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通過課前的設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐,我覺得本節(jié)課較好地完成了教學(xué)目標(biāo),突破了教學(xué)重點(diǎn)。這節(jié)課在以下幾個(gè)方面體現(xiàn)了新的理念:
首先,針對社會(huì)課信息量大的特點(diǎn),在教學(xué)中我把教材作為教學(xué)內(nèi)容的一部分。課前,我讓學(xué)生搜集了大量我國資源環(huán)境有關(guān)的資料。這樣,不僅將課內(nèi)與課外相聯(lián)系,豐富了課堂的容量,而且增長了學(xué)生的知識。
其次,教學(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生讀自己所搜集的資料的方式;在探究環(huán)境污染形成原因的時(shí)候,采取了讓學(xué)生小組合作的形式。
再次,巧妙地使用課件。播放地球在太空中旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)畫面,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;一組環(huán)境遭到污染的照片,觸動(dòng)了學(xué)生“憎恨破壞,保護(hù)地球”的渴望。這些手段的運(yùn)用,為學(xué)生營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。
關(guān)鍵詞:深部金屬礦床;地球物理勘探;研究
中圖分類號: P641.4+63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速持續(xù)發(fā)展,大量資源被消耗。常用性金屬大宗礦產(chǎn)資源緊缺形勢日益加劇,全國現(xiàn)有25種主要金屬礦產(chǎn)的415座大中型礦山中,已有192座(占46.2%)面臨著不同程度的資源危機(jī)。
近年在國內(nèi)外深部找礦勘探實(shí)踐中,第二深度空間已發(fā)現(xiàn)并不斷發(fā)現(xiàn)大量大型、超大型礦床和多金屬礦集區(qū),這不僅緩解了我國金屬礦資源的對外依存度,還在共享世界資源的同時(shí),立足本土,建起安全、穩(wěn)定和長期供給的戰(zhàn)略后備基地。
一、地球物理勘探在深部找礦中的主要作用
1、開展深部地學(xué)填圖,優(yōu)選深部找礦靶區(qū)
通過深部地學(xué)填圖,從區(qū)域成礦背景和規(guī)律來優(yōu)選圈定深部找礦靶區(qū)。深部地學(xué)填圖中地球物理方法可解決:
1.1.1確定風(fēng)化層厚度和沉積蓋層構(gòu)造,探究基底起伏變化。俄羅斯奧羅尼日結(jié)晶地塊銅、鎳礦床與前寒武紀(jì)結(jié)晶基底基性-超基入巖關(guān)系密切,該基底上普遍覆蓋約為300m中-新生代沉積建造。為探明基底起伏變化,用1:50000重磁資料深部填圖,結(jié)合鉆孔資料查明基底起伏,圈定多個(gè)具有深部找礦潛力的有利靶區(qū)。
1.1.2建立深部地球物理反演模型,確定深部構(gòu)造環(huán)境。在巖漿作用下金屬礦床往往與深大斷裂有關(guān),如美國內(nèi)華達(dá)佛羅里達(dá)大峽谷金礦床/俄羅斯烏拉爾銅礦區(qū)等均沿深大斷層分布,用區(qū)域航磁資料和重力資料線性異常與斷裂正相關(guān)關(guān)系,準(zhǔn)確確定深大斷裂延伸,為勘探靶區(qū)的圈定提供了重要依據(jù)。
1.1.3進(jìn)行深部巖性填圖,確定賦礦層位。基于金屬礦床形成與分布與花崗巖體、基性-超基入巖體有直接或間接關(guān)系,利用地球物理方法進(jìn)行深部巖性填圖,確定不同物理屬性巖體異常場展布和形態(tài)。美國卡林型金礦與深成花崗巖體有關(guān),美國地調(diào)局利用區(qū)域磁測數(shù)據(jù),編制內(nèi)華達(dá)深成花崗巖分布圖,推斷出可能存在卡林型金礦的部位。
澳大利亞“玻璃地球計(jì)劃”包含以上3項(xiàng)功能,使澳大利亞大陸地表以下一千米內(nèi)所發(fā)生的深層過程變得透明,方便澳大利亞發(fā)現(xiàn)下一代巨型礦床,實(shí)質(zhì)就是深部立體地學(xué)填圖。地球物理勘探在其中作用極為重要:地震和電、磁方法確定深部控礦構(gòu)造,并與圍巖分層建立初始模型,利用航空重力梯度、磁力張量梯度測量,以便獲取高精度數(shù)據(jù),通過三維重磁模擬和多尺度分析約束、修改初始模型,確定地質(zhì)構(gòu)造、界線、巖體分布等。目前,該計(jì)劃進(jìn)展較大,大批深部隱伏礦床被發(fā)現(xiàn)。
2、查明金屬礦產(chǎn)資源形成深部原因
地下淺表所見金屬礦產(chǎn)資源,均是地球內(nèi)部在地史期深部物質(zhì)與能量交換所致,不是近地表形成與堆積。礦物元素的分異、調(diào)整、運(yùn)移和聚集受深部物質(zhì)與能量交換和其物理-力學(xué)-化學(xué)過程制約,須涉及地球深處殼、幔介質(zhì)與構(gòu)造格局、運(yùn)移行為、物質(zhì)屬性、物質(zhì)狀態(tài)和其空間展布深層動(dòng)力過程。對于這些深層次問題而言,傳統(tǒng)地質(zhì)方法很難解決,即使是世界上最深的鉆孔,也無法解決更深層的地下結(jié)構(gòu)。再加上超深鉆井成本巨大,不可能到處布置。因此,解決這些問題只能依靠地球物理方法,如大地電磁、天然地震等深度探測方法。澳大利亞高勒克拉通地區(qū)開展地震和大地電磁探測,查明了地殼(0-50km)結(jié)構(gòu),也基本查明了奧林匹克壩礦區(qū)成礦流體來源、運(yùn)移通道和含礦物質(zhì)的沉積等問題,對奧林匹克壩大型礦集區(qū)成因給出了合理解釋。
3、直接尋找深部隱伏盲礦體
對與圍巖有明顯物性差異的深部隱伏礦體,航空和地面地球物理方法可直接找礦,特別是低空飛行或直升機(jī)進(jìn)行的高精度地球物理探測。國土資源部在大冶鐵礦區(qū)進(jìn)行的大比例直升機(jī)航空磁法和電磁法測量,依據(jù)精細(xì)解釋結(jié)果布設(shè)鉆孔,已有三孔見礦,其中ZK21-8孔在孔深721.98-770.37m處發(fā)現(xiàn)6層鐵礦體,累計(jì)厚14.8m,礦物主要為磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦等。同樣方法,在獅子山西側(cè)亦布設(shè)了ZK26-6孔并于732m見礦,其鐵礦體厚度為4.44m。
利用已有鉆孔進(jìn)行井中地球物理勘查,可直接探查井旁具有良導(dǎo)體、高密度的金屬礦體。西方國家非常重視井中地球物理方法,如井中TEM、井中激電等方法。近年來,澳大利亞在奧林匹克壩礦區(qū)鉆孔密集區(qū)開展了井中TEM方法,在礦區(qū)深部發(fā)現(xiàn)了大量塊狀硫化物礦床。
二、深部找礦勘探中典型礦床——銅陵獅子山礦區(qū)地球物理勘查
1、礦區(qū)概況及地質(zhì)背景
獅子山礦區(qū)位于下?lián)P子準(zhǔn)地臺(tái)東北緣,構(gòu)造上處于北東向復(fù)向斜內(nèi)青山次級背斜的北東段,區(qū)內(nèi)出露地層為下、中三疊統(tǒng)的碳酸鹽巖和頁巖。印支期、燕山期斷裂構(gòu)造與褶皺組成復(fù)雜網(wǎng)格狀格架,控制了區(qū)內(nèi)巖漿和礦床分布。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)多呈巖墻—巖枝產(chǎn)出,以鈣堿性—堿性系列輝石閃長巖、石英閃長巖及花崗閃長巖為主,與成礦關(guān)系密切。獅子山礦區(qū)是銅陵礦集區(qū)最重要的銅礦區(qū),其成礦地質(zhì)背景、控礦因素、礦化特征等,在整個(gè)長江中下游地區(qū)具有一定代表性,其周圍分布有東、西獅子山、老鴉嶺、花樹坡、大團(tuán)山等多個(gè)礦床,整體上構(gòu)成“眾星捧月”式的礦集區(qū),如圖1。
圖1獅子山礦田區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖
獅子山礦田具有“多層樓”式成礦特點(diǎn):花樹坡礦床產(chǎn)于棲霞組底部含鉛鋅、銅硅質(zhì)巖和孤峰組硅質(zhì)巖中;老鴉嶺礦床產(chǎn)于孤峰組頂部硅質(zhì)巖、大隆組含鉬-多金屬硅質(zhì)巖-黑色頁巖及殷坑組條帶狀灰?guī)r、泥巖中;大團(tuán)山礦床產(chǎn)于殷坑組底部條帶狀灰?guī)r和泥巖互層中;西獅子山礦床和龍山組夕卡巖化-角巖化的泥灰?guī)r夾頁巖互層中,在獅子山礦田中最具特點(diǎn)是深部隱伏礦床-冬瓜山大型銅礦,則是“多層樓”中的最底層。冬瓜山銅礦床是獅子山礦田內(nèi)埋藏最深、儲(chǔ)量最大的大型銅礦床。冬瓜山銅礦以層狀銅礦為主,礦體主要賦存于石炭系中上統(tǒng)黃龍組—船山組地層之中,后期經(jīng)歷熱液疊加改造作用,在接觸帶附近發(fā)育斑巖型礦化,形成熱液疊加改造型疊生式層狀銅礦床。由于該區(qū)地質(zhì)工作程度極高,淺表地層中找一定規(guī)模礦床的可能性已非常小,因此,須進(jìn)行深部找礦,深部找礦的主攻方向則是尋找類似于冬瓜山礦床的深部介質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境。
XX年4月22日,是第41個(gè)“世界地球日”。各地國土資源部門都以“珍惜地球資源、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、倡導(dǎo)低碳生活”為主題,舉辦了形式多樣的宣傳和紀(jì)念活動(dòng),使熱愛地球、珍惜資源的意識深入人心。
江蘇省國土資源廳在南京地質(zhì)博物館舉辦紀(jì)念第41個(gè)“世界地球日”報(bào)告會(huì),邀請南京大學(xué)博士生導(dǎo)師黃賢金教授等專家學(xué)者分別就發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、地?zé)豳Y源開發(fā)利用作專題報(bào)告。此外,該廳在廳門戶網(wǎng)站開設(shè)“世界地球日”專題欄目,邀請有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家作“在線訪談”;組織中小學(xué)生參觀地質(zhì)博物館新館,開展地學(xué)科普知識教育;編輯《江蘇地學(xué)科普場館集錦》,收集有關(guān)地學(xué)活動(dòng)圖片及江蘇地學(xué)名人等相關(guān)資料;號召廳干部職工在“世界地球日”期間“少開一天車,少用一度電,節(jié)約一滴水”,積極倡導(dǎo)低碳生活。
浙江省湖州市“節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、做保護(hù)地球小主人”活動(dòng)組委會(huì)在長興縣第二小學(xué)舉行了一場別開生面的紀(jì)念第41個(gè)“世界地球日”活動(dòng)。少先隊(duì)員們從小關(guān)注生態(tài)環(huán)保、自覺踐行低碳生活方式的行動(dòng),贏來人們的陣陣掌聲?;顒?dòng)中,少先隊(duì)員們積極響應(yīng)市活動(dòng)組委會(huì)發(fā)出的倡議,開展了“低碳生活小當(dāng)家”系列實(shí)踐活動(dòng),以孩子的視角審視地球、審視環(huán)境、審視生活,通過小眼睛大發(fā)現(xiàn)、小嘴巴大道理、小手腳大行動(dòng)、小腦袋大創(chuàng)意等形式闡述了他們心中的“低碳生活方式”,突出體現(xiàn)了今年“世界地球日”的主題。
湖北省荊州市國土資源局在中心城區(qū)設(shè)立宣傳咨詢臺(tái),制作展板和橫幅標(biāo)語,發(fā)放宣傳材料3000余份,并安排有關(guān)專家接受群眾咨詢。各縣市局也成立了地球日宣傳小分隊(duì),深入各機(jī)關(guān)、工礦企業(yè)、中小學(xué)校和居民小區(qū)進(jìn)行宣傳,并在當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)、廣播電臺(tái)、報(bào)社、國土局門戶網(wǎng)站等媒體上開展全方位的宣傳活動(dòng)。
河南省沁陽市國土資源局緊緊圍繞 “珍惜地球資源、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、倡導(dǎo)低碳生活”主題,在該市第八中學(xué)和第十一中學(xué)舉辦“談?wù)勀闵磉叺牡吞忌?rdquo;演講比賽、主題班會(huì)和專題講座。此舉既帶動(dòng)了廣大青少年的積極性和參與性,又提高了大家對節(jié)約能源和低碳生活的認(rèn)識,受到了廣大師生的好評
地球是我們?nèi)祟?、?dòng)植物生存繁衍的大家庭.可是現(xiàn)在,地球已經(jīng)不再是那個(gè)潔凈而美麗的地球了,它正變得千瘡百孔,遍體鱗傷,正在獨(dú)自地哭泣著,不知向誰述說自己已面臨的不幸。
目前,生態(tài)環(huán)境正日益惡化,對我們影響最大的就是水資源。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道:排水系統(tǒng)的鋪設(shè)和清潔劑的大量使用有增無減,消耗水中的氧,使魚類死亡,生態(tài)系統(tǒng)惡化,人類的活動(dòng)也會(huì)使大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)污染物排入河中,使水受到污染。據(jù)有關(guān)資料顯示,全世界每年約有4200多億噸的污水排入河中,污染了5.5萬億噸的淡水??吹竭@一個(gè)個(gè)觸人驚心的數(shù)據(jù),你想到了什么呢?沒錯(cuò),這就是人類破壞環(huán)境的下場,這就是大自然給人類的懲罰啊!
當(dāng)我們頭頂?shù)奶炜詹辉倜鲀簦辉傥邓{(lán)時(shí),我們是否才想起應(yīng)該保護(hù)我們所生活的環(huán)境呢?當(dāng)我們腳下的土地變成黃沙變成荒漠時(shí),我們是否才后悔當(dāng)初沒有珍惜我們的大自然呢?面對曾經(jīng)美好的一切,我們不禁要大聲問道:“誰來保護(hù)我們的綠色家園?”歷史的車輪正轟隆隆地駛向22世紀(jì),我們作為一名小學(xué)生,一個(gè)小公民,必須勇敢地站起來,呼吁大家:保護(hù)環(huán)境已經(jīng)到了刻不容緩緩的地步,我們責(zé)無旁貨!誰希望看到自古以來辛勤哺育我們?nèi)祟惖牡厍蚰赣H即將變成一個(gè)欲哭無淚的黑色地球呢?不,誰都不愿意看到!
是啊,由于人類無節(jié)制地對森林亂砍濫伐,不注意保護(hù)生態(tài)平衡,致使許多森林遭到了毀壞;小鳥沒有家了,再也不會(huì)歡歌笑語;大地也沒有漂亮的綠衣裳,不再生機(jī)勃勃了。但是,有些人們還是沒有意識到我們的家園正在慢慢地被毀壞著呢!
大地?fù)碛泻椭C美麗的綠色,花兒才顯得嬌艷動(dòng)人;心中擁有純潔的綠色,心靈才顯得更加紅彤燦爛。人類需要綠色,地球母親更加需要綠色,那就 讓我們手牽著手,心連著心,共創(chuàng)綠色環(huán)境,讓藍(lán)天更藍(lán),讓清水更清,讓我們的地球母親更加可愛、更加生機(jī)勃勃吧!
作者:酈桂芬 雷虎蘭 徐淑榮
原始地球的物質(zhì)組成和受到人類活動(dòng)干予后的地球各要素的組成,是環(huán)境科學(xué)首先要研究的內(nèi)容,也是認(rèn)識地球環(huán)境質(zhì)量的演化和人類活動(dòng)對地球環(huán)境質(zhì)量影響程度與范圍的基礎(chǔ)。而人類生產(chǎn)生活活動(dòng)排放的各類污染物質(zhì)的物理化學(xué)特性,進(jìn)入環(huán)境(包括大氣、水體、土壤、動(dòng)植物、人體等)后的行為則是環(huán)境科學(xué)研究的核心。污染物的毒作用劑量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、排放標(biāo)準(zhǔn)以及污染控制技術(shù)和措施、人類活動(dòng)對環(huán)境影響的預(yù)測等等,都要依據(jù)這一研究的結(jié)論。地球化學(xué)作為地球科學(xué)的一個(gè)分支,主要研究地球的化學(xué)組成、化學(xué)作用、化學(xué)演化及其控制因素。從它研究的內(nèi)容可以看出,它和環(huán)境科學(xué)有很近的親緣關(guān)系。至于它的分支學(xué)科如生物地球化學(xué)、區(qū)域地球化學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)等,已經(jīng)是環(huán)境科學(xué)的分支學(xué)科。隨著環(huán)境科學(xué)研究范圍的擴(kuò)展和研究工作的深入,元素地球化學(xué)、同位素地球化學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)、實(shí)驗(yàn)地球化學(xué)等也將加入環(huán)境科學(xué)的行列。
一個(gè)學(xué)科的形式和發(fā)展,一方面要在自身研究的領(lǐng)域內(nèi)開拓,包括各項(xiàng)數(shù)據(jù)、資料的積累,理論體系的建立,研究手段和方法的充實(shí)與完善等,另一方面,要廣泛吸取相鄰學(xué)科的營養(yǎng),有選擇地繼承和移植。只有使本學(xué)科深扎在由其他學(xué)科組成的肥沃土壤中,本學(xué)科才有可能得到豐富的供給而茁壯成長。地球化學(xué)與環(huán)境科學(xué)在研究對象和研究內(nèi)容方面的某些共性決定了環(huán)境科學(xué)可以從地球化學(xué)中得到借鑒。從十七世紀(jì)中后期化學(xué)分析的出現(xiàn)開始,特別是十八世紀(jì)中期重量分析法的出現(xiàn),許多化學(xué)家、礦物學(xué)家就曾對地殼某些部分的化學(xué)組成和有關(guān)問題從不同角度進(jìn)行分析探索,并取得了部分礦物、巖石、水和隕石化學(xué)組成的定量資料。本世紀(jì)二十年代,以美國地球化學(xué)家克拉克為代表,廣泛搜集了大量分析數(shù)據(jù),得到了地殼中化學(xué)元素的平均百分含量,叫“克拉克”值。所有這些有關(guān)地球各層圈(大氣圈、水圈、生物圈)及組成要素(巖石、土壤、空氣、水等)的元素分布頻率和相對豐度的結(jié)論,對閘明原始地球的化學(xué)組成,揭示環(huán)境背景值方面是有參考價(jià)值的。挪威地球化學(xué)家V、M戈?duì)柕率┟芴貜木w化學(xué)入手,對化學(xué)元素在自然界分布的控制因素進(jìn)行了長期深入的研究,并根據(jù)離子結(jié)構(gòu)和與氧、硫元素的親和性,對元素進(jìn)行了地球化學(xué)分類,把元素分成親鐵、親石、親硫、穿氣、親生物等五類。蘇聯(lián)地球化學(xué)家費(fèi)爾斯曼將元素分為惰性氣體、貴金屬元素、循環(huán)元素、分散元素、強(qiáng)放射性元素和稀土元素等6類。他們的工作和主要結(jié)論無疑對闡明污染物的環(huán)境行為和歸宿具有指導(dǎo)意義。生物地球化學(xué)研究的各種生物對于地殼、生物圈中化學(xué)元素的遷移、富集和分散作用,對于我們研究污染物質(zhì)的生物遷移和累積是有借鑒意義的。蘇聯(lián)地球化學(xué)家費(fèi)爾斯曼和維爾納茨基從物理化學(xué)原理研究了化學(xué)元素遷移的控制因素,并指出,元素遷移的因素可分為兩類:與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)的內(nèi)部因素和由環(huán)境條件決定的外部因素,提出了能量系數(shù)、價(jià)能量系數(shù)、共生序數(shù)等概念。他們的工作和有關(guān)結(jié)論,對于我們研究污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和控制因素是有一定指導(dǎo)意義的。環(huán)境地球化學(xué)研究人類環(huán)境中各種地質(zhì)因素及其組合與人體健康的關(guān)系,人類活動(dòng)對地表、水圈、大氣圈中化學(xué)組成、化學(xué)作用、化學(xué)演化的影響及其與生命活動(dòng)和人體健康的關(guān)系,這本身也就是環(huán)境科學(xué)研究的主要內(nèi)容。地球化學(xué)研究的是有45億年生命史的地球的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化,為了“濃縮”所要研究的作用的時(shí)間過程和空間范圍,指示遷移轉(zhuǎn)化的途徑和機(jī)理,模擬實(shí)驗(yàn)和示蹤試驗(yàn)是地球化學(xué)采用的主要試驗(yàn)研究方法。
模擬試驗(yàn)就是設(shè)計(jì)出模仿自然過程或作用的研究實(shí)驗(yàn)體系,以便在人為的調(diào)節(jié)控制下進(jìn)行觀察研究。它可分為現(xiàn)場模擬和室內(nèi)模擬。示蹤試驗(yàn)是選擇適宜的示蹤物讓它參與研究體系的作用過程,包括物理的、化學(xué)的和生物的過程等等,通過示蹤,研究者就可以感知過程的路徑和機(jī)制,為揭示過程的規(guī)律提供依據(jù)。示蹤試驗(yàn)可分為放射性示蹤和特殊示蹤物的示蹤。在絕大多數(shù)情況下,示蹤私模擬往往是同時(shí)進(jìn)行的,在設(shè)計(jì)模擬試驗(yàn)的同時(shí)也就考慮示蹤,以便通過示蹤清晰顯示模擬實(shí)驗(yàn)的過程和機(jī)制?,F(xiàn)在,這些試驗(yàn)研究方法已廣泛用于各個(gè)學(xué)科和各種過程,如生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)等等,用來研究生物直至人體的生理生化過程,水動(dòng)力學(xué)及水化學(xué)過程,大氣物理和大氣化學(xué)過程等等。環(huán)境科學(xué)作為一門橫斷各自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的學(xué)科體系,顯然,地球化學(xué)的上述研究方法在環(huán)境科學(xué)研究中是有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景的。到目前為止,環(huán)境科學(xué)研究中已有許多模擬和示蹤試驗(yàn)的實(shí)例,如模擬水體輸送和凈化過程的示蹤試驗(yàn),模擬大氣輸送擴(kuò)散過程的示蹤試驗(yàn);研究疏浚過程底泥的二次污染而采用的放射性示蹤試驗(yàn);研究地下水的動(dòng)力學(xué)和化學(xué)過程的示蹤模擬試驗(yàn)等等。此外,污染物質(zhì)在環(huán)境不同介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化和分配,污染物在生物體及通過食物鏈的遷移累積效應(yīng)等,均可通過示蹤模擬試驗(yàn)來研究。環(huán)境科學(xué)在斷承和開拓中形成與發(fā)展,廣泛吸取各學(xué)科的基礎(chǔ)理論和研究試驗(yàn)方法,特別是它的近親—地球化學(xué)的理論和試驗(yàn)研究方法,無疑會(huì)大大加速環(huán)境科學(xué)的發(fā)展。