环境化学是环境科学的核心组成部分,环境化学主要基于化学理论和方法,结合地学、生物、医学等交叉学科技术,以污染物为研究对象,以解决相关环境问题为目标,是一门研究污染物的生成与释放、环境赋存与归宿、转化与代谢、毒性效应与健康影响及其削减控制的原理与技术学科。经过 40 多年的发展,我国环境化学在学科建设、人才培养、队伍规模、实现国家目标和提升国际影响力等方面均取得了长足进步。环境化学已成为化学的一个重要分支。
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《环境化学前沿》连续出版物邀请我国环境化学领域著名的专家学者,包括 40 多位“国家杰出青年科学基金”获得者和“长江学者”入选者撰稿。本书与前两辑内容互为补充,根据学科发展特点及国家重大需求增添了相关内容,比如“双碳”、新污染物监测及管理等,力求反映和代表我国目前环境化学领域的工作特色和主流发展趋势。
本书内容丰富、前瞻性强,可供环境化学、环境科学与工程以及地学、生物、材料、食品、公共卫生、化学品安全等交叉学科领域从事研究的科研人员、研究生和政府部门管理人员阅读和参考。
“十三五”期间,我国环境化学研究面向学科前沿和国家重大需求,坚持科研创新,突出前沿导向,在新污染物发现与监测、大气污染控制、水污染治理、土壤修复、固废处置、纳米技术应用、环境与健康等方面均取得了长足进步。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》对“持续改善环境质量”提出了新的要求,如“强化多污染物协同控制和区域协同治理,加强细颗粒物和臭氧协同控制”“推进城镇污水管网全覆盖,基本消除城市黑臭水体”“推进化肥农药减量化和土壤污染治理,加强白色污染治理”“加强危险废物医疗废物收集处理”等,规划也提出了“重视新污染物治理”等新的任务。而我国 2030 年“碳达峰”,2060 年“碳中和”宏伟目标的提出,必将对中国的能源结构模式、工业增长方式、协同排污减排等方面产生广泛与深远的革命性影响。实现“碳中和”,中国和世界都面临着巨大的挑战,但这一目标也为我国社会经济发展方式的转型提供了全面的机遇。目标既定,奋斗可期。我国的环境保护与生态文明建设必将随之迎来新的跨越发展,环境科学也会在基础研究和原始创新方面面临新挑战。
回望过去,跨越进取,成绩斐然。随着国家对科技投入的加大,我国环境化学研究领域发展迅速。全国环境化学大会作为蜚声海内外的重要学术会议之一,在推动国内外环境科学与工程、毒理学与健康、污染防治技术与对策等交叉领域的交流,加快学科建设与人才培养,提升我国环境化学及相关学科的国际影响力和为国家重大需求服务的能力等方面做出了突出贡献。自 2002 年 10 月 24~27 日第一届全国环境化学大会在浙江大学召开以来,已经连续召开了 10 届,参会人数规模从最初的 200 人发展到 2019 年的 8100 余人,受到了国内外学术界的广泛关注和空前重视。鉴于全国环境化学大会的规模与影响,根据专家建议并结合国内外学术会议成功举办的经验,中国化学会环境化学专业委员会决定,自 2017 年起编辑出版《环境化学前沿》,总结上届会议以来我国环境化学领域所取得的部分重要成果,展望未来的发展趋势,并将此作为全国环境化学大会的一项成果,奉献给广大读者。以期进一步围绕国家环境保护与健康的重大需求,提高我国环境化学领域的创新能力与国际影响力。
依托第九届全国环境化学大会,由江桂斌和刘维屏教授牵头主编的《环境化学前沿》(第一辑)于 2017 年 10 月首印 900 册,加印 1000 册。一经推出,受到了广大读者积极响应。很多实验室组织了对书中 30 个研究专题的学习与讨论,撰写读后体会与思考。2019 年,《环境化学前沿》(第二辑)由江桂斌、郑明辉、孙红文和蔡勇教授共同主编。所选内容均由第十届全国环境化学大会各分会负责人和科研骨干牵头、本领域专家学者分工协作而成。作者队伍中包括了 40 多位“杰青”和“长江学者”。第二辑与第一辑内容互相补充,形成较为完整的前沿方向体系,充分反映了环境化学领域的工作特色和主流方向。第二辑出版后反响热烈,读者普遍认为前两辑的出版对把握环境化学最新前沿以及未来学科发展意义重大。
由于国内疫情影响,原定于2021年8月举行的第十一届全国环境化学大会终于于2022年7月25日在哈尔滨正式召开。尽管大会推迟了近一年时间,《环境化学前沿》(第三辑)的编写工作仍然得到了我国环境化学各个领域专家们的倾心支持。他们扎实的学科基础、学术影响力以及高度的责任感,使得书稿能够在短时间内完成,充分体现了我国环境化学学界的凝聚力、积极的精神风貌和奋勇进取的活力。在此,谨向所有作者的辛勤工作表示诚挚的谢意。和前面两辑相同,本着学术自由、学术民主和学术平等的原则,本书允许不同风格,鼓励各抒己见,强调文责自负。
环境化学是环境科学的核心组成部分,环境化学主要基于化学理论和方法,结合地学、生物、医学等交叉学科技术,以污染物为研究对象,以解决相关环境问题为目标,是一门研究污染物的生成与释放、环境赋存与归宿、转化与代谢、毒性效应与健康影响及其削减控制的原理与技术学科。经过40多年的发展,我国环境化学在学科建设、人才培养、队伍规模、实现国家目标和提升国际影响力等方面均取得了长足进步。环境化学已成为化学的一个重要分支。《环境化学前沿》连续出版物邀请我国环境化学领域著名的专家学者,包括40多位“国家杰出青年科学基金”获得者和“长江学者”入选者撰稿。本书与前两辑内容互为补充,根据学科发展特点及国家重大需求增添了相关内容,比如“双碳”、新污染物监测及管理等,力求反映和代表我国目前环境化学领域的工作特色和主流发展趋势。
当前我国环境保护与健康领域依旧面临着十分严峻和复杂的局面。全球化学品登记与使用爆炸式的增长,极大地加重了自然界的环境负荷。工业生产与日常使用的化学品可通过生产、储运、使用等途径排放到环境中,对生物群落和人类造成环境和健康负荷,而各国对正在使用的化学品的毒性认知还不够全面。在为人类社会带来便利和福利的同时,未经严格的环境风险与健康风险评估即使用的化学品对环境管理造成了巨大的被动。《斯德哥尔摩公约》和《水俣公约》分别对持久性有机污染物和汞进行了削减与控制,标志着在全球范围内开展对污染物的控制正成为全人类的共同行动。2020 年 11 月发布的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中明确提出要“重视新污染物治理”。深入探讨我国经济发展与新污染物风险防控和管理的内在机制,推动环境风险防范体系建设及环境质量管理体系提升,是“十四五”期间的重要战略任务,也是未来改善环境质量,实现可持续发展的重大需求。完善新污染物管理的标准体系,制定新污染物管控名录,加强新污染物风险评估基础研究体系建设,由此建立针对新污染物环境筛查中高通量技术方法体系,探究新污染物的环境过程并识别生物转化,新污染物的“源汇”识别技术以及新污染物的替代产品开发是未来开展新污染物管理的重要方向。而基于多组学研究手段(代谢组、蛋白组、转录组等)的毒性效应及致毒机制,基于构效关系的大数据挖掘及机器学习,基于离体实验(细胞、蛋白等)结合理论计算发展的结构效应关系预测模型,生物毒性快速筛查及暴露风险评估,基于高通量筛查的效应导向技术体系以及新的模型搭建是解析新污染物暴露与人群健康关联的关键内容。
环境污染与健康有着密不可分的关联与因果关系。根据世界银行和 WHO 的统计数据,世界上 70% 的疾病和 40%的死亡人数与环境因素有关。我国独有的环境污染特点决定了其健康问题的特殊性,不能照搬国外研究模式和成果解析污染与相关疾病的因果关系。特别是 2020 年开始的全球新冠疫情,值得我们深刻反思。目前仍然在全球存在的疫情正在对整个人类的生命安全和发展产生持续影响,也对环境与健康的内在关联机制提出了前所未有的挑战。环境化学与生命科学的交叉为环境健康研究提供了新的机遇。长远来看,我国的环境健康研究需要聚集和吸引优秀科学家形成集群优势持续攻关,为我国区域疾病高发的环境污染寻因和健康保障技术的研究奠定理论与方法基础。
气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。绿色低碳已成为不可逆转的发展潮流,是应对人类共同危机的根本途径。但我国工业发展还呈现高耗能、高排放、低效率的特点。2020 年 9 月 22 日,我国向国际社会郑重承诺将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现“碳中和”。这是我国实现可持续发展的内在要求,也是国际社会减碳和实现碳中和的组成部分。发展绿色低碳技术,实施“精准治污、科学治污”是改善我国环境质量的重要举措。实现碳中和与环境保护共赢的战略目标,需要建立气候友好的污染防治政策措施体系,加强环境污染防治与应对气候变化协同能力的建设。因此,即将在哈尔滨举办的第十一届全国环境化学大会以“创新环境科学,低碳环保健康”(innovating environmental sciences, low-carbon protecting environment & health)为主题,围绕环境分析、界面过程、毒理健康,公共卫生、 环境安全、污染治理、修复技术、绿色低碳、环境政策等多个领域开展深入而又前瞻的科学探讨。
“十四五”标志着我国进入新发展阶段,也赋予了环境化学新的发展机遇。我国的环境化学学科日益成熟繁荣,研究的水平、深度和广度有了空前的提高,一些研究开始在国际学术界产生重要影响。但整体上,环境化学在学科积累、人才队伍和研究基础等方面与国际环境化学发展水平差距仍然较大,尤其是在研究的原创性、系统综合性、应用性和产业化等方面差距更加明显。
先后十届全国环境化学大会的召开,为我国环境化学学科发展提供了重要的交流平台,对环境化学的跨越式发展的起到了重要助推作用。第十一届全国环境化学大会将是一次里程碑式的大会。本次大会由哈尔滨工业大学承办,冯玉杰教授和王亚韡研究员共同担任组委会主席。大会将继续发扬“创新、参与、合作、前瞻”的会议宗旨,推动环境化学学科更加重视国家需求,更加聚焦国际前沿,更加关注民生目标。大会共设立 57 个分会场,将推动国内外环境科学与工程、毒理学与健康、污染防治技术与对策等交叉领域的交流,加快学科建设与人才培养,提升我国环境化学及相关学科的国际影响力和为国家目标服务的能力。
风雨过后,方见彩虹。“为头,犹云从头,或开始也”。在后疫情时代,环境化学学科的发展面临着新的国际形势和国内形势,本书聚集了专家学者对若干环境化学前沿问题的认识与展望,以及对新的复杂的环境问题交织在一起的挑战的思考。我们应该清醒地认识到,尽管我国环境化学学科取得了空前的成就,但离真正解决我国突出的环境污染问题等尚有很大差距。青年一代应该避免急功近利的思想,着眼国家目标需求的前沿环境问题,立足做长期系统的工作,形成自己的研究特色,成为国家和世界环境化学领域真正有用的人才。因此,我们特别希望通过本书,为广大青年学者在选题方面提供参考,更迫切期待我国青年一代环境化学研究者既具有脚踏实地的品质,又具备放眼全球的格局;既传承学科的优秀精华,也勇于冲破传统思维的桎梏。“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”。
环境化学学科一直是在不断学习中提高的,学科的发展是永无止境的,人们对环境问题的认识也总是随着时间的推移而不断发展和提高。我们希望本书能够对广大环境化学工作者、研究生及环境管理专家有所裨益,若能对读者了解并把握环境化学研究的热点和前沿领域起到抛砖引玉的作用,引起广大读者的广泛兴趣、讨论、争论和批评指正,都是编者期待和深感欣慰之处。
内容简介
环境化学是环境科学的核心组成部分,环境化学主要基于化学理论和方法,结合地学、生物、医学等交叉学科技术,以污染物为研究对象,以解决相关环境问题为目标,是一门研究污染物的生成与释放、环境赋存与归宿、转化与代谢、毒性效应与健康影响及其削减控制的原理与技术学科。经过40多年的发展,我国环境化学在学科建设、人才培养、队伍规模、实现国家目标和提升国际影响力等方面均取得了长足进步。环境化学已成为化学的一个重要分支。《环境化学前沿》连续出版物邀请我国环境化学领域著名的专家学者,包括40多位“国家杰出青年科学基金”获得者和“长江学者”入选者撰稿。本书与前两辑内容互为补充,根据学科发展特点及国家重大需求增添了相关内容,比如“双碳”、新污染物监测及管理等,力求反映和代表我国目前环境化学领域的工作特色和主流发展趋势。
本文编辑:王芳
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