环境问题的涉及面几乎无所不包，从而产生了环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学、环境管理学、环境经济学、环境法学等学科，我们把它们统一称为环境科学。环境科学就是我们研究和解决环境问题的有力武器。环境科学从提出到现在，只不过50年的历史。然而，这门新兴科学发展异常迅速。许多学者认为，环境科学的出现，是20世纪60年代以来自然科学迅猛发展的一个重要标志。环境医学等则是研究环境与人群健康的关系、特别是环境污染对人群健康的有害影响及其预防的一门科学。环境医学包括环境流行病学、环境毒理学、环境医学监测、公害病及其预防和环境卫生标准、环境质量标准等。
我们知道，地球外面包围着大气，发生在大气圈内的一切现象我们称之为“气象”。什么刮风啦、下雨啦，天气预报天天会告诉我们这些气象信息。我们知道，大风可以刮起地面的尘土，也可以把异味吹散。风是流动的空气，它流动的方向我们称之为风向，空气流动的快慢程度称之为风速，而当空气不流动或几乎不流动的现象称之为静风。同样我们也知道，空气为什么会流动，这是因为某一处空气的温度比较高，这部分空气就比周围的空气轻因而上升，周围较低温度的空气流过来补充，这种天气现象就是风。一般来说，空气温度随高度而变化，每升高100米温度降低1℃。但是也有例外，有时由于某种原因，几百米以上的空气温度却高于近地面处的空气温度，我们称之为逆温，这时往往出现静风天气。这时空气中的污染物没有风来及时吹散，反而逐渐累积起来，如果这种情况持续几天那么就可能出现污染事件。我们知道的伦敦烟雾事件就是在这样的天气条件下形成发生的。说到这里，我们至少可以得出这样的结论：空气中污染物只有达到一定的数量，人在这样的环境中逗留一定的时间，这种污染物才能对人体产生危害。污染物的危害程度随着空气中污染物数量和人的逗留时间长短而变化，污染物浓度越高、逗留时间越长，危害程度就越大。我们把单位体积空气中某种污染物的数量用重量表示。称之为该种污染物在空气中的污染浓度，把人在某种污染物浓度的环境中逗留的时间的长短称之为人在该污染物浓度下的暴露时间。还有一种浓度表示方法，如某种污染物在某一物体中的重量（或体积）百分比为百万分之一时，我们说这种污染物的浓度为1毫克／千克。
为了保护人们的身体健康和国民经济与社会的可持续发展，国家制定了《中华人民共和国环境保护法》以及一系列环境保护法规；同时还制定了一系列相应的环境质量标准和污染物排放标准。
环境保护法律和法规仅仅界定了哪些行为合法而哪些行为不合法，并未对行为的“度”和“量”做出规定。到目前为止我们还不能禁止污染物的排放，达到在环境管理中我们称之为“零”污染的程度。而环境质量标准和污染物排放标准就是对“度”和“量”做出了规定。如《居住区大气环境质量标准》对我们居住区的大气中各种有毒有害气体的浓度做出了规定。只要各种有毒有害气体不超过规定的数值，长期生活在这样的大气环境中就能保证人体的健康。大气污染物排放标准则是规定污染物排放浓度或排放量的，超过了则会降低大气环境质量，也就是说污染了大气环境。
环境污染可分为物理的、化学的和生物的污染等。超过污染物排放标准或环境质量标准的噪声、振动、粉尘、电磁波、核辐射等属于物理污染；二氧化硫、一氧化碳、碳氢化合物等等属于化学污染；黄曲霉素和一些有毒霉菌可污染粮食、食油等，各类蜱螨同样会污染粮食、食油甚至引起皮炎、肠螨、肺螨等螨病，这些是生物污染。由于污染物质种类繁多、性质复杂，许多污染往往是既有物理的也有化学的，我们把人类的生活和生产活动中直接产生的污染物，称之为一次污染物。一次污染物进入大气、水体、土壤等环境后，由于物理、化学和生物的影响，其形态发生了变化。这种变化后的污染物我们称之为二次污染物。例如烟尘污染，烟尘主要是颗粒物（一次污染物），可进入人体的呼吸系统，主要滞留在鼻腔、呼吸道等。但颗粒物在大气中具有很强的吸附性，可吸附二氧化硫形成硫酸盐气溶胶（二次污染物），这种硫酸盐气溶胶对人的危害比单纯的颗粒物的危害要大几倍到十几倍，因为它可侵入人体呼吸道的深部，甚至进入肺泡内。气溶胶包括烟、煤烟、雾、烟雾和液雾。气溶胶在空气中做无规则的运动，不因重力作用而沉降，除了被降水冲洗和地面物体吸收外，在大气中可存留一个星期以上，可飘移到1000千米以外，造成远离污染源处的污染和大范围的污染。它具有胶体性质，对光线有散射作用，造成能见度的下降。环境因素对人体健康作用的特点是低浓度（或低强度）、长时间、多因素。机体呈现的反应多半是微弱的、缓慢的和迟发的，甚至是多代之后才显现出来。对人体影响的过程是连续渐近的，在环境医学上人为地把这一过程划分为正常生理功能下降、体内超负荷状态、亚临床变化、发病和死亡5个阶段。正因为如此，我们保护环境的目标是早期发现，早期预报，早期采取防治对策，保护人们的健康。
“牧童经济”与“宇宙飞船经济”
人类社会的发展需要利用自然资源，而自然资源又是有限的。为了从根本上解决这一矛盾，必须在未来建立一种新经济方式。英国著名的经济学家KE博尔丁提出两种经济模式，一种是现有的对自然界进行掠夺、破坏式的经济模式，称之为“牧童经济”；另一种是未来应建立的模式，叫做“宇宙飞船经济”。
“牧童经济”是一个生动比喻，使人们想到牧童在放牧时，只管放牧而不顾草原的破坏。这种经济的主要特点就是大量地、迅速地消耗自然资源，把地球看成取之不尽的资源库，进行无限度的索取，同时，造成废物大量累积，使环境污染日益严重；它表现为追求高生产量（消耗自然资源）和高消费量（商品转化为污染物）。“牧童经济”主要是指现代西方的资本主义经济模式。由于这些特点，许多经济学家确信，这种经济模式不能无限期地维持下去，否则会给人类和环境的长远利益带来灾难，它所造成的人类和环境的矛盾，最终可能导致人类自身的灭亡。
博尔丁认为，“牧童经济”将会被“宇宙飞船经济”所代替。我们知道，科学家在设计宇宙飞船时，非常珍惜飞船的空间和它所携带的装备以及生活必需品，在飞船中，几乎没有废物，即使乘客的排泄物也经过处理、净化，变成乘客必需的氧气、水和盐回收，再给乘客使用。如此循环不已，构成一个宇宙飞船中的良性生态系统。
“宇宙飞船经济”也是根据这一生态系统的思想而提出的。它把地球看成一个巨大的宇宙飞船，除了能量要依靠太阳供给外，人类的一切物质需要靠完善的循环来得到满足。事实上，地球上的生命生生不息的奥秘，就在于地球是一个自给自足的生态系统，它在太阳能的推动下，日复一日，年复一年地进行着物质的周期循环，不需要补给什么东西，也没有多余的废物，其中的一切各有用途。生命就是在这川流不息的物质循环中得以体现。“宇宙飞船经济”就是把这一生态学观念应用于人类社会的经济模式，要求人类按照生态学原理建造一个自给自足的、不产生废物的、因而也是合理利用自然资源的、不产生污染的经济或生产体系，它将是一种封闭式的经济体系，其内部具有极完善的物质循环和更新的性能。
“宇宙飞船经济”要求人类改变将自己看成自然界的征服者和占有者的态度，而是把人和自然环境视为有机联系的系统，即人—自然系统。
