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浅谈环境生物学研究及进展

2020-01-06 816 上传者：管理员

摘要：本文阐述了对环境生物学的启蒙、形成和发展的过程，并分析比较环境生物学的定义、对象、特点。结合国内外环境生物学的研究进展和发展趋势，对环境生物学的重点发展方向、研究内容，对人类社会可持续发展的意义进行了展望。

关键词：
可持续发展
环境生物学
环境科学
进展
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1、环境生物学的启蒙、形成及其发展

作为环境学的一门分支学科，环境生物学的启蒙、形成以及发展与世界环境问题的产生和出现密切相关。工业革命以后，整个人类社会各方面产生了前所未有的巨大历史变革。生产力水平提高和科技进步为人类社会创造了巨大的物质财富，同时也给人类生态环境带来了种类繁多、数量巨大的污染物质，给生态环境造成前所未有的污染和破坏。特别是19世纪中叶以来，西方发达国家的环境问题日益凸显出来，大量的工业废弃物未经处理就直接排放到城市附近的河流、湖泊等水体当中，使得水体当中的水生生物受到污染物的极大危害，水体环境的日益恶化，特别是作为生活取水地的河流、湖泊水质下降，导致人们的正常生活生产活动受到了巨大影响。这些问题的出现，使得政府相关管理部门和环境工作者开始真正注意到水污染问题，人们开始研究污染物对水体当中各种水生生物的影响。为了便于进一步考察分析污染物对不同类型生物的影响，研究人员将水体当中的微型生物专门进行了分组分类。到了20世纪初，Kolkwitz和Marsson提出了“污水生物系统”的概念。此后，随着人类对污染和水生生物的认识水平和研究技术手段的提高和进步，人们逐渐开展水污染的生物监测、城市污水和工业废水的生物处理等方面的研究活动，并取得了丰硕成果。

20世纪50年代以后，整个世界范围内人类社会生产力迅速提高，各个国家和地区工农业迅猛发展，人口数量飞速增长以及城市建设的飞速发展和进步，使得全球环境问题变得更加尖锐、严重。特别是个别西方发达国家发生了多起震惊世界的重大污染事件(如八大公害事件)，以及部分国家和地区的生态平衡遭到严重破坏，加之大范围的酸雨、水土流失、泥石流、光化学烟雾、荒漠化、草场退化，臭氧空洞危害程度的急剧恶化以及很多物种从地球上消失或濒临灭绝。同时人类自己也受到数量众多污染公害的侵扰和威胁。诸多现实问题，迫使人们开始真正关注环境对生物的影响以及两者相互作用的规律和机理，并且开始开展系统的研究。直到20世纪60年代初，环境生物学逐渐从生物学分化出来，真正发展成为一门相对独立的学科。从此吸引了数量众多的环境工作者参与进来，环境生物学真正进入了蓬勃发展的阶段。

2、环境生物学的学科内容界定

2.1 定义

环境生物学为环境科学的一个重要分支学科，同时也是一门具有交叉性、边缘性以及综合性的年轻学科，这使得该门学科涉及的学科领域颇为广泛，研究内容繁多，易造成人们认识上的混淆。所以到目前为止，关于环境生物学的准确定义在世界上还没有一个统一的认识，存在着多个环境生物学的定义。在这种情况下，对于环境生物学的研究内容、研究对象以及目的的精确界定自然就会产生不可避免的分歧和争论。目前，几个较为典型的环境生物学的定义有：①是生态学的分支学科，这一观点的代表人物是Smith，它以A.G.坦斯利提出的生态系统概念作为主要的理论基础。②是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支学科121。③主要研究异常环境条件与生物系统之间相互关系田。④是研究受污染环境与生物之间相互关系的学科心⑤是研究人类干预造成的异常环境与生物相互作用规律及机理，并运用生物学理论和方法控制污染、监测和评价环境质量、维护系统健康和人类生命支持系统稳定的一门学科151。

笔者认为，对于任何一个学科定义的科学界定，首先要在一个比较适当的层次和范畴之内进行，否则将会导致该学科研究领域过于狭窄或是过于空泛，从而限制该学科的良性发展。特别是在当今社会，学科门类繁多，出现了大量的带有明显交叉性、边缘性特点的新兴学科，这些新兴学科的大量诞生，形成了传统学科和新兴学科之间以及新兴学科之间研究内容相互交叉，研究领域多方重叠，相互促进的局面。这使得人们特别要注重每一学科的学科基础理论的范畴和大体界限，重点思考解决学科目的和任务，最后正确界定该学科的定义。只有在这样的基础之上提出的环境生物学定义，才能清楚地识别环境生物学与生物学、生态学、环境学、环境医学、环境卫生、环境生物工程以及环境工程等学科的区别和联系。因此，笔者认为环境生物学的定义应该界定为：环境生物学是研究异常环境条件与生物相互作用规律及机理的一门基础性学科。这一定义能够把环境生物学的研究内容合理地限定在一定范畴之内，从而避免产生与生态学、环境医学、环境卫生学等学科研究内容和任务发生混淆和碰撞。同时把基于环境生物学原理和方法所进行的环境污染生物监(检)测、评价、生物修复治理等实践活动与环境生物学彻底剥离，因为这些活动与环境生物工程、环境生物监(检)测学科的结合更为理想和科学。

2.2 学科特点

2.2.1 具有学科交叉性和综合性的明显特点。环境生物学涉及到环境科学、生物学、生态学、医学、生理学等众多学科领域。环境本身就是一个多因素构成的复合体，影响因素各种各样，这就决定了环境生物学本身具有各种学科综合交叉的显著特征。另外，作为环境科学和生物学以及其他学科的一门新兴的边缘性学科，环境生物学正是围绕环境和生物这两个基本研究对象实体，应用其他相关学科的理论和原理展开研究。

2.2.2 具有显著的基础理论性特点。由于环境生物学自身的学科性质，决定了该门学科具有典型的基础理论性，即环境生物学学科理论知识本身就是自然知识的基础知识，人们应用环境生物学原理和方法，对相关的环境问题进行修复和治理，还可以应用到环境污染监测和评价中，间接地为人类社会可持续发展服务。

2.2.3 具有明显的时代特征。由于环境生物学是一门综合性学科，其中的研究对象和内容随着人类认识水平的提高和发展而变化。特别是随着各种新的技术手段的出现，新的生物学理论的提出，环境生物学当中的相关内容必定发生相应的变动和发展。随着现代卫星摄像技术的出现，使得环境生物学研究范围扩大到整个世界；电子显微技术的出现，使得环境生物学可以在生物分子、细胞、组织和器官水平上深入发展和展开。总之，随着时代进步，人类对环境和生物SAiP,JK平和手段的不断提高和发展，环境生物学必将紧随时代发展，在更宏观和更微观两个生态层次水平上深入发展。

2.3 研究对象、内容和目的

环境生物学研究的对象是异常环境条件和各种生物。异常环境条件包括环境要素数量和质量以及结构等方面的变化。导致这些变化的原因有自然影响因素和人为影响因素。这里所说的人为影响因素包括两个主要方面：一是指人类活动对环境造成的污染；二是指人类活动对环境结构和功能的影响和破坏。环境生物学研究的主要内容是环境污染引起的生物效应、生态效应、生物或生态系统对环境污染的作用原理和方法等。环境生物学的研究目的在于为人类合理地利用和保护自然资源，保护和改善人类的生存环境提供理论基础，科学抑制和避免不良自然现象对环境的负面影响，促进人类和环境能够沿着可持续发展的道路稳步前进。

2.4 研究方法

环境生物学的研究对象、内容和目的决定了其研究方法。环境生物学在应用生物学、环境科学和生态学等学科的研究方法的基础上逐渐形成了适于该学科特点和发展的一套较为完整的研究方法。较为典型的研究方法包括：

2.4.1 野外调查和试验。野外调查和试验是环境生物学最主要、最常采用的研究方法。环境和生物是环境生物学研究的核心，通过科学详尽的野外调查和试验，才能确定环境污

染因子类型、数量和强度等基本资料情况；开展受损生物种类和数量以及生物群落结构的现场调查，分析现场生物指数、污染指数和生物种的多样性指数等评价项目；开展宏观研究环境中的污染物和人为干预对各种生物或生态系统产生影响的基本规律。

2.4.2 室内实验。由于野外条件受环境影响明显，所以人们要在实验室内通过各种实验手段(如植物人工熏气、静水式生物测试、流水式生物测试、水生生物急性毒性试验、水生生物亚急性毒性试验、水生生物慢性毒性试验和回避反应实验等)，室内模拟控制各种实验条件，从微观上研究污染物和人为干预对生物产生的毒害作用及其机理。

2.4.3 生态模拟研究。尽量采用野外条件，并且应用统计学、数学建模和计算机技术等手段建立环境污染模型，并且利用数学模型模拟生态系统的行为和特点，预测人类活动对生态系统可能造成的影响或危害。

3、环境生物学的发展前景和意义

3.1 重点发展方向

3.1.1 向微观领域深层次方向发展。包括污染物对环境生物在分子、细胞、组织等微观世界的作用机理、作用方式、作用途径以及作用强度等内容的研究和探讨。借助相关学科技术的进步，在更微观层次上展开研究，对于整个环境系统的良性发展具有非常重大的现实意义。因为生物体受到污染物的污染作用的时候，最开始受到影响的就是生物体的生物分子和细胞，在这方面的认识水平的提高，对于人类控制预防污染以及治理修复污染将会带来极大便利的条件。使得人们有目的地开展相关的工作实践活动。

3.1.2 向更宏观的领域发展。人类所处的自然环境范围是一个不断扩大的领域范围，现今人类活动领域已经涉及到一定的太空空间，所以这些不断扩充领域内的自然因素对生物的影响作用必定也不断受到人类的关注。人类必须借助相关的技术手段，开展这方面的工作，使得包括人类在内的生物免受环境未知因素的影响和损伤，同时也为生物与环境的和谐共处准备必要条件和理论基础。

3.2 对人类社会可持续发展的战略意义

环境生物学是研究异常环境条件与生物之间关系的科学。人类作为地球生态环境系统当中重要的有机成员之一，进行的任何活动。其结果最终会通过生态系统中其他成员反馈到人类自身。随着科技的日益发展，人类改变自然的作用一天天增强，活动范围逐渐扩大，而其和环境之间的冲突也益发明显，人口膨胀、环境污染、温室效应、臭氧层破坏等严重影响人类社会持续发展的现象日益突出。人类社会“可持续发展”、“良性发展”观念已经深入人心，可持续发展的核心内容就是科学合理地协调好人类与自然环境之间的需要关系，为了处理好这一重要的极具战略意义的课题，人类必须对环境生物学展开全面、深入的研究工作。

参考文献：

[1]环境科学编辑委员会冲国大百科全书:环境科学[M].北京:中国大百科全书出版社,1983.

[2]孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[31ANDERSON J M.Ecology for envirmn[M].London:Edward Around Lid.,1980.

[4]金鉴明.环境科学浅论[M].北京:科学出版社,1987.

[5]严国安.论环境生物学[J].中国环境科学,1997,17(14):289—292.

杨正亮,冯贵颖.环境生物学及其发展[J].安徽农业科学,2007,35(11):3349-3350.