迄今人类已经确认,存在四类规律制约着人类的生存与发展,它们是自然规律、技术规律、社会规律和经济规律,与此相应发展了四类科学,即自然科学、技术科学、社会科学和经济科学。环境科学已获公认,然而与之相应的环境规律是否存在,它的基本内容是什么,它与自然规律有何关系,却是一个有待解答的科学疑问。
一、环境规律的基本内涵
环境规律的基本内涵表现在以下三个层次上。第一层次,环境多样性,它是环境基础规律;第二层次,人-环境和谐,它是环境核心规律;第三层次,环境规律与社会规律、经济规律、自然规律、技术规律之间的相互作用,简称规律间的相互作用。 环境多样性是一个具有普遍意义的客观存在,它包括环境物质多样性、生物多样性、环境形态多样性、环境过程多样性、环境功能多样性、环境效应多样性等;这些多样性中既有自然环境本身具有的多样性,又包括人类活动所创造的多样性,如人造物质多样性,人类生产过程多样性、人工环境形态多样性等;上述各类环境多样性以及它们之间的内在联系总称为环境多样性。认识环境多样性、揭示环境多样性的内在规律是全面系统认识人类-环境相互关系的基础,它是人类长期面临的一项基础性研究课题。当前面临的一项任务是,要从大量的但又十分分散的科学事实中,抽提出环境多样性的科学概念并建立相应的概念模型,提出描述环境多样性的科学方法,进而阐明环境多样性的内在规律,这是一项继往开来的基础研究工作。
人-环境和谐是人类-环境相互作用中最本质的内在联系。人类认识自然、改造自然的主要目的是提高人-环境的和谐程度,与此同时,维系已经取得的人-环境的和谐关系而不致受到损伤/破坏又是人类改造与利用自然的限度。人类面临的所有环境问题,如环境污染、生态破坏、自然灾害、资源耗竭、人口过量等等,都有一个共同点:损伤/破坏人-环境的和谐。人类正是在遭受到环境问题的困扰之后才体验到人-环境和谐关系的存在,才认识到它的重要性。此外,人-环境关系有着自身的变化规律,是可以进行科学量度的。环境质量理论、生态学理论、灾害预测理论、资源承载理论、人口-环境承载理论等等,都是围绕人-环境和谐这一主线建立的多方位、多因素的科学理论。如果将环境系统(人类与环境相互作用的系统)与人体系统作一个对比的话,环境多样性的揭示与人-环境和谐度谱的建立相当于人体医学中解剖学、生理学、病理学的创立。
环境规律具有独立性,它与社会规律、经济规律、自然规律、技术规律之间存在着相互作用,这种规律之间的相互作用也有规律性,简称规律间的作用规律。环境法学、环境伦理学、环境管理学既是社会规律与环境规律相互作用的产物,同时也是这两类规律之间相互作用规律的揭示。值得强调的是,人类虽然已经认识到可持续发展的重要性,但至今还没有建立五律(社会规律、经济规律、自然规律、技术规律、环境规律)相互作用的统一理论,去从总体上认识与把握人类生存发展进程。人类的行为(尤其是重大决策)若能取得五律协同效应则必然取得预期效果,五律协同度越高,人类行为效果就越好。揭示五律之间的相互作用的普遍规律是我们面临的一个崭新的重大课题,它对人类生存发展进程将会产生现实而又深远的重大影响。
二、环境规律的独立性
人类在没有认识自然规律之前从生产实践中就创造了许多技术,比如狩猎、用火、纺织、造纸、指南针等;人类认识了自然规律之后,根据自然科学原理又创造了许多新技术。当今大部分技术,尤其是高科技几乎都是根据自然科学原理创造的,这里体现了自然规律与技术规律的联系,但这种内在联系并不能成为否认技术规律独立于自然规律的理由。自然规律与环境规律之间难以界定的原因主要有两个。第一,人类生存的自然环境与自然界具有同一性,这就使人很容易将环境问题与自然规律联系在一起。第二,自从环境问题引起人类重视以来,人们一致认为,“环境问题的出现是人类活动违背自然规律的结果”。这一结论频繁出现于几乎所有的文献,人类在这一问题上至今的共识程度不亚于人类历史上的另一个共识:“力是物体运动的原因”。
环境规律区别于自然规律的主要理由有以下两个。第一,环境问题的出现并不是违背自然规律的结果,而是五律共同作用的结果,它唯一违背的是环境规律;第二,环境规律是人类与环境相互作用的规律,人类是这种相互作用的主体,以人类活动为主体的作用规律不可能属于自然规律。这两个界定中,第一个最为直接。损伤/破坏人-环境的和谐是所有环境问题的共同特征,而维系/提高人-环境和谐正是环境规律的核心。事实上,自然规律并不能保证人-环境的谐。例如,自然灾害不仅不违背自然规律,而恰恰相反它完全是自然规律作用的必然结果,但它破坏了人-环境的和谐。所有的环境问题的发生、发展过程全都符合自然规律,它们只是违背了环境规律。事实上,自然界发生发展了的事件必都符合自然规律,不符合自然规律的事件不可能在自然界发生发展。环境问题既然已在自然界发生发展,就必然符合自然规律。
人-环境的和谐是人类生存发展的需要,这种和谐既有大自然的恩赐,更有人类的创造,人类是这种和谐的享有者,又是创造者。
人类在认识客观规律征途上的每一次重大突破都带来人类社会经济的巨大变革,人类对环境规律的揭示与认识是人类认识的又一次飞跃,它对人类生存发展必将产生巨大而又深远的影响。
三、环境科学体系
经过近几十年来的自由发展,环境科学已经形成了一个庞大的学科体系。结合环境规律自身的特点,可以考虑以下四个学科作为环境科学学科体系中的核心学科与基础学科,它们是环境学、环境自然科学、环境人文社会科学、环境技术科学。环境学 研究基本环境规律,为环境科学提供基础理论。 环境自然科学研究环境规律与自然规律的相互作用机理(或者说用自然科学的理论与手段研究环境问题),它包括环境化学、环境生物学、环境物理学、环境医学、环境地学等。环境人文社会科学 研究环境规律与社会规律、经济规律的相互作用规律,包括环境法学、环境管理学、环境伦理学、环境经济学、环境教育学等。
环境技术科学研究环境规律与技术规律之间相互作用,包括环境工程学(水污染控制工程、大气污染控制工程、固废污染控制工程)在内,以提高人-环境和谐度为主要目标的技术学科。
环境科学与生态学既有联系又有区别。按照学科惯用定义,环境科学研究人类与环境的关系,其研究对象是环境系统(人类与环境相互作用的系统),揭示环境规律。生态学研究生物与环境的关系,其研究对象是生态系统(生物群落与环境相互作用的系统),揭示生态规律。两者的共同点是环境,两者的区别在主体不同,前者是人类,后者是生物。人有两重性:生物人与智慧人。对于生物人来说,他与环境相互作用的规律和高等动物与环境相互作用的规律相似,属于生态规律范围;对于智慧人来说,由于智慧人创造了人类社会、人类经济和人类技术,因此,他不仅能适应环境,还能主动地改造自然,以提高人-环境的和谐度,所以智慧人与环境相互作用的规律(环境规律)和生物与环境的相互作用规律(生态规律)有本质区别。
按惯用定义,哲学是自然科学与社会科学的结晶,这表明自然科学与社会科学的研究成就对哲学的形成与发展产生了重大影响。作为研究制约人类行为基础规律之一的环境科学,其研究成果也会丰富和发展哲学。事实上,环境规律本身所具有的三个层次上的综合性提出了相应的三个哲学新思维:多样性与单一性,自然和谐观,规律协同观。
四、清污两制与水污染控制
我国水污染控制没有取得预期的效果与下列三个单一性有关:水质管理的单一清水制、控制方式的单一点源治理制、城市污水处理的单一污水厂制。这三个单一性使得水污染控制措施难以取得五律协同效应,进而影响控制效果。我国水污染控制建议采用“清污两制”,绝大部分水域执行清水制,极少部分水域与地域执行污水制。实行污水制的水域与地域的环境主体功能是调蓄与净化,称为污水生态系统。对污染源实施控源导流,控源达标,导流归槽(污水生态系统)。苏北地区正在建设中的两项大型工程可以作为清污两制的典型案例,一项是新沂河,另一项是入海水道。
新沂河西起骆马湖嶂山闸东入黄海,全长142公里,是沂沭泗水系汇流入海的行洪河道,河面宽阔,内有南北两个偏泓,间有中泓。有三条自南向北为连云港市域供水的河流与新沂河交汇。来自新沂市区以及山东境内的城市污水沿沭河下泄直接污染了新沂河,继而污染了三条北上供水河流,长期困扰了连云港市区的自来水供应。解决方案有两个,其一是单一的清水制,治理上游污水使新沂河变清;其二是清污两制,将新沂河南北两个偏泓分开,北泓为污水制,南泓为清水制,并用三个污水地涵分别穿越三条北上河流,实现全线清污分流。江苏省政府采用了清污分流方案,于1998年初完成了一期工程建设,完全取得了预期效果,第二期工程将于1999年全面完成。污水泓道沿线结合三个污水地涵、河道水闸、河口挡潮闸的建设构成了一个五级河道调蓄净化系统,以确保入海水质达标。
入海水道工程是经国务院批准,已于1998年10月28日开工的大型水利工程项目,它承担分流淮河干流泄入洪泽湖的洪水直接入海的重任。入海水道西始洪泽湖二河闸,东入黄海,全长163.5公里。该项工程按照高低水分排、清污水分开的原则在入海水道中设计了南北两条泓道,北泓为清水制,南泓为污水制。南泓可以接纳三淮(淮阴市区、淮安市区、淮阴县城)、洪泽、滨海城区污水归槽集中处理。南泓沿线有三道水闸,构成三级调蓄净化系统。 长江是我国最大的饮水水源,随着南水北调工程实施,将出现大半个中国共饮长江水的局面,与此同时,长江又是我国最大的纳污河流。长江干流的水质常量指标的合格性掩盖着微量有毒污染的风险性。国外最新研究成果表明,微量有毒污染物可以导致野生动物和人类的内分泌紊乱、生殖遗传异常、免疫出现缺陷。长江的珍稀生物锐减与城市污水排江之间究竟有什么关系,受多大程度的影响,受什么物质的影响,一直是一个谜。长江流量很大,一方面,长江水质标准的人为微小下调可以提供巨额的“环境容量 ”,以减少大笔污水处理费用;另一方面,一旦长江水质污染程度超出允许限度,即使长江水质仅仅产生微小恢复也需要付出大的代价,因此长江微量污染物的生态毒理研究成果事关重大。
五、生态环境建设与“2116”
“2116”是中国21世纪16亿人口的生存、就业与发展的简写。剖析“2116”中的五律相互作用以确定中长期宏观调控对策是一个重大的综合性研究课题。可以想象到,“2116”的五律相互作用的局面是十分复杂的,令人神往。尽管目前还不能详尽展示这种作用的复杂局面,但某些总趋势是明朗的,其中下列两个趋势尤其值得关注。其一,剩余劳力越来越多,将以亿计;其二,我国生态环境本已很脆弱,而生态环境还将继续恶化。目前,全国水土流失面积达367万平方公里,约占国土面积的1/3,平均每年新增水土流失面积1万平方公里;荒漠化土地面积已达262万平方公里,每年仍以2460平方公里的速度在扩大;全国已有“三化”(退化、沙化、碱化)草原1.35亿公顷,约占草地总面积的1/3,每年还以200万公顷的速度增加;大面积的森林被砍伐,生物多样性锐减,已有15-20%的动植物物种的生存受到威胁。因此,劳力严重过剩与生态环境恶化是困扰“2116”的两道难题。为破解这两道难题,提出两个市场的设想,一个市场是现有的商品(包含服务)市场,另一个市场是环境市场。环境市场是在国家宏观调控的前提下,运用市场机制以完成生态环境的建设与修复为主要任务的一种特殊的有待开辟的新型市场。其基本构思是,开辟环境市场大幅度拓宽国内需求,形成对商品市场的持续、单向、强劲的拉动力,以拉动经济持续增长;大批量吸收社会剩余劳动力,大幅度减轻社会劳动力的就业压力;大强度大面积地修复与建设我国生态环境,以实现生态环境与经济发展从恶性循环走向良性循环的战略转变。环境市场是一个新概念,也是一个有待研究的大课题。环境市场作为一个综合体系,它本身就具有五律作用以及五律之间的相互作用,因此,环境市场的研究应从五律及其相互作用着眼并由此展开,它的成败和预期效果还取决于五律协同的程度。在环境市场这个复杂系统中,资金与水资源这两项资源自始至终是牵动全局的关键性敏感因子。水资源的短缺与流失是生态环境恶化的首要原因,我国生态环境实现大面积的修复与建设的突破口就在于水资源的跨流域再分配。而水资源的跨流域调度又引出一系列的环境、社会、经济、自然、技术问题,这正是环境市场研究的首批切入点。
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