环境地球科学学科发展战略研究报告

《环境地球科学学科发展战略研究报告》分为学科发展战略和学科基础两部分，系统地梳理和总结了国内外环境地球科学学科的发展历程，分析了该学科的发展态势，并结合我国国情，从战略布局的高度，尝试提出了该学科基础理论突破的方向，优化了该学科的内涵和外延。《环境地球科学学科发展战略研究报告》形成了环境地球科学学科较为完善的学科体系构架，探索了未来环境地球科学学科的发展目标和优先发展领域，并提出了实现途径和政策措施，阐述了该学科在解决当前和今后发展过程中面临重大地球环境问题时，如何更好地发挥基础理论和科技支撑作用，这对该学科发展具有十分重要的理论和现实意义。

目录

序

前言

摘要

部分学科发展战略

章环境地球科学战略定位使命与内涵外延3

节环境地球科学定义和学科使命3

一环境地球科学的定义与使命3

二环境地球科学的学科特点5

三环境地球科学学科内涵与外延6

第二节环境地球科学学科组成22

一环境地球科学的发展历程22

二环境地球科学学科架构25

第二章环境地球科学学科国家需求发展现状与趋势36

节环境地球科学学科发展的国家需求分析36

一学科发展在国家社会经济发展中的地位和作用36

二新时代生态文明建设对学科发展的国家需求40

第二节环境地球科学学科发展现状42

一从文献计量看我国环境地球科学的国际地位42

二环境地球科学学科布局与主要成就57

第三节学科发展规律与启示67

一学科发展的规律67

二学科发展的启示69

第三章环境地球科学学科发展优先领域71

节四类科学问题导向可能形成的引领性研究方向71

一鼓励探索突出原创71

二聚焦前沿独辟蹊径73

三需求牵引突破瓶颈74

四共性导向交叉融通75

第二节环境地球科学内部学科交叉的优先领域77

一流域地表水-地下水交互机理过程耦合与生态环境效应研究77

二农田土壤健康与质量提升理论与方法80

三区域土壤复合污染过程与生态修复技术83

四土壤生物的分布过程与功能86

五环境变化与生物的响应和适应89

六环境污染物的多介质界面过程效应与调控92

七污染物环境地球化学过程与人体健康效应96

八新污染物的环境行为生态健康风险及控制98

九纳米颗粒的环境地球化学过程101

十多圈层相互作用下地表动力学过程及区域灾害效应103

十一重大工程活动与地质环境演变互馈机制106

十二气候系统古增温108

十三气候系统突变111

十四物质循环格局演变及其环境效应114

十五过去2000年环境系统与人类系统耦合过程与调控机理117

十六区域环境质量诊断评价与管控模式119

第三节与其他学部学科交叉的优先领域121

一新污染物在水体中的迁移过程与环境健康效应121

二地球关键带过程与土壤功能演变124

三污染退化和灾害环境影响评估及修复机制研究125

四基于空天地一体化监测和智能化地质灾害监测预警与风险防控129

五环境变化与人类活动132

六自然与自然贡献的未来情景模型135

七区域环境保育修复整治的机制及模式138

第四章环境地球科学发展战略的实现途径和政策措施141

节环境地球科学发展战略的实现途径141

一夯实学科基础141

二推动学科交叉141

三聚焦学科前沿142

四创新技术方法143

五适应国家需求143

第二节环境地球科学发展战略的政策措施143

一加强重大研究计划的设立144

二加大学科整体资助强度144

三加强顶层设计和系统集成145

四加快新机构建设和已有机构整合的速度145

五加强观测与支撑系统建设145

六加快国际和国内合作的深度145

部分参考文献147

第二部分学科基础

第五章环境土壤学(D0701)基础土壤学(D0709)和土壤侵蚀与土壤肥力(D0710)169

一节引言169

一学科定义169

二学科内涵和外延169

三学科特点170

四战略意义170

第二节学科发展现状170

一国际土壤学发展现状与态势170

二我国土壤学发展现状与态势174

第三节学科发展需求与趋势分析185

一土壤学与国家需求185

二学科发展趋势186

三关键科学问题186

第四节学科交叉的优先领域186

一学部内部学科交叉的优先领域187

二与其他学部学科交叉的优先领域188

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向188

一鼓励探索突出原创189

二聚焦前沿独辟蹊径189

三需求牵引突破瓶颈190

参考文献192

第六章环境水科学(D0702)194

节引言194

一学科的定义和使命194

二学科内涵和外延195

三学科特点196

第二节学科发展现状197

一总体发展趋势198

二我国的国际地位200

三我国的发展布局和主要成就202

第三节学科发展需求与趋势分析204

一环境水科学发展的国际背景204

二环境水科学的应用需求205

三国际相关研究计划及关键科学问题206

四研究前沿与发展趋势分析209

第四节学科交叉的优先领域216

一学部内部学科交叉的优先领域216

二与其他学部学科交叉的优先领域219

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向220

一鼓励探索突出原创220

二聚焦前沿独辟蹊径221

三需求牵引突破瓶颈223

四共性导向交叉融通224

参考文献225

第七章环境大气科学(D0703)227

节引言227

一学科的定义和使命227

二学科的特点内涵和外延227

第二节学科发展现状228

第三节学科发展需求与趋势分析230

一环境大气科学发展的国际背景230

二环境大气科学的应用需求231

三学科目标及研究内容233

第四节学科交叉的优先领域234

一大气污染物跨介质监测和模拟方法234

二环境大气大数据建模与污染智能预测原理235

三环境大气变化多尺度影响及优化应对方案235

四跨界大气复合污染的成因机制与溯源235

五污染物排放评估与优化控制技术236

六大气有毒物质和营养成分沉降机制及其生态影响236

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向236

一鼓励探索突出原创237

二聚焦前沿独辟蹊径237

三需求牵引突破瓶颈238

四共性导向交叉融通238

第八章环境生物学(D0704)239

节引言239

第二节学科发展现状241

一学科研究进展概述241

二国际环境生物学科文献计量学分析241

三我国环境生物学科文献计量学分析243

第三节学科发展需求与趋势分析244

一学科发展国际背景244

二理论前沿与应用需求246

三国内外相关发展战略或研究计划248

四发展分析与关键科学问题249

第四节学科交叉的优先领域249

一学部内部学科交叉的优先领域249

二与其他学部学科交叉的优先领域252

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向255

一环境变化的生态效应研究255

二生物在环境中的赋存状况及资源挖掘256

三生物对环境变化的响应与适应256

四污染环境的生物修复257

五退化环境生态系统评估及修复258

参考文献259

第九章工程地质环境与灾害(D0705)260

节引言260

一学科定义260

二学科定位与特色260

三学科内涵与外延261

第二节学科发展现状266

一研究进展266

二从文献计量看学科方向国际地位270

三学科取得的主要成就与发展布局273

第三节学科发展需求与趋势277

一前沿与应用需求277

二学科发展国际背景及国际相关研究计划280

三学科理论前沿与研究热点285

四发展趋势与启示287

第四节学科交叉的优先领域289

一学部内部学科交叉的优先领域289

二与其他学部学科交叉的优先领域293

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向298

一特殊岩土体灾变298

二重大滑坡预测预报基础研究300

三深部地质工程环境灾害效应302

四青藏高原地质灾害动力学303

五黄河中游区域性煤炭开采地质-生态环境灾变机理与防控304

六黄河流域地质地表过程与重大灾害发育规律及其成灾机理306

参考文献308

第十章环境地质学(D0706)310

节引言310

一环境地质学的学科定位310

二环境地质学的理论体系311

三环境地质学的研究主题311

四环境地质学的研究方向312

第二节学科发展现状312

一总体发展趋势313

二各重点研究方向的国际地位及我国的战略布局315

第三节学科发展需求与趋势分析319

一地球表层系统物质循环的环境效应319

二深部地质过程的地质环境效应321

三地质环境的水岩作用及其生态环境效应322

四城镇人-地界面地质过程及其空间优化324

五矿产资源开发的地质环境效应与生态修复326

六地质环境与人体健康327

第四节学科交叉的优先领域329

一学科内部学科交叉的优先领域329

二与其他学部交叉的优先领域330

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向331

第十一章环境地球化学(D0707)332

节引言332

第二节学科发展现状332

一学科研究进展332

二从文献计量看学科方向国际地位334

三我国环境地球化学学科发展布局与主要成就344

第三节学科发展需求与趋势分析350

一元素环境地球化学350

二环境有机地球化学353

三环境生物地球化学357

第四节学科交叉的优先领域361

一学部内部学科交叉的优先领域361

二与其他学部学科交叉的优先领域364

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向366

参考文献369

第十二章生态毒理学(D0708)372

第十三章污染物环境行为与效应(D0711) 374

节引言374

一战略意义374

二学科定义374

三学科特点374

四学科内容375

五内涵与外延375

第二节学科发展状态375

一学科研究进展375

二学科发展状态377

三我国学科发展布局与主要成就381

第三节学科发展需求与趋势分析384

一污染物的区域环境过程及演化384

二环境污染过程机制与控制386

三污染物的环境风险和健康效应391

第四节学科交叉的优先领域和引领性研究方向395

一学部内部学科交叉的优先领域395

二与其他学部学科交叉的优先领域397

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向400

一学科发展目标400

二主要研究方向400

参考文献402

第十四章环境与健康风险(D0712)404

第十五章第四纪环境与环境考古(D0713)407

节引言407

一学科定义407

二学科内涵与外延407

三学科组成407

四学科特点408

五学科战略意义408

第二节学科发展现状408

一学科研究进展408

二学科方向国际地位418

三学科发展布局与主要成就423

第三节学科发展需求与趋势425

一前沿研究与社会应用需求425

二学科背景与国际研究计划426

三学科发展趋势与前沿领域427

第四节学科交叉的优先领域430

一学部内部学科交叉的优先领域430

二与其他学部学科交叉的优先领域431

第五节前沿探索需求和交叉等方面重点领域与方向432

一前沿方面重点方向433

二探索方面重点方向434

三需求方面重点方向435

参考文献435

第十六章环境信息与环境预测(D0714)450

节引言450

一学科定义450

二学科内涵和外延450

三学科组成450

四学科特点451

五战略意义451

第二节学科发展现状452

一总体发展趋势452

二过去环境变化研究453

三综合模型与未来情景455

第三节学科发展需求与趋势分析457

一环境信息与环境预测发展的国际背景457

二环境信息与环境变化的应用需求458

第四节学科交叉的优先领域459

一学部内部学科交叉的优先领域459

二与其他学部学科交叉的优先领域464

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向467

一鼓励探索突出原创467

二聚焦前沿独辟蹊径467

三需求牵引突破瓶颈468

四共性导向交叉融通468

参考文献468

第十七章环境地球科学新技术与新方法(D0715)475

第十八章区域环境质量与安全(D0716)477

节引言477

一学科定位与使命477

二学科内涵与外延478

三学科内容与框架478

第二节学科方向发展现状479

一国内外研究进展479

二主要学科方向文献计量学分析480

第三节学科方向发展需求与趋势分析487

第四节学科方向交叉的优先领域489

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向491

参考文献494

第十九章环境保护与可持续发展(D0717)497

第二十章人工纳米颗粒的环境地球化学过程(专题)99

节引言499

第二节学科发展现状500

第三节分方向发展现状与需求分析503

一人工纳米颗粒在土壤水体(淡水海洋)和大气等环境中的浓度输运和来源分析503

二人工纳米颗粒的关键地球化学过程507

三人工纳米颗粒的环境效应与生态响应514

四人工纳米颗粒对共存污染物环境归趋的调控517

五人工纳米颗粒在环境地球科学领域的潜在应用521

第四节学科交叉分析527

第五节国际相关研究的发展趋势及今后的研究方向528

参考文献529

第二十一章新污染物的环境地球化学过程(专题)541

节引言541

第二节学科发展现状542

一学科研究进展及国际地位542

二发展布局与主要成就545

第三节学科发展需求与趋势分析550

一关键科学问题前沿与应用需求550

二学科发展国际背景及国际相关研究计划550

三学科理论前沿与研究热点发展趋势与启示551

第四节学科交叉的优先领域552

一学部内部学科交叉的优先领域552

二与其他学部学科交叉的优先领域553

第五节前沿探索需求和交叉等方面的重点领域与方向554

参考文献557

附录559