環境地質、水文地質和工程地質的現狀論文

時間:2022-07-22 05:43:00

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環境地質、水文地質和工程地質的現狀論文

摘要:隨著社會經濟的迅速發展,環境問題日益嚴重和突出,引起了各國政府首腦、政治家、科學家和公眾的廣泛關注。從斯德哥爾摩的《聯合國人類環境會議宣言》到巴西《環境與發展的里約熱內盧宣言》,從4月22日的地球日到6月5日的環境日,從“全球變化”到《21世紀議程》,使人類為了共有一個地球和共同的利益,聯合起來對付全球環境惡化和災害,以保證人類和社會的持續發展。

關鍵詞:地質環境;災害;突出;嚴重;問題研究;分析

1我國地質環境和災害突出和嚴重性

我國環境地質和災害地質極為突出和嚴重,而且有日益惡化之勢。例如我國在經濟調整增長的同時,災害的損失也日漸增大。1989年,災害損失525億元,1990年為616億元,1991年達1050億元,占國民生產總值的1/6。如不考慮物價上漲因素,災害所造成的經濟損失增長1990為17.33%,1991年高達70.45%,問題嚴重,不容忽視。

要把保護地質環境,減輕地質災害工作看作是創造財富的工作,其在社會發展中的作用與地礦勘查工作相同。

水資源的開發利用和合理調配是今后我國值得注意的重大問題。此外,地下水日益短缺,水質不斷下降,過量開采還引起地面沉降、海水入侵等一系列地質災害。土地利用不當,帶來了水土流失、石漠化和沙漠化問題。一些跨世紀的重大工程,對區域的生態平衡和環境也存在著巨大的影響。因此,開展地下水資源和地質環境研究對我國經濟發展和社會穩定具有重大意義。

這方面的研究工作:一是要圍繞重要經濟區和國土整治區、重要城市、重點工程項目、重要交通干線和重點礦山,開展地下水資源合理開發利用和科學管理水資源與環境協調發展、區域地殼穩定性、地質災害預測與防治、地質—生態環境效應、污染的防治等方面的研究,為合理利用水資源、改善和保護環境、減輕地質災害、促進經濟建設和社會發展服務;二是加強區域地質—地球化學環境、生物地球化學特征、生態效應與系統控制,為人類健康與發展農業服務。

2我國地質環境和災害問題研究分析

由于我國地質環境和災害問題突出,除繼續密切結合國土開發整治和國民經濟建設需要,進行完善地質環境區劃和區域評價,加強發展地質環境和地質災害監控—預報—減輕系統以外,要重點開展以下幾個領域的工作:

2.1干旱地區水資源的調查開發利用與保護研究我國干旱區面積占全國面積1/4以上,主要包括新疆大部,內蒙古、甘肅、青海西部、寧夏等,降水量不足200毫米。這里,土地資源、礦產資源飛能源和氣候資源都比較豐富,農業、工礦業發展潛力比較大,但發展中的最大制約因素就是水資源問題。因此,加強西北干旱地區水資源的開發利用與保護研究,具有開發西北超前的戰略研究意義。

2.2我國西南巖溶石山生態環境治理與農業持續發展試驗基地研究我國西南六省巖溶區是世界上最大的聯片裸露巖溶區,是我國重要能源和有色金屬基地。然而近年來石漠化發展速度很快,生態惡化,人民生活貧困,是我國當前最貧窮的地區之一,嚴重制約了當地經濟、社會發展,甚至還會威脅到長江、珠江中下游的生態平衡和發展。西南巖溶地區又是我國四大生態脆弱帶(黃土、沙漠、紅壤土、巖溶)之一,過去國家對其它三個類型的研究,已有較大持續的科技投入,有力地推動了對它們的治理。但對巖溶區,僅“六五”期間組織過一次以治水為主題的攻關,而在基礎問題上無重大投入。

為了盡快改變巖溶山區落后面貌,要在這一地區選出的基礎問題和應用問題開展多學科、多部門的綜合治理試驗基地研究,為巖溶石山治理、資源的合理評價開發、促進西南地區持續發展提供可靠的科學基礎,對全區乃至全球巖溶石山治理都可起示范作用。

①巖溶地區四層圈之間相互作用規律(碳、水、鈣及其它元素環)。②西南巖溶石山的形成演化與人地協調發展關系研究。③巖溶地區資源形成機理和分布規律。④巖溶生態系統的類型、展布規律與經濟開發關系。⑤巖溶地區石漠化的形成條件飛機理和演變過程。⑥巖溶石山區人口、糧食、環境、經濟持續協調發展戰略。

2.3東部沿海地區環境與災害監測、預報和防治系統研究東部沿海地區作為我國經濟改革的窗口,近十幾年來獲得了迅速的發展,成為我國一個重要而又獨特的經濟區域。但是,不能不看到,隨著沿海經濟建設的迅猛發展和對海洋資源的大規模開發,也帶來了日益嚴重的環境問題和災害的激發,自然環境正在進一步惡化。

20世紀70年代以前,我國只有零星的地區發生海水入侵。隨著沿海開發,大量超采地下水、海水入侵范圍不斷擴大,遼寧、河北、山東、江蘇、廣東等省的沿海城市均出現了不同程度的海水入侵。北方城市尤為嚴重,如膠東灣海水入侵速度已從每年數十米增加到每年401米,入侵范圍達627平方公里。海水入侵使陸地上的淡水資源遭到破壞,更加劇了水荒。同時,使大片土地變成鹽荒地,僅山東萊州地區因海水入侵造成的工農業損失累計就高達50億元。過量開采地下水造成的另一災害是地面沉降。我國東部沿海地區已近20座城市出現地面沉降,上海、天津兩城市最大累計沉降量達到263厘米左右,位于長江三角洲的蘇州、無錫、常州、嘉興、肖山地區已發展成數千平方公里的沉降帶,滄州、保定等地的城市地面沉降達2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破壞,地下管道斷裂,加大了海水入侵和內澇積水的危害。

人工采砂、淡水截流、亂采亂挖珊瑚礁和砍伐紅樹林造成海岸的侵蝕,如海南清蘭港沿岸,近十年來海岸線后退了150~200米。海岸侵蝕使海岸建筑、土地資源、旅游資源遭到破壞,威脅到港口、碼頭的安全。

在我國海岸帶上的一些城市、港口、海灣出現了不同程度的環境污染,有的地區甚至相當嚴重,大大超過了國家標準。污染不僅給漁業、鹽業、旅游業造成損失,而且誘發赤潮災害的發生。近年來,我國赤潮發生頻率增高,每年數十次,給生態環境、漁業生產帶來破壞,也威脅到人民身體健康。

特別需要指出的是,沿海地區災害造成的損失有日益增長的勢頭。據統計,由海洋災害造成的損失,20世紀50年代平均每年不足1億元,80年代初期平均每年5億元,1992年則高達100多億元。在某種程度上,海洋災害已成為制約沿海經濟發展的因素之一。

沿海地區在國民經濟建設中占有舉足輕重的地位,沿海開發正顯加速發展態勢。而我國海岸帶從北向南跨越了不同的古板塊,地質環境相當脆弱復雜,一旦遭到破壞,要花很大財力和物力才能恢復。面對這種情況,除了加強對沿海地區開發的綜合管理,建立健全資源、環境合理開發、綜合利用和保護的法規體系,處理好資源、環境和建設的關系以外,要加強對該區環境與災害監測、預報和防治系統的研究程度,力求控制重大地質災害的突然發生和嚴重危害,減輕地質災害造成的損失;另一方面,深入研究各類地質災害的形成機制和發生、發展規律,研制和推廣主要地質災害的調查方面的監測、防治技術。通過這一地區的研究,為全國各地區環境、災害監測、預報和防治,為減輕地質災害積累經驗提供依據。

2.4地表過程與土地的可持續利用研究最近國際地科聯為了參與并推進《21世紀議程》的開展,成立了環境規劃和管理地質學專門委員會(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地發揮地質學在環境保護中的重要作用,提高公眾和決策者對地學在有效地管理和保護環境及其資源的重要性認識。最近,該委員會向環境問題科學委員會(SCOPE)提出開展《地表過程與土地持續利用》研究的建議,作為地科聯參加持續發展工作的一個項目,以便在國土利用和規劃中發揮地質學家的作用。

最近一系列研究表明,地表過程對土地狀況有著極大的影響,它們可以限制或增強土地利用變化和工程建設的可能性。據國際地科聯主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表層土壤的年損失率達0.7%,水土流失產生嚴重地質生態后果甚至已超出糧食供應本身的問題。我國不少地區水土流失的情況日趨嚴重,不僅使土壤厚度變化劇烈,而且造成土壤養分降低,土質變差。為了協調和持續發展,我們應從對各種地表過程研究入手,并定量評價水土流失現狀,進而提出地質上的治理措施和方案,以便探索不同類型地區的地表過程與生態系統和農業持續發展的關系,使土地能為人類的繁榮和社會發展而得到持續的發展。

2.5城市廢物的地質安全處置研究目前,城市規模不斷擴大,人口集居密度不斷提高,從20世紀50年代到20世紀80年代,城市人口由0.6億增加到2.2億,城市廢物迅速增長。據1985年粗略統計,僅我國城市垃圾量年產已達5188萬噸,其增長率超過10%,預計現在年產量已達到1億多噸。我國城市廢物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善處置,而且其數量有大幅度增長趨勢,對大氣、地表水和地下水的污染非常嚴重。此外,我國核廢料的安全地質處置,特別是高放射性核廢物的安全隔離還是一項艱巨的任務。為此,地質學家要與其它自然科學家一起,研究城市廢物的地質安全處置技術和方法,實現廢物的安全處置。

2.6化學定時炸彈與人類的生存和健康人類活動對地球環境的影響日益加劇。因此,協調人地關系,探討人地作用機理,揭示人類生存與環境之間的內在聯系,已成為維護人類繼續繁榮和不斷發展的關鍵,并開始成為人類認識地球新的出發點和突破口。

根據最近國內外的許多研究,人類作為一種重要的地質營力所引起的環境劇變,特別是化學定時炸彈效應,不僅超過自然變率,而且已危及到人類本身的健康和生存發展。許多專家認為,當今人類疾病90%以上與微量元素有關,許多疑難絕癥和大面積的地方病都與人體微量元素失衡有關,而人體必需的微量元素只能由體外汲取。因此,地球化學環境背景對人類生存的健康至關重要。對它的研究不僅有理論意義,而且具有非常現實的意義。

我國是世界人口最多的國家。目前,處于經濟建設大發展時期,已發生的和潛在的環境突變問題都極為突出。為此,建議從地球化學、生態學、水文學、醫學與社會學綜合研究入手,通過對地球化學與生物地球化學循環及其對人類和生態環境的影口向與約束,人類活動對地球環境影響的過程與機理,全球與區域水系統循環機理及人類對它的影響的研究入手,探索環境變化對人類生存健康的效應。

2.7重大工程建設對環境生態系統的影響圍繞已經開始實施和建成的重大工程建設(如三峽工程、晉陜蒙能源基地、重要鐵路干線)及可能實施的重大工程(如南水北調),開展環境地質調查、監控、預測等研究。