中国环境科学学会
一、当前面临的环境形势
伴随我国经济社会的高速发展,我国的环境形势十分严峻,生态环境已进入大范围生态退化和复合性环境污染的新阶段。环境与资源约束瓶颈加大,环境污染呈加剧蔓延形势,如:能源、资源利用率低,污染物排放强度高,全国范围内主要污染物排放已超过环境承载能力;污染与破坏已从陆地蔓延到近海,从地表延伸到地下,从单一污染发展到复合污染;工业结构性污染呈现不同空间尺度的梯度性转移和变化;在一些重要经济区域和流域形成了点、线、面源污染共存,生活、生产污染叠加,各种新旧污染物交织,水、气、土污染交互影响的复杂态势,核与辐射环境安全存在隐患等。新污染物质和持久性有机污染物的危害逐步显现,对生态系统、食品安全、人体健康等,存在着更大的风险和更久远、更难以预料的潜在影响。生态与环境问题变得更加复杂、风险更加巨大,一系列重大环境问题,如湖泊与近岸海域水体富营养化,区域酸沉降与城市大气复合污染,土壤与面源污染,有毒有害污染物排放,区域(流域)生态系统退化,生物多样性减少,外来物种入侵和遗传资源流失,以及突发的重大环境污染事件等,越来越多地危及社会稳定与环境。在当前经济全球化、市场一体化的过程中,资源与环境的国际贸易争端与摩擦不断加剧,履行国家环境义务、改善全球环境质量、保障国家资源供给、突破绿色贸易壁垒等,已成为国家外交事务的新热点和基本内容之一。
二、环境科学技术学科发展近期任务
我国正努力发展循环经济,建立一个节约型、创新型的社会,我国“十一五”环境保护的目标是,切实控制住环境污染的发展,污染物排放总量比本世纪明显降低,重点地区环境质量进一步改善;初步遏制生态环境恶化的状况,率先建成一批经济快速发展、环境清洁优美、生态良性循环的城市和地区。
环境科学关注人类生存环境的演变、人类活动对生态环境的影响以及污染物运移规律及其治理。面对当前严峻环境形势的重大挑战,面对建设环境友好型社会的战略目标,环境科学技术必须在全面推进、重点突破基础上,为切实解决突出的环境问题提供最有效的科技服务。结合全面建设小康社会的国家战略目标,未来我国在环境保护领域的长期科技需求主要体现在五个方面:研究全面建设小康社会的环境资源瓶颈问题,为实现社会、经济、环境的可持续发展提供科技支撑;研究城市化快速发展进程中面临的突出环境问题,为实现城市的可持续发展提供科技支撑;研究快速工业化进程中带来的重要环境污染问题,为走新型工业化道路和发展生态工业提供科技支撑;研究农业现代化进程中的环境污染和生物污染以及农村环境问题,为建设生态农业体系和环境优美农村提供科技支撑;研究国家重要经济区域与战略性资源产业可持续发展政策,为建设环境友好型、资源节约型的绿色中国提供政策基础。
三、环境科学技术重点领域发展回顾
近年来,我国环境科技工作围绕环保重点工作和突出环保问题,组织开展科学研究和技术攻关,在解决重大环境问题、建立健全环境管理制度、制定完善技术法规和标准、开发推广污染防治技术,以及促进经济增长方式转变等方面,发挥了重要引领和支撑作用,为环保事业发展提供了一定的科学、技术和物质保障。结合近年来国家在环境科学领域开展的重点项目,对我国环境科学重点领域发展作简要回顾:
(一)基础研究
国家先后启动了《湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究》、《持久性有机污染物的环境安全、演变趋势与控制原理》、《长江、珠江三角洲地区土壤和大气环境质量变化规律与调控原理》、《东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复研究》、《长江流域生物多样性变化、可持续利用与区域生态安全》等重大基础研究(973)项目,有效阐明了上述区域典型污染物的变化机理,科学揭示了某些污染物的环境行为和污染规律,显著提高了部分前沿科学基础问题的认识水平。
(二)重要技术研发、集成创新与应用示范
国家先后组织实施了《环境污染防治技术》主题、《水污染控制技术与治理工程》等高新技术领域(863)专项。实施了锅炉燃煤污染控制、汽车尾气监测技术、生活垃圾生态填埋技术、湖泊水源地水质改善与生态修复、河网区面源污染控制、重污染底泥疏浚、城市水环境质量改善等技术创新和工程示范。通过技术研发与工程示范,初步掌握了一批先进生产工艺和关键装备制造技术,开发了一批重要技术产品,发明了一批污染治理专利技术,提高了燃煤、机动车尾气、污水治理、城市生活垃圾处置等污染控制能力,缩短了与国际先进水平的差距,推进了我国部分区域(流域)污染控制与环境质量的有效改善。
(三)环境热点研究
国家先后组织实施了《重大环境问题对策与关键支撑技术研究》、《全球环境变化对策与支撑技术研究》、《水安全保障技术研究》、《三峡库区生态环境安全及生态经济系统重建关键技术研究与示范》、《中国可持续发展信息共享系统的研究开发》等一批重点攻关项目。其研究成果为完善国家环境法规政策、强化国家宏观环境管理、参与国家可持续发展综合决策、确立国际履约谈判基本立场、提高重点区域流域环境污染控制能力等做出了重要贡献。
四、环境科学技术发展趋势
近年来,我国环境保护事业进入了一个加速发展的崭新阶段,环境科技面临历史性发展机遇,环境科学技术的发展呈现以下特点:
1)研究手段更加先进。环境科学与技术之间的相互融合、相互渗透与相互转化更加迅速。以长期连续观测、探测和实验资料的积累与分析为基础,环境科学诸多前沿研究与高新技术的发展融为一体,新兴学科不断涌现。
2)研发与应用结合更加紧密。围绕原始创新、集成创新到消化吸收再创新,环境科技在基础研究、高新技术研究与成果应用转化等纵深层面同时展开,研发与应用结合更加紧密。一批本属于基础研究的成果,如基因工程、纳米材料等,在研究初期就快速进入环境应用研究领域。
3)研究视野更加开阔。环境科学已由传统的单一关注污染物质的环境效应和生态影响研究,转为更加关注环境与人体健康的影响研究,关注人类生产方式的转变,关注地区发展的不平衡关系、人与自然等人类社会发展的协调与和谐问题等,环境科技对人类社会发展的导向作用愈加显现。
4)国际合作主题更加突出。全球气候变化、生物多样性、国家水域、臭氧层损耗、土地退化和持久性有机污染物等一系列重大环境问题,已成为当前及今后世界各国环境科技合作与交流的主题和基点。
五、环境科学技术近期重点发展领域
环境科学技术的发展应立足于我国环境问题的具体情况,结合国际上环境科学发展的趋势,面对我国环境保护工作当前面临的难点和重点,加强科技创新,提高环境科技支撑和引领环保事业发展的能力。
水污染防治是环境保护的重点领域之一。在水污染防治领域,应优先加强饮用水安全保障及关键支撑技术、流域(区域)水污染控制与工程示范、地下水污染控制技术和城市水环境质量改善与生态建设的研究,为我国水环境保护提供技术保证,解决危及人民身体健康的水污染问题。其中饮用水安全保障及关键技术方面应选择具有战略意义和重大污染问题的水源地,以水源水质改善与生态保护区为核心,开展水源地保护与生态修复研究;开展流域(区域)水污染物总量控制和削减方案研究,通过区域污水集中控制、河道净化与修复、污水回用与生态水资源保育等技术集成和工程示范,实现流域、区域水污染物总量控制与分配关键技术突破;地下水污染控制技术研究方面,重点研究石油、化工、固体废物存放地、垃圾填埋场等典型污染场地地下水污染的过程与规律,建立区域地下水污染风险评估指标体系,开发地下水污染评估模型和综合调控技术,探索地下水环境质量的恢复机理机制;城市区域整体水环境质量改善及水体修复技术,选择具有代表性和战略意义的城市区域,研究构建以水为核心的城市生态系统的关键技术,研究城市水环境综合服务功能构建与保障技术,研究制定城市水环境的合理利用与系统管理方案。
随着城市化进程的快速发展,我国大气污染正由煤烟型污染向复合型污染发展,区域大气污染程度较为严重。在大气污染防治领域,应优先加强区域大气污染现状、成因与调控技术,城市大气环境问题与控制及大气污染物控制与废气治理技术的研究。其中区域大气污染现状、成因与调控技术研究应优先选择长三角、珠三角、京津冀等城市群区域为研究对象;城市大气环境问题与控制方面应重点开展城市大气灰霾、细颗粒与超细颗粒、VOC来源、成因与转化机理的研究,清洁燃料的应用和发展战略研究;大气污染物控制与废气治理技术方面,重点开展工业企业大气污染源达标排放及污染物削减控制技术研究,研究燃烧过程中二氧化硫、氮氧化物同步控制与治理、机动车污染控制等项技术。
日益增长的固体废物已经给环境带来很大危害,成为造成环境污染的罪魁祸首之一。固体废物与化学品污染防治领域,固体废物物质流特征与污染控制技术、危险废物处理处置技术、化学品环境效应与风险评估技术是当前研究的重点。在国家加快经济结构调整步伐,大力推进经济增长方式转变,做好固体废物污染防治及综合利用工作,要求我们在从资源开采、原材料运输、生产加工一直到社会服务和消费、废物回收利用和处理处置等阶段采取技术改造升级,加快提高其技术水平。建议今后我国固体废物领域优先发展的技术方向侧重如下四个方面:大力推动清洁生产技术,减少固体废物排放量和污染;大力推动废物综合利用,发展静脉产业;积极推广和研发先进的固体废物处理和再生利用技术;建立固体废物污染控制技术评价体系。
目前我国许多重要生态功能区的生态功能严重退化,甚至完全丧失。在一些地方,由原来的局部、小范围的生态破坏逐步演变成区域性、大范围的生态恶化,原来以单要素为主的生态破坏,逐步转向区域或流域的功能性生态破坏。在生态保护与生态建设领域,国家重要生态功能区的保护与建设、区域生态环境保护与生态系统监测技术、生物多样性与生物安全支撑技术是当前研究的重点。其中,在国家重要生态功能区的保护与建设方面,要以保护生态系统服务功能为前提,针对江河源头区、重要水源涵养区、防风固沙区、江河洪水调蓄区等重要生态功能区,研究生态安全影响机制,提出保护和建设方法和技术模式,开展生态安全预警分析与模拟研究,为重要生态功能区的保护和利用提供依据。
此外,土壤污染防治与农村环境综合整治领域,土壤污染与修复技术、农村环境综合整治与农村面源污染防治、农药环境安全是优先研究的主题;核与辐射安全领域,核设施安全风险评价与控制研究、辐射环境与放射性废物管理安全研究、辐射源安全技术是优先研究的主题;环境综合管理关键科学技术支撑领域,污染物排放总量统计与核定技术、环境监管与应急预警体系、环境监测与信息管理、环境基准与标准、环境政策与法规、建设环境友好型社会的保障体系、城市环境管理及对策是优先研究的主题;基于循环经济的污染防治技术领域,静脉产业污染防控和资源化技术、工业园区生态化改造技术、污染物总量物质流分析和控制途径、资源循环对污染物总量的影响机制及污染控制技术经济政策是优先研究的主题;环境与健康领域,环境污染与健康危害、污染对人体健康影响的机理与识别技术是优先研究的主题;区域与全球环境问题领域,全球环境变化影响的适应技术与对策、持久性有机污染物控制技术及对策是优先研究的主题。
Comprehensive Report on Environmental Science and Technology Discipline’s Development (2006)
Comprehensive Report on Environmental Science and Technology Discipline’s Development (2006) analyzed the serious environmental circumstances our nation faced, retrospected and summarized the current situations of the environmental science and technology discipline’s development in recent years with the demand of the strategy target of building up the resources saving and environmental friendly society. The Report carried out the contrast studies with the developments of abroad, and on this basis, gave the trends forecasts and suggested the research directions of the environmental science and technology discipline’s development in future.
At present, our country’s environment circumstances are very critical. The ecological environments have already entered the new stage of wide-range ecological degenerations and compound environmental pollutions. The environment problems appeared by stages in industrialization processes lasted a century in developed country, have already come forth in our country. Less than 40% of seven big countrywide river systems accord with third-class of water quality standard and above. 2/3 cities atmosphere are inferior to second-level of air quality standard. And ecological system degenerates aggravatingly, coast erosion area amounts to more than 3,500,000 square kilometers with 10,000 square kilometers ascending annual. Innocuous-rization pollution treatment ability is low. Environmental pollution endangers the people health and affects social stability. Global environment problem already becomes the focal point that the international community shows solicitude for, and the ability of our country in participating in the cooperation of the global environment changing waits for improving urgently.
In the future , our country’s long term science and technology needs in the field of environmental protection mainly embody several aspects about: study the environmental resource bottleneck problems in building a well-off society in an all-round way, provide science and technology supports to realize the sustainable development of society , economy and environment; study the outstanding environmental problem in the course of quick urbanization, provide science and technology supports to realize the sustainable development of cities; study the important issues of environmental pollution brought by the course of quick industrialization, provide science and technology supports to the new road of industrialization and development of ecological industry; study the environmental pollution, bio-contamination and rural area environmental problems in the course of the agriculture modernization, provide science and technology supports to build ecological agriculture system and graceful environment in rural area; study the policy of the sustainable developments of national important economy areas and strategy resource industries, provide the policy basis to build a green China of amicable environment and resources saving type.
In recent years, surrounding the priority environmental protection task and the outstanding environmental protection problem, our country environmental science and technology works organized and carried out scientific researches and technological tackling, brought into play marked effects on directing and supporting in resolving major environmental problems, building prefect environmental management system, working out perfect technology codes and standards, developing and promoting pollution prevention and treatment technologies, stimulating changing of economic growth mode, provided certain science, technology and material guarantee for the environmental protections. Development of environmental science and technology displays the characteristics of more advanced research means, more rapid and intense integrate between research, develop with applying, more open and broad sights in the investigation and more outstanding subjects in the international cooperation.
This Report united the key projects that the country carries out in recent years in the field of environmental science, mainly from the aspects of water environmental science and technology, atmosphere environmental science and technology, environmental acoustics science and technology, solid waste management and technology, environmental plan and administration, ecology research and application, retrospected and summed up the development of our country’s environmental science priority fields, analyzed the main problems existing in our country’s environmental science priority fields researches, made the contrast studies with the abroad environmental science and technology discipline develops conditions, and on these basis, brought forward the trends forecasts and suggestions on research directions of the environmental science and technology discipline’s development in the future.
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