第1章　緒論

1.1　環境科學是多原理綜合學科

傳統的具體學科，例如化學、力學、光學和電學等，具有明確甚至單一的一類研究對象，因此也相對容易找到某一個具體原理為該學科的核心。比如說，化學以分子的組成為研究對象，以熱力學定律、質量守恒定律為基本的原理；力學以物體的運動為研究對象，以牛頓運動定律和動量守恒定律為原理；遺傳學則以基因和分子為研究對象等。但是環境科學往往并不集中于某一研究對象，而是將與環境或環境保護相關的一切問題作為研究對象。

與其他各種具體學科不同，環境科學是多對象、多原理學科。環境科學研究所涉及的內容豐富，涉及的學科背景知識龐多；環境科學視野開闊，體系龐雜。其并不僅針對某一個單一的研究對象而設立。因而按照傳統的學科分類，將環境科學劃歸為一種學科不免有些牽強。首先，環境科學是學科交叉融合發展的產物，也是近現代環境污染問題日益尖銳的產物。比如，環境科學既可以包括具體污染治理的化工技術和方法，也可以包括寬泛行政和政策研究。可以說，所謂“環境科學”的概念指的是現代學科的一種應用領域和發展方向，而非某一個傳統的或是古典學科的分類。其次，在具體學科范疇，諸如環境應用的化學問題、環境應用的物理問題以及經濟學問題，在各類具體科學的應用領域方興未艾，卻也可以被很自然地納入環境科學范疇。所以從另一個角度上講，環境科學也是傳統科學應用滲透和遷移的方向。因此，如果一定要將環境科學定義為一門學科的話，這必然是個學科綜合以及技術融合的復雜的體系，而在其應用領域結合了多學科理論內容和技術方法，是個多對象多原理的學科。

所以對于環境科學，很難直接找到某一個單一的原理被廣泛公認地稱為所謂“環境科學基本原理”。這意味著，既然環境科學是多對象學科，關于它的研究內容和研究方法不能一概而論，而應將復雜環境問題分解為多個問題，并牽扯于不同具體科學，利用具體科學各自原理有重點地分別解決，最后可以在系統框架下協調綜合。比如說，物理學當中的“守恒律”原理被廣泛應用于諸如湖泊等相對封閉體系的物質遷移、轉化規律的量化研究；生態學的“多樣性”原理在環境科學其他領域有所應用。“最大熵”原理最早產生于信息學，其所揭示的“最大復雜度”原理與“多樣性”原理不約而同地一致，而成為環境科學中某些領域的量化原理。經濟學當中的最大效益或最小代價原理同樣適用于環境規劃問題，所不同的是，環境規劃問題除了需要考慮經濟利益，同時需要重點兼顧環境效益。這些原理，對于不同具體問題，各自體現某些環境問題的主要方面。

文獻《環境學原理》^［1］強調了“環境多樣性原理”“人與環境和諧原理”“規律規則原理”和“五律協同原理”，并將這四方面歸納為“環境科學的四個基本原理”。具體地講，“規律規則原理”的提法旨在重申人的行為應當與所干預對象的具體規律一致，承認環境科學多對象、多原理的客觀性；但其對所謂“規律”“規則”的論述有待明晰和深入。而其所謂“五律”是指：自然規律、技術規律、經濟規律、社會規律和環境規律，是使用系統的思維方式對復雜問題的一種概念性的粗略探討。“環境多樣性原理”來自生態學具體科學。只有“人與環境和諧原理”最終體現了環境科學的導向問題。

雖然環境科學包括多原理、多對象，然而這并不是說環境科學的研究缺乏導向，沒有從旨；而這里首先應承認一個環境科學的基本原理，以便以此把握各種具體學科的相關科學原理。環境科學的導向必定是有益于環境保護、防止與防治環境污染和惡化的，因而名之為“人與環境和諧原理”。本書以此為環境科學基本原理。

在環境和諧導向意義下，如何估計和評價人對各種具體科學理論以及相關技術方法或者技術產品的使用對環境造成不同可能影響的問題，應是環境科學研究行為首先要做出的技術判斷問題。如何避免、緩解以及改善各類環境惡化問題是環境科學方法論的關鍵性問題。

環境科學不講系統觀和模型論，以上兩類問題難以回答。