约》、《生物多样性公约》、《关于森林问题的原则声明》。我国政府从当代国际关系的高度阐述了中国环境保护的立场,并率先签署了两个公约,体现了中国作为一个大国对全球环境保护的责任感和改善我国环境状况的决心。我国政府对国际社会的承诺得到了世界各国的称赞。以此为契机,环境保护作为我国的基本国策开始全面启动。这次大会还对20年来世界环境保护的经验进行了总结,认识到环境问题对人类生存与发展的严重威胁和解决环境问题的迫切性,唤起了各国人民对环境问题的重视。人们已经意识到,在大自然面前人类不能为所欲为,必须对自己的行为负责,尊重自然规律,处理好人与环境的关系,合理开发利用资源,保护和改善环境,是全人类的共同使命,因为地球是我们的家园,人类只有一个地球!
社会实践是科学发展的源泉。任何学科都是随社会生产发展的不同阶段和不同要求而产生和发展的。在政治家、社会活动家为保护和改善人类环境积极活动的同时,自然科学和社会科学领域的科学家们也都投入到这一关系人类生存与发展的事业中来。在他们的共同努力下,环境科学应运而生。虽然到目前为止这门科学还比较年轻,仍处于发展阶段,但研究范围之广泛、出版物之多、资料之丰富、学术会议之频繁,都为科学史上所罕见。
由于人类环境涉及的领域广泛,影响要素众多,各要素之间的关系错综复杂,服务功能多样,所以,有人认为目前没有哪一个专门学科能够对环境领域提供一个较完整的论述。环境科学作为一个庞大的科学体系,具有多学科性。不同学科从不同角度,运用不同观点和方法研究和解决问题。然而,采用近代科学那种条分缕析、分门别类的“分割式”方法研究人类环境问题,尽管已取得了巨大成就,但也造成人们对客观世界认识的局限性、片面性。而以这种割裂的、片面性的认识来利用和改造统一的、整体性的“人类环境系统”,是产生环境问题的认识论上的根源。正是基于这一点,系统科学为环境科学走向整体化的发展道路奠定了坚实的基础。20世纪40年代末出现的以系统论、信息论、控制论为标志,并在以后几十年中逐渐完善的系统科学(包括系统论、系统科学方法论、系统工程三大组成部分)以其普适性和科学思维的先进性,横贯于所有的科学领域,并将现代科学推向了新的高峰。对此,俄罗斯学者H.И.茹可夫予以了高度评价,他认为系统科学的出现“彻底改变了世界的科学图景和当代科学家的思维方式”。受系统科学的影响,目前,环境科学已逐渐形成了一个层次分明、结构完整的宏大体系。它要求各相关学科在人与自然协调发展上得到统一。大量的研究成果表明,无论是分支学科之间的概念移植、理论渗透、类比推理,还是专业间协作攻关与交叉,都已显露出环境科学向立体化、综合化和整体化的发展态势。若追根溯源,可以这样说,20世纪70年代以来人类环境恶化的大背景,为环境科学的出现提供了契机,而系统科学的发展与成熟则用崭新的科学方法论武装了环境科学,使之步入了现代科学的行列,并带动和影响着各分支学科未来的发展。
环境地质学是伴随环境科学的成长而发展起来的,它也经历了与环境科学相似的发展过程。尽管环境地质学在30多年的探索中,继承了传统地质学的无数成果和理论精华,但作为现代科学的一部分,必然也必须汲取相邻学科的最新理念和方法,尤其是在科学方法论上。它不应仅仅被视为地质学内部分化、重组和拼合的产物,而应站在全新的视角上,把握环境地质学被赋予的历史使命和学科发展的时代要求,在这些方面,地球系统科学理论的发展和人-地关系的深入研究或许已为该学科的形成与完善指出了方向。
2024-10-27 广告