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生态环境科技发展新趋势
发布日期:2015-9-7   人气:1097  来源:人民日报

    

健康稳定的生态环境是人类社会可持续发展的基础性保障,不断进步的生态环境科技是建设生态文明的重要支撑。自从可持续发展成为人类社会的共同目标后,生态环境科技的发展便焕发出与日俱增的活力。当前,全球性和区域性环境问题不断加剧,解决重大生态环境问题的需求十分迫切。面向世界科技前沿,面向生态文明建设的战略需求,面向环境变化的新挑战,未来生态环境科技发展将重点关注以下五个重大方面。

气候变化的生态响应与环境减排。气候变化对生态系统造成的持续性影响备受关注,可能导致的大量动物迁徙、稀有物种灭绝、生物群落破坏、生物多样性减少等生态后果,正深刻改变着生态环境科技的研究内涵与创新视野,从大尺度、长周期和非线性层面观察和探索水、土、气、生等生态要素对气候变化的响应规律与调控途径,成为本领域的前沿性课题。在此背景下,环境保护与治理也不得不改变以传统污染物控制为目标的既有关注,温室气体减排成为环境科技必须面对和全力解决的重大任务。与此同时,生态工业、生态农业和绿色人居等新领域蓬勃发展,循环经济、低碳社会成为人类活动与产业创新的主导方向,必将带动生态环境科技进入一个全新时代。

生态系统与环境变化的交互作用及协同调控。环境变化对生态系统的影响被提升到前所未有的高度,从生态学的角度认识和解决环境问题成为必然选择。为此,关于人类活动造成的环境变化对生态系统稳定性影响的研究不断深化,从导致生物多样性改变的关键环境因子识别到生态系统稳定性调控,基于环境影响的生态学理论和技术体系将不断完善。在此基础上,生态健康将成为与人类健康同等重要的重大课题,从生物、生态、化学、工程等多维视角全面揭示污染物对生态系统中敏感生物和生物群落的作用机制,将进一步奠定保障生态健康的科学基础。可以预期,未来的环境污染控制和治理将越来越多地依靠自然与生态学手段,生物操纵、人工湿地等必将在应用实践中取得新的原理和技术突破。

环境污染对人类健康的影响机制与风险控制。环境污染对人类健康的影响极为复杂,仍为当今世界的重大难题。随着认识和测试水平的不断提升,污染导致的健康风险渐被揭示,也提出了更多、更复杂的科技需求。虽然已经确定了少量化学物质的毒性,但绝大部分进入环境以及过程衍生物的毒性并不清楚,环境污染对人类健康的致毒过程和作用机制更是知之甚少,两种及以上污染物的联合毒性及其对人类健康的长期影响具有诸多不确定性,复合污染的健康风险成为本领域及交叉学科研究的长期方向。可以预期,环境毒理作为健康评估的重要手段必将得到快速发展和广泛利用,生命科学、物质科学的革命性进步可能使污染与人类健康关系的认识与调控水平产生飞跃。同时,不断完善环境基准和标准体系,全面创新大气复合污染控制、饮用水安全保障、土壤生态修复的理论和方法,实施符合区域环境变化特征的健康风险防控策略,是当前和今后的长期任务。

环境治理的绿色化、资源化和系统化。当前,风险控制成为环境污染防治的核心理念,其中加强化学品管理和风险控制是关键,在生产过程中将采用绿色替代、减量增效、循环和重复利用等方式,提高原子经济性和原子利用效率。不用或少用化学药剂的清洁处理方法将不断创新,膜、光(太阳光)、电、磁、超导、超声等物理新技术将被深度开发和广泛应用。以污染物去除为目标的末端治理模式转变为清洁生产、循环经济引领的资源化能源化模式,生活、工业和农业废弃物,或作为不同产业链条中的原料加以利用,或通过先进的生物、物理、化学、材料等技术转化为有用产品。环境治理与生态修复更加强调实施方案的整体设计,区域联动和城乡治理一体化,水、土、气、生等多介质污染协同控制,环境治理效率及生态效益将显著提升。

智慧环境建设与精准化管理。从单元到整体的数字化环境构建成为必然趋势,功能强大的系统设计和关键智能产品的创新突破将为智慧环境建设提供有力技术支撑。借鉴化学自组装、生物芯片、纳米材料、光电一体化等新技术,将研制出具有更高选择性、更高灵敏度和更高准确性的新一代环境传感器。高通量、高内涵、快速准确的监测方法和检测设备推陈出新,由遥感遥测、在线监测等构成的立体监测系统不断完善。在“互联网+”、大数据等新技术支撑下所构建的多元异构环境信息传输网络、大数据存储与融合处理系统等,将从根本上解决现有环境信息破碎化、局地化、平面化和不确定性等瓶颈问题,污染预警、质量预报和风险管理将更加准确高效。智慧环境建设不仅为精细化的环境管理提供强大支撑,无处不在的环境“慧眼”也使环境监督更加社会化和大众化。

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