碳达峰与碳中和目标对环境化学课程教学的启示*

陈艺兰，刘敏毅，徐升，陈荣国，肖良建，刘亚敏

（1.福建工程学院生态环境与城市建设学院，福建 福州 350108；2.福建省污染控制与资源循环利用重点实验室，福建 福州 350007）

2020 年9月，习近平总书记在第75届联合国大会上提出：“中国将在未来几十年里，采取一系列方法、政策和措施，CO2排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。”这是一个非常宏伟的减排目标，举世瞩目、令人振奋。同年12月，党中央也确定了“做好碳达峰、碳中和工作”是中国未来一年的八大重点任务之一。2021年3月15日，习主席主持中央财经委员会第九次会议，特别强调实现“碳达峰、碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期“实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标。当前，“碳达峰、碳中和”显然已成为社会各界热议的焦点。

作为中国第一批生态文明“试验区”“示范区”的福建，我们更要以“碳达峰、碳中和”为契机，立足新发展阶段，贯彻新发展理念，主动服务和融入新发展格局[1]，并在各个社会领域强化节能减排意识、践行绿色低碳生活。高校师生在相关课程的教学过程中，例如生态学、环境学、环境化学等相关学科专业课程，应主动将课程内涵与低碳理念有机融合，为实现碳达峰和碳中和目标主动担当作为，共同为福建生态省建设贡献一份力量。

1 绿色低碳理念融入环境化学课程教学的意义

⑴ 绿色低碳理念是对马克思环境哲学思维的传承与创新，将其融入环境化学专业课程的教学过程中，对今后高校开展大学生课程思想政治教育具有重要的意义。

马克思指出：“人靠自然界生活。”“人是自然界的一部分。”“主体是人，客体是自然，这总是一样的，这里已经出现了统一。”[2]根据马克思唯物史观，人的社会性和自然性，相互之间是内在统一的。其折射出的是人与自然的和谐统一，才能确保整个生态系统的可持续发展。而绿色低碳理念与可持续发展、人与自然和谐共处是一脉相承的，将其融入环境化学教学过程中，是对马克思主义哲学思想的继承和发展，对大学生树立正确的生态文明观具有指导意义，这也与当前提倡的大学生思政课程和课程思政建设同向同行[3]。因此，在环境化学教学过程中，融入绿色低碳理念，就是立德树人与教育教学相辅相成的生动体现，是对党和国家培养适应高质量发展、高水平自立自强人才的重要支撑。

⑵ 在碳达峰与碳中和目标指引下，绿色低碳理念融入环境化学教学过程，对当代大学生践行低碳生活和节能减排具有指导意义。

环境化学作为环境科学与工程专业的必修的交叉学科[4]，对生态类、化学类、环境类、材料类大学生而言，也是一门重要的基础课程。环境化学是建立在四大化学基础课程上，内容涵盖大气、水、土壤环境中的污染物质在地球上的循环和交换、污染物在生物体内的转运过程和规律，并对全球变暖、臭氧层被破坏、酸雨等全球环境问题的最新研究动向进行讨论。而其中全球变暖问题，也就是减少温室气体的排放正是我们要实现碳达峰、碳中和所要解决的本质问题。

⑶ 在环境化学教学中融入绿色低碳理念有利于在大学生中营造浓厚的学习碳达峰、碳中和等相关知识的氛围，鼓励大学生主动为低碳生活宣传代言，发挥高校科学研究和人才培养的优势，实现教学相长。

欧洲高校通过探索实现校园“碳达峰、碳中和”的实践经验是值得借鉴的[5]。例如，德国柏林自由大学、柏林工业大学、柏林洪堡大学等高校通过制定相关行动目标、开办“可持续发展”“气候保护”主题活动、成立“可持续校园”的专门机构，致力于到2030年实现校园“碳中和”。

由此可见，高校对气候保护、可持续发展负有“特殊责任”，在环境化学的教学过程中，我们首先要做的是将从书本上获取有关环境相关的科学知识吸纳、整合，再通过各种形式传递给学生、传递给社会，而且要使学生通过课程的学习，让其学以致用，在今后的工作、生活中对践行绿色低碳理念起到模范带头作用。我们要通过高校环境化学课程教学，将节能减排意识、践行绿色低碳理念传递给大学生，并通过他们的低碳足迹为实现碳达峰、碳中和贡献一份力量。

2 碳达峰与碳中和目标融入环境化学课程教学全过程

如何将碳达峰目标与碳中和愿景有效融入环境化学教学全过程？笔者认为可以从以下三个方面展开：

⑴ 课程设计、教学大纲

首先，围绕“碳达峰与碳中和”这一主题，课程组教师开展课程教研活动，制定与此相匹配的新大纲、新教案、新课件，充分发挥团队力量，实现“三到位”，提升课程教学效果。例如，在课程绪论时，开篇引入——2020年底发布的《新时代的中国能源发展》，对学生提出问题“随着我国能源、经济快速发展，今后的碳达峰、碳中和的目标将如何实现？”从而引导学生进行思考，提高对课程的兴趣度。进而从第一篇《大气环境化学》入手，从认识大气环境污染物CO2，理解并掌握污染物迁移和转化的过程和规律，并从“碳达峰、碳中和”角度，着眼未来，对学生灌输绿色低碳理念。

⑵ 理论教学、课堂互动

“预习”“授课”“总结”是任何课程的掌握的三个必要环节，通过设立与每个章节相关环境问题，引导学生积极查阅与其相关的各类文献知识，逐步培养学生将环境化学的理论知识运用于解决实际环境工程问题的能力。授课过程需加强师生互动，可以通过“提问、探讨、汇报”等方式，加深学生对各类环境化学知识点的理解，结合“碳达峰与碳中和”组织学生分组上台汇报，并与台下同学进行专题探讨，教师最后进行专题总结，加深学生印象及对知识的把握。课后要求学生对知识进行系统归纳，结合自身的实际情况，理解建立正确的环境观的重要性和紧迫性，充分把握人与自然和谐共生的关系和内涵。

⑶ 实验教学、课外实践

校园“碳中和”活动。“一人一策”，开展我为“碳达峰、碳中和”献一策活动，学生间分享、交流“碳达峰、碳中和”实践成果，同时在校园内外创造浓厚的践行绿色低碳理念的氛围环境。通过“寻找我的碳足迹”这样的社会活动，养成良好生活行为习惯，为大学生树立节能减排意识、做到低碳生活创造锻炼的平台。

世界各国多年来一直致力于这类的实践活动。2019年7月，全球六大洲的7000多所高等教育机构在EAUC、Second Nature、Youth and Education Alliance等机构的支持下宣布了一项“Climate Emergency”倡议，要求“在教学过程、校园和外联各种项目活动中加强对环境可持续性认识的培养”，倡议学生共同解决气候危机。这是全球高等教育机构首次作出共同承诺，解决气候紧急情况。

联合国环境规划署执行主任也提出，大学生作为未来社会的中坚力量，走在世界的前端，将有可能在一定程度上呼吁更多言行、举止来解决世界共同的气候和环境挑战，这是十分有价值的，将有助于推动实现环境可持续性。全球各高校也在努力实践中，例如，肯尼亚斯特拉斯莫尔大学为推崇环境可持续性，利用清洁能源，进行清洁生产，建立了校内并网系统，实现高效率、零排放；美国大学和科尔盖特大学这两个高等学府已经实现了碳中和；同济大学将可持续发展融入课程中，推动教育的可持续发展。

3 运用“动态-平衡-修复”理论，准确把握环境化学的绿色低碳内涵

运动学原理认为，“静止是相对的，运动是绝对的；而绝对的运动在特定的条件下也处于动态平衡之中”，环境也是一样的。自然环境受到各种自然因素的影响，在逐渐与生物适应的过程中拥有强大的自我平衡能力，但它也受到人类干扰的影响（即资源过度开发利用和环境严重污染），不断在破坏中作自我调节。

环境化学课程中的“大气环境化学”与“典型污染物在环境各圈层中转化和效应”这两个章节中介绍的CO2气体在大气环境、植物、动物三者间转移和转化这一部分，正反映了自然环境动态平衡的本质[6]。环境动态平衡主要是指人类的干扰活动对碳氧平衡的影响所引起的各环境要素与生物之间的变化关系。众所周知，正常情况下，空气中O2占21%，CO2占0.03%，而空气中的O2大部分来自自然界的绿色植物，并主要靠空气对流输送到自然环境的各个角落。但是，一方面由于全球经济的迅猛发展，地球生态环境遭受破坏严重，大量植被减少，且环境中的污染物与日俱增，另一方面，由于人类活动而产生的燃烧、化学反应等对氧气的需求使得环境中的氧骤降。特别是，当一个城市的上空，大气环境空气对流相对稳定时，污染物立马发生聚集累积，而周边的新鲜空气也无法及时输送，这样就造成了环境动态平衡被干扰或破坏。

物质是运动的，化学物质也不例外。环境化学作为一门研究化学物质环境行为的科学，可以归结为“动态-平衡-修复”过程。“动态”指的是化学物质的运动性，即在不同环境介质之间，化学物质始终是在一种动态的迁移转换状态，这种动态变化是同时包括空间和时间两种尺度。“平衡”指的是在化学物质的动态变化中，寻求维系该物质在不同环境介质中的平衡点，这与一个可逆的化学反应方程式的平衡有着异曲同工之处。“修复”指的是在人类活动的影响不断给化学的动态平衡带来冲击的情况下，偏离了稳定的平衡状态，必须利用外界手段，对偏离状态进行修复，使之恢复到原有的平衡，从而确保整个化学循环世界的绿色与永续发展。碳作为一种化学物质，其排放、代谢及循环过程，以及我们要实现的达峰与中和目标，同样也是动态平衡的过程，也适用“动态-平衡-修复”理论。

4 结语

马克思环境哲学理论中的“人与自然”的对立统一关系，给予环境化学的可持续发展以重要指导，而当前关注的“碳达峰与碳中和”对“环境化学”的教学也带来了很多启示，其绿色低碳理念与“人与自然”“绿水青山就是金山银山”一脉相承[7]，环境化学作为一门研究化学物质在自然界中的动态平衡的科学，也必将逐步化解化学污染在人们心中的污点。