环境科学与工程系 环境科学专业介绍

发布者:发布时间:2017-05-29浏览次数:


        环境科学专业情况介绍 

        1. 环境科学基础知识介绍

        1.1  环境的概念定义

        1.2  环境问题的产生

        1.3  环境科学的形成及发展

        1.4  环境科学的研究对象及任务

        1.5  环境科学的分支学科

        1.6  当前环境科学研究的主要领域及热点  

        环境科学专业情况介绍

        2.   环境科学专业课程设置

        2.1 专业理论课的设置

        2.2 专业实践课的设置

        3.   环境科学专业就业方向
 

        1.环境科学基础知识介绍 

        1.1  环境的概念定义

        对于环境科学而言,“环境”的含义应是:“以人类社会为主体的外部世界的总体。”” 这里所说的外部世界主要指:人类已经认识到的、直接或间接影响人类生存与社会发展的周围事物。 我国的环境保护法中明确规定:“本法所称环境是指:大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生植物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等”。 

        1.1.1  环境的分类

        环境是一个非常复杂的体系,目前尚未形成统一的分类方法。一般是按照下述原则来分类的:

        按照环境的主体;环境的范围;环境的要素;人类对环境的利用或环境的功能进行分类。 

        按照环境的主体来分,目前有两种体系:一种是以人或人类作为主体,其他的生命物体和非生命物质都被视为环境要素。既环境就指人类生存的环境,或称人类环境。在环境科学中,大多数人采用这种分类法。另一种是以生物体(界)作为环境的主体,不把人以外的生物看成环境要素。在生态学中,往往采用这种分类法。 

        按照环境的范围大小来分类比较简单 ,按照环境要素进行分类则较复杂 。
    

        按环境要素的属性可分成自然环境和社会环境两类。
    

        自然环境中,按其主要的环境组成要素,可再分为大气环境、水环境(如海洋环境、湖泊环境等)、土壤环境、生物环境(如森林环境、草原环境等)、地质环境等。 

        全球环境或区域环境中出现了不利于人类生存和发展的现象,目前均概括称为环境问题。
环境问题的形成是多方面的。但目前所指的环境问题,主要是人类利用环境不当和在人类社会发展中与环境不相协调所致。


        1.2  环境问题的产生
    

        人类是环境的产物,又是环境的改造者。人类在同自然界的斗争中,运用自己的知识。通过劳动,不断地改造自然,创造新的生存条件。然而,由于人类认识能力和科学技术水平的限制,在改造环境的过程中,往往会产生当时意料不到的后果,而造成环境污染和破坏。。 
    

        早期的农业生产中,砍伐了森林,开垦了草原,造成了地区性的环境破坏。

        产业革命后,蒸汽机的发明和广泛使用,使燃煤量急剧增加,以大气污染为主的环境问题不断发生。
    

        第二次世界大战以后,世界社会生产力突飞猛进。化学工业品的规模生产使环境问题日趋恶化。  

        1.2 .1  对环境问题的认识
    

        面临全球性的众多环境问题,许多国家政府和学术团体,都在组织力量研究和预测环境发展趋势。
  

        美国麻省理工学院于1972年发表了《增长的极限》一书。
  

        1974年英国生态学E.戈德史密斯发表了《生存的战略》一书。
    

        1979年欧洲经济合作发展组织发表了《不久的将来》一书 。

        1980年美国政府发表了《全球2000年》。      
    
        这些出版物对未来预测虽然各有特点,但都指出大致相同的趋势:a 人口在继续增加;b 经济在继续增长;c 全球粮食和农产品供应不充裕;d 能源消耗的增长率可下降,注意节能;e 水的问题加大,表现在供应和污染两方面;f 环境压力增大。 

        1.2.2  当前世界面临的主要环境问题 

        l 人口的急剧增加可以认为是当前环境的首要问题。

        l 资源问题是当今人类发展所面临的另一个主要问题。 

        l 全球性的生态环境破坏问题。

        l 环境污染问题。

        1.3  环境科学的形成和发展 
   

        环境科学是在环境问题日益严重中产生和发展起来的一门综合性科学。

        环境科学的形成和发展,大体可分为两个阶段: 

        1.3.1  有关学科分别探索阶段
    

        19世纪中以后,随着世界经济社会的发展。环境问题已开始受到社会的重视,地学、生物学、物理学、医学和一些工程技术等学科的学者分别从本学科角度开始对环境问题进行探索和研究。 
   

         德国植物学家C.N.弗拉斯在1847年出版的《各个时代的气候和植物界》一书中,论述了人类活动影响到植物界和气候的变化。
美国学者G.P.马什在1864年出版的《人和自然》一书中,从全球观点出发论述人类活动对地理环境的影响,特别是对森林、水、土壤和野生动植物的影响


        英国生物学家C.B.达尔文在1859年出版物种起源》。 
    

        1869年德国生物学家LH.海克尔提出了物种变异是适应和遗传两个因素相互作用的结果,创立了生态学的概念。
    

        公共卫生学从20世纪20年代以来逐渐由注意传染病进而注意环境污染对人群健康的危害。
    

        1915年日本学者权胜三郎用试验证明煤焦油可诱发皮肤瘸。

        由于这些基础科学和应用技术的进展。为解决环境问题提供了原理和方法。  

        1.3.2   环境科学的出现 
   

         本阶段是从20世纪50年代环境问题成为全球性重大问题后开始的。最早提出“环境科学”这一名词是美国学者,当时指的是研究宇宙飞船中人工环境问题。

        1968年国际科学联合会理事会设立了环境问题科学委员会。 70年代出现了以环境科学为书名的综合性专门著作。  
    

        1972年英国经济学家E.沃德和美国微生物学家R.杜博斯受联合国人类环境会议秘书长的委托,主编出版《只有一个地球》一书,主编者试图不仅从整个地球的前途出发,而且也从社会、经济和政治的角度来探讨环境问题,要求人类明智的管理地球。这可被认为环境科学的一部绪论性质的著作。 
    

        环境科学的出现,是60年代以来自然科学迅猛发展的一个重要标志。这表现在以下两个方面:

        l 推动了自然科学和社会科学各个学科的发展。 

        l 推动了科学整体化研究。 

        1.4 环境科学及其研究的对象和任务 
   

         环境科学是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系,寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。
   

         环境科学的研究对象是“人类和环境”这对矛盾之间的关系 。
   

         环境科学的研究目的是要通过调整人类的社会行为,保护、发展和建设环境,从而使环境永远为人类社会持续、协调、稳定的发展提供良好的支持和保证。 

        环境科学的具体研究内容包括:人类社会经济行为引起的环境污染和生态破坏,环境系统在人类活动影响下的变化规律;确定当前环境质量恶化的程度及其与人类社会经济活动的关系;寻求人类社会经济与环境协调持续发展的途径和方法,以争取人类社会与自然界的和谐。 

        1.4.1 环境科学的主要任务 

        l 探索全球范围内环境演化的规律。

        l 揭示人类活动同自然生态之间的关系。 

        l 探索环境变化对人类生存的影响。

        l 研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。  

        1.5 环境科学的分支学科 
    

        在现阶段,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,形成与有关学科相互渗透、交叉的许多分支学科。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、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。

        环境地学是以人—地系统为对象,研究它的发生和发展,组成和结构,调节和控制、改造和利用。主要研究内容有;地理环境和地质环境的组成、结构、性质和演化,环境质量调查、评价和预湖,以及环境质量变化对人类的影响等。
    

        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,探讨污染物的回归利用和分解成为无害的简单化合物的机理。 
   

         环境生物学是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。它以生态系统为研究核心,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、富集和归宿,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。 
   

         环境生物学研究关于保护自然资源和防治环境污染的立法体系、法律制度和法律措施,目的在于调整田保护环境而产生的社会关系。  
环境物理学是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。


        环境医学是研究环境与人群健康的关系,持别是研究环境污染对人群健康的有害影响及其预防措施。内容有探索污染物在人体内的动态和作用机理。查明环境致病因索和致病条件。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。

        环境管理学是研究采用行政的、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。
环境经济学是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员佳的经济击益局境效益。  


        1.6 当前环境科学研究的主要领域及热点

        1.废水、废气、废弃物的处理处置原理、技术、设备、药剂、技术经济分析、过程控制及新技术开发、水源水净化、三废资源化等是研究的重点 。

        2.汞、镉、铅、铬、砷等重金属在生态环境中的分布、迁移、转化、监测及其生态效应及含重金属及水的处理构成环境科学研究的重要方面。 

        3.温室效应、酸雨和臭氧层破坏的发生、效应、评价、对策和控制管理,特别是脱硫技术是当前环境科学领域的重要亮点。

        4.多环芳烃、部分农药等难降解有害有毒的环境优先污染物和人类健康关系密切,它们在生态环境中的分布、迁移、转化、分析测试、在生物体中的积累及其效应和受其污染的水的处理是当前研究的重点。 

        5.多种多样的环境污染物(重金属、多环芳烃、农药等除外)对生态系统生物群落结构和组成的影响,对生物和人体的毒性效应, 迁移、转化、评价、预测等始终受到重视,现在仍然是一个重要的研究内容 。

        6.环境监测是环境保护中的基础工作,对多种的环境污染物(重金属、多环芳烃等除外)更加精确的分析测试方法和技术的研究一直受到重视。 

        7.环境规划与管理以及相关的环境承载力、环境容量、环境质量现状和风险评价、污染物排放总量控制等方面的研究越来越受到重视。

        8.氟化物、臭氧、粉尘等大气污染物的产生、迁移扩散及其生态效应、对人类健康的影响等方面是传统的研究课题。

        9.自然环境元素的背景值、化学组成、地球化学循环与环境变化是传统的研究主题。 

        10.噪声、辐射、电磁波、放射性污染的产生及其健康效应,已引起越来越多的注意 。

        11.非线性方法、神经网络等新方法促进了环境科学研究的进一步发展,空间决策支持系统(SDSS)为环境保护管理提供了先进的技术支持。

        12.环境经济、政策的研究近年来也受到了重视,区域人口—资源—环境系统协调、可持续发展的研究为科学制定环境保护政策提供了理论依据。   

        1.7 最活跃的研究领域 

        l 难降解有毒有机污染物的效应及控制治理技术。

        l 温室效应、酸雨和臭氧层破坏。

        l 灰色理论、人工神经网络、二维多箱模型、累积流量模型、全球定位系统、遥感、地理信息系统等作为新方法和新技术正成为最活跃的新领域。

        l 环境规划和管理,规划和管理的信息化、网络化、智能化是一个一个新的研究热点。 

        2. 环境科学专业课程设置 

        环境科学专业的业务培养目标:

        培养具有良好的科学素养和系统的环境科学基础,较全面的环境科学专业知识,具有分析和解决问题的基本能力,能在环境科学和环境保护事业及有关学科领域从事科研、教学和技术工作的人才。 

        2.1  专业理论课的设置 

        专业基础课: 

        无机与分析化学4学分          有机化学3学分  

        物理化学6学分                环境地学2学分 

        电子与电工技术2学分          生态学3学分 

        生物化学2学分                环境微生物2学分  

        环境仪器分析3学分            环境文献检索  1.5分 

        环境监测3学分                环境信息系统4学分 

        环境统计学3学分              环境科学概论3学分

        环境工程学4学分              专业外语 2学分

        专业方向课: 

        环境质量评价2学分  

        环境管理2学分

        环境化学4学分            

        环境法 2学分        

        环境科学研究前沿2学分 

        计算机在环境科学中的应用2学分

        专业拓展教育课: 

        环境经济学1.5学分     

        水文气象学1.5学分     

        环境论理学1.5学分 

        环境规划1.5学分     

        清洁生产1.5学分     

        绿色化学 1.5学分 

        环境保护与可持续发展 1.5学分 

        数学建模与实验1.5学分

        2.2  专业实践课的设置 

        无机与分析化学实验1学分     

        有机化学实验1学分          环境监测实验1.5学分

        物理化学实验1学分          环境化学实验1.5学分 

        生物化学实验1学分          生态学实验1学分

        环境微生物实验1学分 

        环境仪器分析实验1.5学分   

        环境工程学实验1.5学分 

        金工实习一周,实习地点本院。 

        生态实习二周,实习地点长白山,左家。

        生产实习四周,实习地点吉化污水处理厂。 

        毕业设计十六周,实习地点根据毕业设计题目待定。  

        3 环境科学专业学生就业方向 

        就业方向:

        毕业生将适宜到各级政府的环境保护管理部门从事环境管理工作,到科研部门、高等和中等学校从事环境科学研究和教学工作,也可到厂矿企业和环境保护与环境技术(服务)公司从事环境污染控制技术的应用研究、科技开发、生产技术和管理工作,可以继续攻读环境科学及相关学科的硕士学位或博士学位。