我国环境科学的创建及其方法论创新路径——官厅水系水源保护研究案例分析

□司俊芳 牟焕森（北京邮电大学 经济管理学院，北京 100876）

我国的环境科学在面向实践、解决实际环境问题的过程中开启了学科建设的历史进程，分析其历史起点上的方法论形成过程及特征，对于理解当前方法论的创新突破富有启示。研究中国环境科学的创立及其方法论创新路径，就不得不关注在中国治污史、环境保护史和环境科学发展史上有着重要地位的官厅水系水源保护实践。北京官厅水库水污染治理和水源保护研究与实践拉开了我国环境保护的序幕，与此同时，官厅水库水污染治理项目中创新采用的跨学科合作研究和多学科融合的研究思维与研究方法，成为我国建构系统的环境科学研究方法论的历史起点，对未来产生了深远影响。

一、官厅水系水源保护研究的背景

官厅水库是根治永定河的重点工程，是新中国成立后兴建的第一座大型水库，是首都的重要水源。[1]水库位于北京市西北约80公里的河北省怀来县和北京市延庆县境内。

在官厅水库上游地区，每年有上亿吨工业废水和生活污水排放进官厅水库的水源河。1971年，官厅水库由于长期受入库河流桑干河、洋河等携带的工业废水、生活污水污染，水库水质变坏，水色浑黄，漂有白沫，有苦药味，死鱼增加。1972年3月，怀来、大兴县一带群众因吃了官厅水库有异味的鱼发生恶心、呕吐等症状。[2]

同年，原国家计委、原国家建委向国务院做出《关于官厅水库污染情况和解决意见的报告》，报告称“经化验，证明水质已受污染，并有急剧增加的趋势，水库盛产的小白鱼、胖头鱼，体内DDT含量每公斤达两毫克（日本规定不得超过0.11毫克）。今春从水库收购的4万斤鱼，不敢出售。”化验表明水库水质已受到污染并有恶化趋势。当时还不知道这就是环境问题，更想不到是污染造成的，那时人们的思想都特别“左”，阶级斗争的弦都绷得特别紧：这水是流到北京去的，是流到中南海的，一定是阶级敌人在搞破坏，有人往水库投毒，想毒害首都人民，毒害党中央毛主席。[3]当时的中国处于非常封闭的情况下,“文化大革命”还在如火如荼地进行，阶级斗争仍是主旋律。对于大多数人来说，“环境保护”这个概念还很陌生，更不了解这方面情况。同时，由于极左思潮的影响，很多人不承认社会主义制度下有环境污染，认为那都是资本主义社会的产物，是资本主义国家的不治之症，谁要是说中国有污染问题就是给社会主义抹黑。还有一些人根据环境污染会危害人体健康的现象，认为环境问题属于卫生问题，轻视环境污染危害经济社会的严重性。[4]

二、官厅水系水源保护研究的展开

1972年，污染事件引起了周恩来总理的重视。鉴于污染源分布广泛，周恩来指示，由北京、河北、山西、内蒙古和国务院有关部门联合成立“官厅水库水资源保护领导小组”，任命刚被“解放”出来的万里为组长，要求尽快查清污染情况。

（一）官厅水系水源保护研究的内容

1972年，在“官厅水系水源保护领导小组”组长万里直接领导下，迅速成立了官厅水系水源保护科研协作组。该科研协作组，先后从中科院、北大、北师大、北京医学院等44个单位（后来还有更多单位参与）抽调刘培桐、章申、王华东、关伯仁、宋树恩、王景华、刘君卓、徐厚恩、黄银晓等各学科专家“参战”。300多名专家，分成了三个小组，从环境卫生学、环境地球化学等20多个专题，展开了历时3年的研究。对官厅水库上游的污染源、入库河系、污水灌溉和库区水质、底泥、水生生物的污染状况，以及污染物与人体的健康对应关系等等，进行了综合调查和试验研究。

官厅水库水污染治理工作拉开了我国环境保护的大幕。官厅流域是一个研究中国环境问题非常好的基地，“麻雀虽小、五脏俱全”，官厅流域横跨“三省五市”，流域上中下游有河流、水库、城市、工业、农业、矿山，研究领域类型多样，从污染源的治理、到流域环境管理，从环境监测、环境调查、环境评价、流域环境预测到流域环境规划，几乎覆盖了开展区域环境研究的所有问题。当时在“十年动乱”期间，极左的社会环境下，专家们在本单位无法进行正常科研，专家们正好借官厅流域这个势开创性地开展水源保护研究，连当时的厦门海洋学院、中科院湖北水生所、华东水利学院的专家都被吸引到这来了。[5]对北京供水的“政治严肃性”保证了这个研究能够顺畅进行。

在“官厅水系水源保护领导小组”的指导下，来自各个领域的专家学者对官厅流域的环境保护研究开展了科学研究和污染治理两大块的工作。

1、科学研究。官厅水系水源保护领导小组组织十多个学科、几十个单位的数百人，对官厅水库上游的污染源，对入库河系、库区水质、底泥、水生生物的污染状况，对污水灌溉，对污染物与人体健康和环境的关系，对污染物的分析化验方法，对污水处理技术等方面进行了全面的综合调查和科学研究（如表1所示）。积累了十余万个数据，完成了近百篇专题报告，初步掌握了官厅流域的污染规律，为改善官厅水库的水质，为整个流域污染源的管理，提供了科学依据，写出《关于桑干河水系污染情况的调查报告》。1972年9月5日，国务院批转了这个报告，并做出批示，要求各有关部门和地区必须严肃对待此事，积极行动起来，根治桑干河的污染，一抓到底，不要半途而废。[6]

表1 官厅水系水源保护研究的多学科研究专题[7]

2、污染治理。官厅水系水源保护领导小组根据专家学者对官厅流域的环境保护展开的科学研究成果，从1972年开始，在专家的指导下，对官厅水库上游的污染企业，分三批，分别对39个重点污染企业的77个项目进行治理，按其规模、性质，分别确定了相应的治理方案。为此，国家和有关部委拨出专款近3000万元投入官厅治理。据统计，官厅流域环境污染治理工程真正发挥效益的项目，占投资总额的48%。其中，在官厅流域属于重点治理的11个大型企业中，成功的有9个，成功率为82%；在水库及其上游的大同、雁北、张家口是和张家口地区建成了5个监测站；现在山西河北不少的环保机构，都是那时候奠定的基础。[8]

（二）官厅水系水源保护研究程序模型[9]

进行水系水源保护研究建立研究程序模型是非常必要的。专家学者进行卓越的跨学科合作，研制了如图1所示的程序模型指导研究。

图1 官厅水系水源保护研究程序模型

（三）官厅水系水源保护研究的方法论特点[10]

1、选题的实践导向：根据水源保护实际需要来安排科研课题。官厅水系水源保护的科学研究是根据水源保护工作的需要提出来的，因此它的所有课题几乎都是与水源保护的实际工作密切结合的。如水质污染综合评价、流域环境质量评价、水质规划管理等研究都是为制订水源保护综合治理规划或为水质管理服务的。污染源治理技术的研究是在某些重点治理的工厂里进行的，研究后直接用于这些工厂的废水治理。这种以服务环境保护实际工作需求为导向的环境科学研究范式，要求科研与环境保护实际工作密切结合，使科研的方向明确，目的性较强，更能激发研究人员的兴趣，从而促进科研的持续进展开，保证其科研成果很容易广应用，避免了科研与实际生产相脱节的弊病。这种研究范式的形成，为日后我国注重解决中国实际的环境问题的环境科学发展的路径选择形成了深远而具有决定性的影响。

2、实践主体多元合作：多学科、多部门的协作构成水源保护科研工作的基本形式。水源保护工作是一项牵涉到多种学科、多个部门的工作，综合性很强，涉及面很广。因此水源保护科研工作必须依靠多学科、多部门的协作才能顺利完成。尤其是在官厅水系开展水源保护的最初几年，环境保护专业队伍和机构不健全，没有能力承担较大的科研项目，只能依靠多学科、多部门的协作来完成水源保护的科研任务。

官厅水源保护科研工作中先后有中国科学院、中国医学科学院、中国农林科学院的有关研究所，环境保护、水利、卫生防疫、工业企业部门，大专院校等方面40多个单位参加协作。在协作过程中，既充分发挥各单位和各部门的专长，同时又提倡互相学习，互相配合，共同完成科研任务。随着地方环境保护机构的建立，环境保护专业队伍不断壮大和健全。有些中、小课题可以由地方环境保护专业队伍承担。但在研究方法和具体技术上，还需要其它学科和部门给予必要的指导和协助。

为了指导环境保护实践，必须作一些调查工作。如为了要查清北京市地下水和大气的污染情况，首先要查清工厂排出了多少污水，污水中都有些什么毒物，烟囱里排出了多少烟气，除了灰尘之外，还有什么有毒气体等等。这些调查牵涉到工业、农业、卫生、科研各个部门，只有充分发动各部门的群众，才能作好这项调查工作。至于环境污染的治理问题，更需要各部门的协同作战。此外，因为地方环境保护部门熟悉本地区水源保护的地方性知识，并可提供研究中所需要的便利条件(如交通、向导等)，所以依靠多学科、多部门协作才能完成的课题，也需要地方环境保护部门的密切配合。多学科合作研究、多部门协作调研与环境保护专业队伍治理相互结合共同完成科研与治理任务，不断提高了环境保护专业队伍的科学研究水平，培养和锻炼水源保护专业技术人员，对环境保护专业队伍的建设有很大促进作用。

（四）官厅水系水源保护研究成就[11]

1、探索了一些污染物在水体中的污染规律和综合评价方法。官厅水系水源保护的研究工作首先是从调查污染源开始的，从1972年6月至1974年9月，科研协作组先后组织了三个调查组，沿着三条入库河系，顺蔓摸瓜，基本查清了水库污染源的数量、废水排放量以及有害物质的种类与含量。基本上摸清了官厅水库库区水质的污染程度，为水源保护工作积累了有效信息。与此同时，官厅水系水源保护的研究工作探索了比较具有代表性的污染物在河流和水库里迁移、累积和净化的规律，以及官厅水库的水文状况(水量和洪水情况)对污染物迁移、累积的影响，以便利用自然规律减少污染。

为了进行综合评价，关伯仁在1974年首次提出了一个“综合污染指数”的概念，用它把不同性质的多种污染物按照统一标准，换算成同一的指标进行综合分析，来评价水体污染的严重程度。它是我国第一个综合表示水质污染情况及综合评价水污染的指数。综合污染指数在空间上可以对比不同河段水体的水质污染程度，便于分级分类；在时间上可以表示一个河段，一个地区水质污染的总的变化趋势；改善了用单项指标表征水质污染不够全面的欠缺；解决了用多项指标描述水质污染时不便于进行计算、对比和综合评价的困难；并且克服了用生物指标评价水污染时不易给出简明的定量数值的缺点，为我国环境科学发展和环境保护事业在综合评价水源质量方面开创了新思路。

2、建立监测机构，研究了一些污染物的微量分析方法。科研协作小组为了长期考查河道及水库受污染的情况，在官厅流域内建立了五个监测机构，在河道和库区设置了四十多个监测点，初步形成了官厅水系监测网，长期观测近二十项指标的变化情况。河流污染监测是河流污染研究和河流水源保护、管理的一项最基本的工作和手段。目前在河流的污染监测上有三种方法，即化学、物理学和生物学的方法。不论上述哪一种监测方法，都面临站网布设、指标选择、取样方法、监测时间和检测方法五个方面的问题。根据专家们在官厅流域的研究，水利部在当时制定全国统一的水质监测规定,许多流域也都颁布了适合本水系的监测规定，这些规定对污染参数、取样时间和检验方法都做了统一的说明。监测工作统一标准的颁布，为日后我国环境科学发展和环境保护标准化管理奠定了基础。

三、官厅水系水源保护研究的学术影响

官厅水系水源保护的科学研究，是新中国成立以来第一项大型、综合性水污染治理与水源保护的国家级重大研究课题，是一项开创性的工作，是我国环境科学研究工作的起点。

由官厅水库引发的河流和水库污染科学研究在全国产生了广泛而重大的影响。全国很多地方相继开展了河流和水库的污染调查研究，如蓟运河、鸭绿江、长江、黄河、松花江等。北京市为保证首都环境，又建立了北京西郊污染调查课题。

官厅水系水源保护研究开启了我国环境科学和环保事业的先河，为我国环境科学和环境保护事业提供了事实基础、人才基础、方法论基础和官学研合作基础。1973年，全国第一次环保大会召开，来自官厅水库水污染治理科研项目的各位学者和专家切中时弊地指出当时的环境污染的事实和风险，有据有理，富有说服力。官厅水库水污染治理为全国第一次环保大会提供了实践基础，为我国环境科学发展和环保事业起到了很好的推动。

（一）人才贡献

由官厅水库引发的全国性污染调查与研究逐步展开。诸多学科相继参与环境保护的科研项目，并且在原有的学科基础上与环境问题融合，相继开始了不同学科的细分建设，如环境地质、环境化学、环境生态、环境经济、环境法学、环境工程等等，环境科学从此蓬勃发展。

这些实战中得到锻炼和学术问题凝聚和研究方向细化的专家中，很多人成为中国环境科学研究和环保行业中的领军人物，例如，刘培桐先生和王华东先生在“北京西郊环境质量评价研究”项目中发挥了开创性的核心作用，开创和领导了北京师范大学的环境科学研究事业和教育事业。

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（二）方法论贡献

官厅水库水污染治理和水源保护这项科学研究综合采取多学科、多部门协作与环境保护专业队伍相互结合共同研究，综合应用地学、化学、生物学、土壤学的原理与方法，为我国开展环境研究，防治水污染提供了一套完整的研究程序、原则和方法，总结出的一些带有基础应用性的环境科学理论，有力地推动了我国环保事业和环境科学的开展。

官厅水库水污染治理的多学科合作模式，对全国长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河、松花江七大流域开展水污染治理和水源保护提供了重要的科研借鉴作用。例如，在2005年末松花江水污染事件中，就采用了与官厅水库水污染事件治理类似的多学科、多部门协作模式。[14]事故发生后，在国务院工作组的安排下，国家环保总局组织中国环境科学研究院、清华大学、中国环境监测总站、中科院生态环境研究中心、国家环保总局南京环科所、国家环保总局华南环科所、北京大学、水利部松辽水环境研究所、农业部渔业生态环境监测中心等单位的多个学科的专家们合力编制了“松花江重大水污染事件生态环境影响评估与修复技术方案”，为科学治污提供了科学依据和技术指导。[15]

（三）官学研合作模式贡献

官厅水系水源保护领导小组可能还是全国最早的“流域管理机构”，它下设办公室（简称官办），这种以自然单元（非行政单元）为特色的，由中央13个部委和三省两市领导组成的（北京、天津、河北、山西、内蒙），跨流域的水源保护机构，证明是一种行之有效的管理方式。它可以根据流域上中下游的实际情况，全面协调经济发展与环境之间的关系。流域管理，科研先行是“官办”最大的特色（如图2所示）

图2 官厅水系水源保护研究模式

在这种对日后我国环境保护实践中政府和学界关系影响深远的模式中，1号关系箭头表示的是政府部门提出问题需求，提供研究所需要的资源，并负责跨学科、跨部门和跨区域协调工作。2号关系箭头表示的是政府部门提供学者需要的资源，并负责协调工作。3号关系箭头表示的是研究所为政府部门组织的污染治理小组提供技术和人才的支持。4号关系箭头表示的是学者通过理论指导，参与政府组织的污染治理工作。5号关系箭头表示的是学者将治理过程中的实践感悟和成果，运用到研究所的研究和教学工作中，形成对进一步以环保实践为导向的课题选择和人才培养的有力支撑和促进。

[1]王金林.官厅水库的历程[J].北京水利，1996，（3）：17.

[2]海河志编纂委员会.海河志（第2卷）[M].北京：中国水利水电出版社，1998.462—463.

[3][5][12]冯永锋.不要指责环保局长[M].北京：世界知识出版社，2007.

[4]《中国环境保护行政二十年》编委会.中国环境保护行政二十年[M].北京：中国环境科学出版社，1994.10.

[6]中共中央文献研究室编.周恩来年谱(1949—1976)（下卷）[M].北京：中央文献出版社,1997.

[7][10]刘燕生.官厅水系水源保护科研与管理[J].环境科学,1983，（1）：57.56.

[8]王建.官厅流域的环境管理[J].中国环境管理, 1983，（6）：4.

[9]王华东、刘永可、王景华.官厅水库污染及其调控[J].环境科学,1980，（4）：61—62.

[11]官厅水系水源保护领导小组办公室.官厅水系水源的保护的研究[J].环境保护，1978,(1):7—8.

[13]郝卫东.自强不息再创辉煌——记毒理学家、环境医学家徐厚恩教授[J].中华预防医学杂志，2000，（5）：259—260.

[14]辛俜.松花江水污染防控——要闻回顾[J].热点观察，2005，（12）：48.

[15]顾瑞珍.记松花江污染防控工作者：为了人民群众的安全[N].新华社，2005—12—28.