地质灾害与环境PPT
Ⅰ 烟台市地质灾害与环境地质问题研究
烟台市地处山东半岛东部,是我国重要的对外开放城市之一。区内山区面积广大,矿业发达,经济发展迅速。在地质环境的发展演变过程中和人类活动的影响下,产生了多种环境地质问题并形成地质灾害,其中尤以矿山地质灾害最为突出。
区内地质灾害分为内营力地质灾害、外营力地质灾害和人类活动引起的地质灾害3类。内营力引起的地质灾害主要是地震,它是一种自然现象,是人类无法控制的自然规律,是无法抵御的。外营力地质灾害主要有重力地质灾害、岩溶塌陷地质灾害、矿山开采引起的地面变形灾害、海蚀地质灾害等。外营力引起的地质灾害,尤其是与人类活动有关的地质灾害是可以预防,甚至是可以避免的。这里重点研究外营力引起的地质灾害。
一、地面变形灾害
1.地面塌陷
矿山采空地面塌陷是烟台市地面塌陷的主要类型,岩溶塌陷仅在局部小范围内分布,危害程度较轻。
(1)矿山采空地面塌陷
矿山采空地面塌陷点多面广,从塌陷位置来看,几乎各县市(区)均有分布,塌陷类型分金矿、滑石矿、煤矿、萤石矿、建材等矿山塌陷。
(2)岩溶塌陷地质灾害
区内碳酸盐岩分布比较广泛,主要有荆山群光山段、定国寺段和粉子山群张格庄组及蓬莱群香夼组分布区。
2.地面沉陷
烟台市地处胶东半岛,地形以起伏和缓、谷宽坡缓的低山丘陵区为主,低山连绵,沟壑纵横平原,洼地局限地分布于河谷两岸及滨海地带,因此未发现较大范围的地面沉降灾害,但由于人为采掘活动的加剧,局部及小范围内的地面沉陷较为发育。
3.地裂缝
通过调查,全市有代表性的地裂缝有4处,分别为玲珑矿田区2号地裂缝、玲珑矿田区L4号地裂缝、栖霞市庙后乡滑石矿地裂缝、福山铜矿地裂缝等。
二、斜坡环境变异灾害
烟台市地形为起伏和缓的波状丘陵,谷宽坡缓,中部高、南北低,中部自西向东有大泽山、罗山、艾山、牙山、昆嵛山,形成了横贯东西的南北脊梁,最高泰礴顶海拔922m;中部山区一般在300m~800m,面积约占全市总面积的36.6%;山区周围及延伸部分是海拔100m~300m的丘陵区,面积约占39.7%;南北两侧是山前平原和滨海平原,面积约占20.8%。由于山区与丘陵面积占79.2%,所以区内斜坡环境变异灾害比较发育,代表形式有崩塌、滑坡、泥石流。
三、滨岸侵蚀灾害
烟台市的滨岸侵蚀灾害主要分布在蓬莱西部、牟平北部等海岸地段。
四、海(咸)水入侵问题
烟台市自20世纪70年代后期,由于超量开采地下水,在滨海平原及河流入海口地带形成地下水位漏斗区,致使海(咸)水入侵而污染地下水。自1975年莱州市首次发现海(咸)水入侵以来,海(咸)水大约每年以12%的速度向内陆推进,使地下水资源面临严重威胁,形势十分严重。由于海(咸)水入侵,致使全市社会经济发展损失严重,土地荒芜,粮食减产,人畜用水困难,莱州市已有12个乡镇、126个自然村、27万亩耕地处于海(咸)水区内,西由镇某村由于海(咸)水入侵,致使水质恶化,土地荒芜,人畜无水可饮,而导致全村搬迁。同时,海(咸)水入侵也诱发了其他多种疾病,使人民群众身体健康受到极大损害。鉴于海(咸)水入侵对社会经济的发展和人民群众生活造成巨大的损失和危害,引起社会各界和政府的高度重视,先后有中国科学院、烟台市水利局等多家单位对全市海(咸)水入侵现状进行过大量调查工作。
根据多年监测资料,截至1999年底,烟台市海(咸)水入侵范围已达601.31km2,主要分布在东起牟平区、西至莱州市胶莱河的北部沿海一带,南部莱阳市、海阳市也有小面积分布。
五、地下水开采的环境负效应问题
随着国民经济的蓬勃发展和对外开放的不断深入,烟台市面临着严峻的资源和环境问题,其中水资源开发利用中的环境效应最为明显,已经制约了地区经济的持续发展。烟台市地下水开采的环境负效应除上述海水入侵灾害外,还有如下环境负效应:
1.超采地下水形成沉降漏斗
烟台市地处低山丘陵山区,为水资源贫乏区,主要供水水源地均分布在山间河谷冲洪积平原地带,近几年来,全市经济迅猛发展,工农业生产需水量日益增加,使得各水源地超量开采,地下水位持续下降,形成水位降落漏斗集中分布区。
2.土壤盐渍化
土壤盐渍化是指土壤中碱含量超过耕作土壤水平,以致作物开始生长就受伤害。烟台市盐渍化在渤海湾西岸、南岸的泥质海岸带均有分布。土壤盐渍化的成因主要是可灌溉土地用水管理不善造成的。土壤盐渍化的成因类型为滨海型,滨海盐渍土区是由于过量抽汲地下水等原因,由海水侵渍作用造成的,内陆盐渍土区是黄泛平原灌溉用水管理不善造成的。例如,1958年片面发展灌溉,大引大蓄,排水不配套,区域来水量大大超过排水量,抬高了土壤潜水位,造成1959~1961年土壤盐渍化急剧发展。60年代后期,气候频旱,土壤潜水位下降,盐渍化面积减少。70~80年代由于多年偏旱,恢复引黄以来,由于对引水水位和灌溉水量缺乏控制,高位引水,大量灌水,忽视排水,次生盐渍化面积悄然增加。土壤盐渍化给地区农业发展造成严重的影响。
3.开采地下水造成地面变形
地面变形主要形式有地面沉降、地裂缝和地面塌陷。由于地下水漏斗区的扩大,使部分地区产生地面沉降,产生一系列环境地质问题,如大沽河河堤裂缝,给河堤安全带来隐患。地裂缝是地表岩土体在自然或人为因素作用下产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度裂缝的一种地质现象。烟台市地裂缝的成因与开采地下水有关。如烟台福山铜矿地裂缝,受矿山排水影响,1986年8月,福山东厅小学篮球场一带产生地裂缝,裂缝呈西北向展布,长300余米,宽0.05m,部分房屋开裂,为此,矿山赔偿损失10万元。
4.超采造成自然平衡破坏,自然生态循环失调
由于超采地下水,地表水资源管理不善,破坏了烟台市沿海地带资源和环境的良性循环,造成自然平衡破坏。由于久旱少雨,地下水干枯,地下水位下降,生态环境问题进一步扩大,不仅引起土壤盐渍化,而且河流入海流量减少,水土流失,土地沙化加重。海水入侵也破坏了地区的生态平衡,如莱州湾沿岸海水入侵区,报废机井已逾7000眼,4×104hm2耕地受到影响,累计减产(30~45)×108kg粮食,3300×104m2耕地变为荒地,还导致一些工业设备受损,生产效益降低,整个山东半岛因海水入侵影响损失已达50亿元左右。
六、其他环境地质问题
1)地基环境变异;
2)矿坑突水;
3)地方病。
Ⅱ 地质灾害、环境保护与人类生存
正常年景,全球自然灾害的经济损失是600亿美元,12000人丧生,而且有不断增加的趋势。有关的经济损失1990年为470亿美元,1992年630亿美元,1994年650亿美元,1995年达1800亿美元(因日本阪神大地震)。中国每年都因地质灾害而损失500亿~600亿元和近万人丧生。
地质灾害是在自然或人为因素作用的影响下形成的对人类生命财产造成损失的地质作用。如崩塌、滑坡、泥石流、地震、火山、水土流失、海水入侵、土地荒漠化等。滑坡、崩塌、泥石流是最常见的地质灾害。
崩滑流分布在中、日、美、印、瑞(士)、秘鲁、哥伦比亚等国,日本5584处,总面积1433km2(表6.21)。瑞士20世纪已有5000人死于此种灾害,美国在70年代就因此而损失10亿美元,20世纪最大的两次崩滑流都发生于安第斯山区,共死亡4.8万人,摧毁小城市2座。中国也属崩滑流特别发育的国家,灾点达41万多处,有特大型崩滑点191处,泥石流149处,较大型的崩滑、泥石流点7473处,在川、藏、甘、滇等地共有10余万条山沟有泥石流发生。全国有70余座县城处于这种灾害的威胁之下,崩滑流多在山区发育,影响总面积173.52×104km2,占我国国土面积的18.10%。其危害极其严重,造成人员伤亡,毁坏村镇、农田道路和基础设施,特别是对铁路交通的破坏尤甚,每年都有发生,平均每年经济耗费达7000余万元,仅1981年宝成铁路修复费用就高达3亿元。对电力设施的破坏也是惊人的,1989年云南漫湾电站滑坡损失10亿元。
地震灾害是对人类威胁最大的地质灾害。1900~1990年全世界共有260万人死于地震,其中万人以上的27次。中国处在全球两大地震活动带交接处,震灾特别严重,20世纪来共死于地震115万人,占总死亡人数的44.2%。全球死10万人以上的8次大震,4次发生在中国,1976年唐山地震就死亡24.3万人。最近发生在张北地区的6.2级地震中有50人死亡,1000多人受伤,而且地震常伴以火灾、海啸、滑坡、风暴、洪水、雪崩等,加重灾情(表6.22),地震虽可预报,但短期预报的成功率不高,所以震灾有突发性,隐蔽性的特点。中国地震活动频次高,强度大,城市受灾率高,全国Ⅶ级以上高烈度区面积达312×104km2,70%的百万人口以上大城市位于此区,特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头则位于8级的高烈度地震区,至20世纪末,中国都是处于地震活跃期,加强地震预报,作好工程选址论证,可避免一些不必要的人员和财产损失。
表6.21国内外部分典型“滑崩流”状况
表6.22全球典型地震及其损失情况表
表6.23全球部分火山活动及其危害一览表
表6.24中国地面沉降情况
(据段永侯等,1993)
火山活动造成的地质灾害不如地震影响大,全球共有850座活火山,每年有60座左右喷发,3.6亿人口受到威胁,本世纪共约10万人死于火山灾害,经济损失200亿美元(表6.23),本世纪伤亡最大的火山喷发发生在印尼的马提尼克岛,毁灭了圣皮埃尔城,死亡3万人,中国火山活动较少,危害较小,火山喷发前一般都有明显征兆,通过监测和观察,可以作出准确预报,避免或减轻经济损失及人员伤亡。
地面塌陷多为天然成因人工诱发,分岩溶塌陷,采空塌陷和黄土塌陷。中国岩溶塌陷分布于碳酸盐岩区,如滇、黔、桂、川、湘、粤、鄂、冀、辽等省区,共有岩溶塌陷点2841处,面积332.8km2,其中自然成因仅30.4%,其余为人为因素诱发,多为矿坑输水或人工抽水造成,而且其比例越来越高,表现为突然、点多、影响范围不同,发育具连续性、重复性、分布集中,危害较大。安徽省每年直接经济损失436.8万元,辽宁省5000万元,云南1000万元,全国估计在1.2亿元,中国采空区塌陷主要发生在近20多年,多因采矿方案不合理,造成全国每年塌地约70km2,直接经济损失3.17亿元,吉林采10000t煤塌地约1hm2。黄土湿陷主要发生于西北几省,每年经济损失250万元。总之,中国地面塌陷灾害有日渐加强的趋势,主要是人口压力大,工程项目多,地下水使用和排放不当,采矿的施工管理不严格。因此,健全法制,加强监管,合理开发,是最根本的治理措施。
地面沉降及地裂缝,多因过量开采地下水引起,也有因地壳运动和石油开采引发。河北平原有区域性整体沉降特点,有的连片达几千至上万平方公里;地裂缝分布规律性不强,长度数十至数百米,宽度几厘米至数十厘米不等,垂直落差多在几十厘米以内,主要由于抽排水,采矿,新构造运动,岩土体变形等因素造成。在西安、太原等地地裂缝与地面沉降同时出现,相互叠加,其危害尤大(表6.24)。城市的高精度监测,科学地制订城市采用地下水的模型,以防为主,可减轻损失。
土壤侵蚀又称水土流失是一种累进性的地质灾害,它改变地表面貌,使肥沃表土流失,后果极其严重。全世界每年有270×108t土壤流失,丧失地力的耕地达500×104~700×104hm2。美国每年流失土壤30×108t,原苏联5×108~6×108t,中国50×108t,其中含氮磷钾4000×104t。中国水土流失面积180×104km2,约占国土面积18%,原苏联50年代末在中亚掀起的垦荒种粮运动留下了破坏表土,得不偿失的恶果,几十年过去了也未恢复,重复了美国19世纪中叶至20世纪初叶变中西部牧场为农场的错误。中国水土流失以大兴安岭—贺兰山—龙门山—横断山脉以东最烈,其中黄土高原水土流失面积达43×104km2,侵蚀模数8000t/(km2·a),表层沃土每年冲蚀0.1~2cm,水利工程使用年限极短,有的水库4年内即为泥砂填满,每年向黄河输泥沙14.2×108t,占黄河总泥砂量的91%。水土流失与植被发育程度关系密切,植被的破坏是促成水土流失严重的直接原因。水土流失造成的经济损失,全国每年平均96亿元,水土流失导致可耕地减少,地力贫化、土层变薄、蓄水能力降低,也造成湖泊、水库、河道淤塞,减低经济效益,造林绿化、退耕还林,搞小流域治理,定会收到较好成效。
土地沙漠化是人类面临的又一挑战,全球干旱、半干旱面积占陆地的1/3,由于过度放牧和开垦每年有2100×104hm2旱地沙化,其中6000×104hm2完全沦为沙漠,直接威胁着3000×104hm2的可耕地,而中国现有沙漠面积15.33×104hm2,占国土面积15.9%,每年仍以沙漠面积的1.32%的速度增加导致生态环境极度恶化,我国60%的贫困县集中分布在沙漠区的附近,每年因风沙造成的经济损失高达45亿元人民币,沙漠化的加剧则是由于人为的不合理耕作和气候干燥多风的共同影响造成。我国三北防护林带的营造已经开始对抵御风沙发挥日益明显的作用。
土地盐碱化是因不合理灌溉、海水入侵等因素造成。全世界14.7×108hm2耕地中有3.8×108hm2(26%)有不同程度的盐碱化。美国每年因此而损失1%耕地。中国盐碱化土地多分布在西北、华北地区,共8.18×104hm2,约占总耕地面积8.5%,每年因此而造成的经济损失25亿元人民币。因科学普及,近年来中国土地盐碱化发展已得到遏制。
其他地质灾害如海水入侵,水土环境异常(地方病)地下水水质变异(污染)和水位上升,坑道突水,瓦斯爆炸,煤层自燃,河湖及水库淤积,河海塌岸,冷浸田、水库渗漏、胀缩土、冻土冻胀融陷,砂土液化等虽是影响较局部的灾害,但若处置不当,也会造成严重的经济损失和人员伤亡。
地质灾害是各类灾害中发生频度高,影响范围广,经济损失大的事件,自古以来,人类一直在与自然灾害的斗争中生存和发展,20世纪以来,随着经济飞速发展,人们向自然界的索取不断加大,地质历史时期逐渐形成的生态环境平衡遭受到越来越严重的破坏,灾害类型越来越多,破坏性也越来越大,造成的经济损失也越来越严重,也就引起了社会的普遍关注。科学技术的发展,使人们对地质灾害的监测,预防和治理也有了高新的技术手段,地震、火山的预报工作已有了长足的进步,海水倒灌、地面沉降的治理已日益成效显著,滑坡、泥石流的监测也使不少生命财产免受劫难;沙化和洪水也逐步减少了对人类的威胁。1998年,中国长江和松花江遭到了百年不遇的洪水的袭击,但中国人民战胜了洪水,减轻了损失,这就给世人提供了战胜自然灾害的经验。
Ⅲ 地质环境与地质灾害
随着经济的快速发展,生态环境变化日益引起人们的关注。自然灾害不断发生,使人类的生存和发展受到了严重的威胁。监测环境、保护环境和防治灾害,提高人类生活质量,成为当代地球科学研究的重要前沿领域。为此,国土资源部加强了对造成环境变化的自然作用与人为作用影响的综合研究,建立和开发了区域性环境监测预警系统,不断提高对环境变化和自然灾害的预测能力。
洞庭湖地区地质环境调查及治湖对策研究
运用考古学、第四纪地质学、新构造运动理论,综合研究了洞庭湖区地壳沉降,确认湖区内存在不均衡的地壳沉降,进而进行了合理沉降分区,为规划防洪工程及蓄洪垸区的布置指明了方向。运用遥感与计算机技术,准确计算出洞庭湖的湖泊面积、湖容量与湖边界等基础数据;采用综合打分法对洞庭湖区防洪工程基础稳定性作出了评价;建立了东洞庭湖、南洞庭湖湖底高程变化量与泥沙淤积厚度及地壳沉降量的平衡方程,预测了2010年和2034年湖区的空间形态特征和泥沙淤积特征;首次建立了洞庭湖地区综合地质环境概念模型,认为现有的洞庭湖湖域由于被防洪大堤所圈定,当城陵矶水位达32米以后,调蓄洪功能主要取决于防洪大堤高度与城陵矶水位的差,即“杯子原理”,差值越大,湖蓄洪能力越强。本次研究将洞庭湖区洪涝灾害综合治理划归为8个治理区,并提出了平垸行洪、动态蓄洪、疏浚
河道等具体治理规划方案。
九寨沟上季节海(枯水期)
Ⅳ 地质灾害与环境
纵观风化和重力地貌,特别是重力地貌,由于它们所具有的特性,它们的发生对人类活动和建设工程有着不可低估的负面影响。它们发生的结果,就是对农田、道路及工程设施直接破坏,对人民的生命和财产造成重大损失。此外,它们的发生还可产生次生灾害,如滑坡体将江河堰塞,江河水流无法下泄,积水增加,达到一定量时就会冲破滑坡体形成的松软的临时堤坝,形成洪峰,对江河下游造成极大的危害。
例如,1963年意大利北方某水坝发生震惊世界的大滑坡而导致毁坝事件,其滑动土体达3×108m3,几乎填满了坝高265m的水库,洪水倾泻冲毁了4个村庄,酿成3000人死亡。又如我国湖北的长江新滩1985年6月12日发生巨型滑坡,滑坡体土方总量达3×107m3,将整个新滩镇摧毁,翻没大小船只70多条,迫使长江封航。2007年5月10日湖北巴东县清太坪镇木竹坪村清江支流(小地名大坦坪)发生大面积滑坡(图3-11),该滑坡体位于巴东县清太坪镇木竹坪村二组,其下部抵清江支流桥河西岸,后缘高程约600m左右,沿岸长达约1500m,约800×104m3的山体和12户18栋86间民房坠入清江中,导致清江支流桥河水域被截断,清金线交通中断,大小船舶停航,灾情涉及清太坪镇6个村,41个组,1506户,5678人。损失惨重,造成直接经济损失达4600余万元。
对风化和重力地貌,特别是重力地貌的孕育、发展方向、变形体量和影响区域及可能产生的结果进行科学的、认真细致的研究,将有利于相关部门为防灾减灾做出正确决断。
图3-11 巴东县清太坪镇木竹坪村清江支流发生大面积滑坡
Ⅳ 地质灾害ppt
地质灾害是地质作用对人民生命财产和国家建设事业造成的危害,PPT是多媒体幻灯片
Ⅵ 环境与自然灾害
秦皇岛市是我国著名的旅游胜地,这里不仅风景秀丽,而且文物古迹甚多,长城从这里拔海而起向西延伸近万里,望夫石和孟姜女庙记载着一个美丽的传说。秦皇岛市西依燕山山脉,东临渤海,由西向东为丘陵、山前平原、大陆架的地貌景观,汤河从市区蜿蜒穿流而过,构成了一幅山、水、海交融的美丽景色。近几年来,秦皇岛市工矿企业发展较快,人口迅速增加,从而引起了一系列环境问题;此外,由于该市特定的自然环境和地质背景,致使自然灾害时有发生。
(一)大气环境
在市政府对大气环境进行较严格的控制下,该市的大气环境总体较好,但由于一些较大型工矿企业大气污染物的排放,如秦皇岛热电厂、水泥厂、中国耀华玻璃集团公司等,大气中的有些污染物还是超标的。据1998年的统计,全市排放SO272055.1t,NOx36896.75t,烟尘36466t,工业粉尘111710t;可吸人颗粒物年日均值为0.125mg/m3,超标0.25倍;SO2和NOx的年日均值分别为0.041mg/m3和0.045mg/m3,这两项指标都符合国家标准。从区域上看,不同城区的空气质量有所差异,北戴河区大气质量最好,其次是山海关区,而海港区较差。在北戴河区,除可吸入颗粒物超标外(1.35倍),其他污染物都是符合标准的,空气质量属Ⅰ~Ⅱ级;而海港区的可吸入颗粒物、SO2、NOx都是超标的,空气质量属Ⅲ级。总体来说,秦皇岛市的大气环境质量是符合国家环保标准的,这为该市发展旅游业创造了一个良好的环境。
(二)水环境
秦皇岛市的水环境主要由河流、地下水和海水3个方面构成。由于一些工业与居民废水、污水的排放,已造成一定范围内水体的污染。据1998年的统计,全市的工业废水排放量达5612.58万t,其中市区为1730.2万t,但达标率在90%以上;而生活污水就达4648.93万t,这是造成水体污染的主要来源。水体主要污染物有石油类、COD、BOD 和营养盐类等。
流入秦皇岛市区的河流主要有汤河与石河。就汤河而言,每年河口的废水排放量达2612.38万t,其中生活污水就占2039.64万t,因此汤河的污染较为严重,一年四季河水都较混浊,水质已超过V级。造成汤河污染的主要污染物有石油类和BOD,它们分别超标1.5倍和2.48倍,是秦皇岛市一条污染较为严重的河流。石河是秦皇岛市区主要的饮用水源之一,石河水库(燕塞湖)每年供水3500万m3。据调查,石河水库的水质达到了清洁和较清洁,没有污染物超标。但石河河口的水体还是有一定的污染,水质为Ⅳ-Ⅴ级,主要的污染物为COD、BOD和石油类。
该市的浅层地下水总体状况较好,作为该市主要水源区的柳江(石门寨)地下水源和枣园地下水源的水质级别都达到了良好,只是大肠菌群超标。
与20世纪80年代相比,秦皇岛市区的海域的确是有点污染了,尤其是海水中的绿藻、油污等物质有明显的增加。据对该市12个海水浴场的调查,主要污染物有大肠菌群、DO、COD、石油类等,总体来说水质符合指定功能标准,环境质量为清洁,只是在东山和体育基地浴场的大肠菌群超标0.22倍和0.25倍。对近岸海域水质调查表明,主要的污染物有Pb、Hg、石油类、COD、磷酸盐等,但这些污染物的含量都未超过指定环境功能区的标准。
(三)生态环境
秦皇岛市在生态环境保护和建设方面取得了一定的成绩。截至1998年底,全市治理水土流失面积1758km2,人工造林208万亩,飞播造林10万亩,并在沿海地区建成防护林带,林地覆盖率达到34.8%,高于全球的22%,明显高于全国的14%。就市区而言,绿化覆盖率达38.1%,人均公共绿地面积达6.6m2,已成为国家的园林城市。其中北戴河区绿地覆盖率最高,达57.3%,人均公共绿地面积为57m2;海港区最低,为16%,人均公共绿地面积为2.83m2。
从生态类型来看,全市至少可划分为森林、草原、海岸、浅海、淡水、河口、沼泽、农田、城市、农村等生态系统。森林生态系统主要分布在该市西部和北部的中、低山区,对水土保持、涵养水源起到重要的作用,并且有些地方已成为重要的旅游资源,如长寿山森林公园。海岸生态系统是海洋与陆地相互作用的地带,也是对该市生态环境有重要影响的一个体系,能起到防风固沙、减少海岸侵蚀的作用。有些海岸地带是该市最重要的旅游资源开发区,如北戴河、南戴河、黄金海岸等。因此,在开发旅游资源的同时要注意保护生态环境。秦皇岛市目前有自然保护区22个,面积达753.86km2,占全市面积的9.65%,其中国家级自然保护区3个。
在各级政府和广大群众的努力下,该市的生态环境有了很大的改观,但由于人口增加、旅游资源开发、自然资源利用不合理等原因,还是产生了一些生态环境问题。其一是陆地水环境问题。由于沿海人口密集,地下水开采过度,再加之地表水补给减少,沿海平原地区地下水位以15cm/a的速度下降,在洋河与戴河的洪冲积平原下形成了地下漏斗。这就进一步造成水质恶化、海水入侵和海岸线向陆地迁移。枣园地下水氯离子浓度由背景值的120~140mg/L,增至现在的316.7mg/L,远远超过250mg/L的极限。在洋河与戴河河口区,海水入侵面积达20km2;在汤河下游河段,海水入侵面积高达30km2。在汤河口至山东堡、油港码头至沙河口、北戴河海滨,海岸侵蚀速度分别达到了3.6m/a、3~4m/a、1~3m/a。其二是海水富营养化问题,造成赤潮频繁发生。自20世纪70年代以来,共发生赤潮18次,其中主要发生在20世纪90年代,1990年和1998年在该海域发生了较大面积的赤潮,造成了海水的污染和养殖业的重大损失。其三是农村环境污染加重。由于受到经济利益的驱使,一些设备简陋的水泥厂、造纸厂在农村发展起来,这些工厂所排放的废气和废水中的污染物严重超标,达10~20倍。另外,在农业生产过程中使用农药、地膜、化肥等也造成了土壤的污染。据调查,水稻、玉米、小麦等粮食作物污染超标率为0.3%~1.6%,蔬菜为5.6%,水果为1.3%。主要超标物质是Pb、Cd、Hg、农药和亚硝酸盐。
(四)自然灾害
秦皇岛市的自然灾害大体上有气象灾害、地质灾害和生物灾害三大类。
气象灾害是该市自然灾害的主要类型,几乎每年都会发生,尤其是6~8月灾害发生频繁,主要有水灾、雹灾、风灾等。1985年9月1日暴雨成灾,在8小时内最大降雨量达270mm,导致山洪暴发,造成12人死亡、9.2万亩农作物受灾及295万kg果品的损失。1989年6月1日的雹灾致使44个乡镇严重受灾,果品损失达3252.5万kg,蔬菜损失3.6万亩,粮油作物受灾48万亩。1990年6月8日的雹灾造成5个乡镇的23个村1.05万亩小麦受灾;同年7月15日,8级大风持续了20分钟,造成27 个乡镇的13.9万亩农作物受灾,果品损失就达125万kg。该区雹灾最为频繁,有一年发生多次,是秦皇岛市最主要的气象灾害。如1963年8月13日的一次雹灾,最大雹粒重400g,砸死牧民4人。
秦皇岛市的生物灾害主要有蚜虫、粘虫、松毛虫等对农作物和松树造成损害。1980年7月、1989年5月,1990年5月相继在该市发生蚜虫灾害,后者在昌黎、卢龙、抚宁等县造成小麦蚜虫株率达95%以上,平均每株蚜虫量达20只,超过防治标准的10倍。1976年5月,在青龙县发生松毛虫灾害,受灾面积达36万亩。1978年春,在北戴河联峰山松毛虫蔓延,受害面积占松树分布面积的23%。1962年8月,市区农田发生第三代粘虫,虫口密度达300只/m2。
秦皇岛市还是一个受地震灾害影响的地区,多次破坏性地震的震级都在6级以上,其中1969年的渤海7.4级地震和1976年的唐山7.8级地震影响较大,后者造成897人死亡,421万m2建筑物受损。
Ⅶ 地质环境与环境地质学
环境,是指与中心事物有关的客观事物的总和。环境科学研究的环境,是与人类有关的客观事物的总和。地质环境是自然环境的一个部分,是指水圈、大气圈、生物圈相互作用的岩石圈表层。是人类生存发展的基本空间,人类的生存环境究其本质就是地质环境(图18-1)。
图18-1 人与环境关系图
(杨志峰等,2004)
20世纪50年代以来,随着全球人口的急剧增长和社会经济的发展,人类社会出现了一系列环境地质问题,特别是地质灾害与环境污染,已给人类的生存和发展造成了巨大的危害和威胁。人类与地质环境关系问题成为21世纪亟待解决的重要问题之一。
20世纪60~70年代,环境问题已经引起各国特别是西方发达国家的严重关注,环境地质学应运而生。它是从地质学中分支出来的一门新兴学科,也是环境科学的重要组成部分。它是应用地质科学、环境科学以及其他相关学科的理论与方法,研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互影响的学科。其研究对象是人类与地质环境组成的复杂系统。
地质环境与环境地质,是两个完全不同的概念,两者不能互相通用,混淆不清。两者的区别在于,环境地质是研究人类与地质环境相互作用、相互影响的学科,是以地质环境为研究对象的科学。地质环境是有空间概念的,既岩石圈表层或其中某一区域,而环境地质没有空间概念。
环境地质学的任务是在分析地质环境组成要素的特征和变化规律的基础上,研究人类活动与地质环境的相互关系(人地关系),揭示环境地质问题的发生、发展和演化趋势,全面评价地质环境质量,提出地质环境合理开发、利用和保护的对策与方法,为实现人类社会、经济的可持续发展提供科学依据。
环境地质学研究的内容主要是人类活动与地质环境的相互关系,包括:①由自然因素引起的环境地质问题(原生地质环境),如火山喷发、地震、山崩、泥石流等地质灾害,以及因地壳表面化学元素分布不均引起的地方病。②由人类活动引起的环境地质问题(次生地质环境),如城市化引起的环境地质问题,大型工程和资源开发引起的环境地质问题,以及各类污染引起的环境地质问题等。③资源的合理开发利用与环境保护。
由于环境地质问题的复杂多样,加上各个自然学科都主动积极地向环境地质靠拢、渗透,因此环境地质学的研究内容十分广泛,所涉及的学科繁多,导致其下面的分支学科不断增加,划分方法也较多。根据学科的特点和环境地质问题的不同,环境地质学大体包括以下分支学科及研究内容:
城市地质学 研究内容包括:城市地区的区域地质、水文与工程地质、环境地质的综合调查研究;评价地质环境的适宜程度,预测可能产生的环境地质问题与社会经济环境效益,进行市政布局和环境地质区划;开展城市地区各种地质灾害的分布、成因、影响和预测预防的研究;做好城市地区水资源的调查、评价、合理开采和保护的研究;城市地区地质环境与人类健康关系及其保护与改善的研究等。
灾害地质学 研究内容包括:地质灾害发生与发展规律,从技术上提高预报的准确性,最大限度地减轻地质灾害对人类生命财产的危害和对社会经济的破坏。
矿山环境地质学 研究内容包括:人类与矿产资源之间的供需矛盾及其解决的途径与对策;矿产资源的合理开发利用技术与方法;矿产资源开发利用过程中所产生的环境地质问题的预测及其防治等。
废物处置地质学 研究内容包括:综合运用地质学理论和方法,选择废弃物处置场址,合理处置城市垃圾、工业废物和放射性废物等。
医学地质学 研究内容包括:研究区域地球化学特征和地方病的形成机理及其防治办法;微量元素的污染途径及其生物学效应;较差地质环境的改善途径与方法。
旅游地质学 研究内容包括:各种旅游地质的形成机制和分布规律,对旅游区与旅游景点进行评价与规划,进而开发、利用并保护地质旅游资源。
农业地质学 研究内容包括:大农业生长的地质背景,农业土壤地质以及促进农业发展的农用矿物岩石的应用。