第1章　绪论

1.1　环境科学是多原理综合学科

传统的具体学科，例如化学、力学、光学和电学等，具有明确甚至单一的一类研究对象，因此也相对容易找到某一个具体原理为该学科的核心。比如说，化学以分子的组成为研究对象，以热力学定律、质量守恒定律为基本的原理；力学以物体的运动为研究对象，以牛顿运动定律和动量守恒定律为原理；遗传学则以基因和分子为研究对象等。但是环境科学往往并不集中于某一研究对象，而是将与环境或环境保护相关的一切问题作为研究对象。

与其他各种具体学科不同，环境科学是多对象、多原理学科。环境科学研究所涉及的内容丰富，涉及的学科背景知识庞多；环境科学视野开阔，体系庞杂。其并不仅针对某一个单一的研究对象而设立。因而按照传统的学科分类，将环境科学划归为一种学科不免有些牵强。首先，环境科学是学科交叉融合发展的产物，也是近现代环境污染问题日益尖锐的产物。比如，环境科学既可以包括具体污染治理的化工技术和方法，也可以包括宽泛行政和政策研究。可以说，所谓“环境科学”的概念指的是现代学科的一种应用领域和发展方向，而非某一个传统的或是古典学科的分类。其次，在具体学科范畴，诸如环境应用的化学问题、环境应用的物理问题以及经济学问题，在各类具体科学的应用领域方兴未艾，却也可以被很自然地纳入环境科学范畴。所以从另一个角度上讲，环境科学也是传统科学应用渗透和迁移的方向。因此，如果一定要将环境科学定义为一门学科的话，这必然是个学科综合以及技术融合的复杂的体系，而在其应用领域结合了多学科理论内容和技术方法，是个多对象多原理的学科。

所以对于环境科学，很难直接找到某一个单一的原理被广泛公认地称为所谓“环境科学基本原理”。这意味着，既然环境科学是多对象学科，关于它的研究内容和研究方法不能一概而论，而应将复杂环境问题分解为多个问题，并牵扯于不同具体科学，利用具体科学各自原理有重点地分别解决，最后可以在系统框架下协调综合。比如说，物理学当中的“守恒律”原理被广泛应用于诸如湖泊等相对封闭体系的物质迁移、转化规律的量化研究；生态学的“多样性”原理在环境科学其他领域有所应用。“最大熵”原理最早产生于信息学，其所揭示的“最大复杂度”原理与“多样性”原理不约而同地一致，而成为环境科学中某些领域的量化原理。经济学当中的最大效益或最小代价原理同样适用于环境规划问题，所不同的是，环境规划问题除了需要考虑经济利益，同时需要重点兼顾环境效益。这些原理，对于不同具体问题，各自体现某些环境问题的主要方面。

文献《环境学原理》^［1］强调了“环境多样性原理”“人与环境和谐原理”“规律规则原理”和“五律协同原理”，并将这四方面归纳为“环境科学的四个基本原理”。具体地讲，“规律规则原理”的提法旨在重申人的行为应当与所干预对象的具体规律一致，承认环境科学多对象、多原理的客观性；但其对所谓“规律”“规则”的论述有待明晰和深入。而其所谓“五律”是指：自然规律、技术规律、经济规律、社会规律和环境规律，是使用系统的思维方式对复杂问题的一种概念性的粗略探讨。“环境多样性原理”来自生态学具体科学。只有“人与环境和谐原理”最终体现了环境科学的导向问题。

虽然环境科学包括多原理、多对象，然而这并不是说环境科学的研究缺乏导向，没有从旨；而这里首先应承认一个环境科学的基本原理，以便以此把握各种具体学科的相关科学原理。环境科学的导向必定是有益于环境保护、防止与防治环境污染和恶化的，因而名之为“人与环境和谐原理”。本书以此为环境科学基本原理。

在环境和谐导向意义下，如何估计和评价人对各种具体科学理论以及相关技术方法或者技术产品的使用对环境造成不同可能影响的问题，应是环境科学研究行为首先要做出的技术判断问题。如何避免、缓解以及改善各类环境恶化问题是环境科学方法论的关键性问题。

环境科学不讲系统观和模型论，以上两类问题难以回答。