（二）地球系统科学和环境科学

（1）地球系统科学

地球系统科学将地球大气圈、水圈、岩石圈、生物圈作为一个相互作用大系统，研究其间的物理的、化学的和生物过程，并和人类生活、生产联系起来，最终揭示全球变化规律，提高人类认识和预测全球变人的能力。全球变化是地球系统科学研究的核心问题，包括温室效应、海平面上升、海岸线变迁、湖泊变迁等自然环境变化，森林、草地、湿地、水体叶绿素等生物量变化，以及工业化、城市化等人类活动的生态效应。

（2）环境科学

环境科学是指研究人类活动引起环境质量变化及其保护方法、手段的科学。它是由生物学、地学、化学、物理学、医学、社会科学和工程技术等学科组成的一个综合性学科。其主要任务是：

①探索全球环境变化的规律，了解环境质量的结构和基本特征，以及它的变化过程和影响，以便应用这些知识使自然环境向有利于人类的方向发展，避免人类不利的变化。

②揭示人类与自然之间相互关系的规律性，以便协调经济、社会发展与环境保护的关系，实现人类社会持续发展。

③探索人类活动引起的环境质量变化，以及这种变化对人和生态系统影响的规律性，为保护人体健康和维护生命维持系统服务。

④应用环境科学研究成果，开发环境保护工程技术，为区域乃至全球环境污染综合防治和生态保护提供物质技术基础和科学管理设施，建设人类良好的自然生态。

在人类改造自然的过程中，为使环境向有利于人类的方向发展，避免向不利于人类的方向发展，就必须了解环境变化的过程，包括环境的基本特性、环境结构的形式和演化机理等。

人类生产和消费系统中物质和能量的迁移、转化过程是异常复杂的。但必须使物质和能量的输入同输出之间保持相对平衡。这个平衡包括两项内容，一是排入环境的废弃物不能超过环境自净能力，以免造成环境污染，损害环境质量；二是从环境中获取可更新资源不能超过它的再生增殖能力，以保障永续利用。因此，社会经济发展规划中必须列入环境保护的内容，有关社会经济发展的决策必须考虑生态学的要求，以求得人类和环境的协调发展。

环境科学主要是运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题。在与有关学科相互渗透、交叉的中形成了许多分支学科。属于自然科学方面的有环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学；属于社会科学方面的有环境管理学、环境经济学、环境法学等。

①环境生物学研究生物与受人类干预的环境之间的相互作用的机理和规律。它有两个研究领域：一个是针对环境污染问题的污染生态学；一个是针对环境破坏问题的自然保护。

    ②环境生物学以研究生态系统为核心，向两个方向发展：从宏观上研究环境中污染物在生态系统中的迁移、转化、聚集和归宿，以及对生态系统结构和功能的影响；从微观上研究污染物对生物的毒理作用和遗传变异影响的机理和规律。

    ③环境化学主要是鉴定和测量化学污染物在环境中的含量，研究它们的存在形态和迁移、转化规律，探讨污染物的回收利用和分解成为无害的简单化合物的机理。它有两个分支：环境污染化学和环境分析化学。

    ④环境物理学研究物理环境和人类之间的相互作用。主要研究声、光、热、电磁场和射线对人类的影响，以及消除其不良影响的技术途径和措施。声、光、热、电、射线，为人类生存和发展所必需。但是，它们在环境中的量过高或过低，就会造成污染和危害。

    ⑤环境医学研究环境与人群健康的关系，特别是研究环境污染对人群健康的有害影响及其预防措施，包括探索污染物在人体内的动态和作用机理，查明环境致病因素和致病条件，阐明污染物对健康损害的早期反应和潜在的远期效应，以便为制定环境卫生标准和预防措施提供科学依据。环境医学的研究领域有环境流行病学、环境毒理学、环境医学监测等。

    ⑥环境工程学是运用工程技术的原理和方法，防治环境污染，合理利用自然资源，保护和改善环境质量。主要研究内容有大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废物的处理和利用、噪声控制等，并研究环境污染综合防治，以及运用系统分析和系统工程的方法，从区域环境的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。此外，环境工程学还研究控制污染的技术经济问题，开展技术发展的环境影响评价工作。

    ⑦环境管理学研究采用行政的、法律的、经济的、教育的和科学技术的各种手段调整社会经济发展同环境保护之间的关系，处理国民经济各部门、各社会集团和个人有关环境问题的相互关系，通过全面规划和合理利用自然资源，达到保护环境和促进经济发展的目的。

    ⑧环境经济学研究经济发展和环境保护之间的相互关系，探索合理调节人类经济活动和环境之间的物质交换的基本规律，其目的是使经济活动能取得最佳的经济效益和环境效益。

    环境是一个有机的整体，环境污染又是极其复杂的、涉及面相当广泛的问题。因此，在

环境科学发展过程中，环境科学的各个分支学科虽然各有特点，但又互相渗透，互相依存。