我国主要环境地质问题有哪些
1. 其他生态环境地质问题
一、地方病
地方病是一种地区性发生的生物地球化学性疾病,松嫩平原曾是全国地方病较为严重的地区之一,大部分地区有地方病发生,主要病种有饮水型氟中毒、大骨节病、克山病、碘缺乏病等。地方病的流行不仅严重危害广大人民群众的身体健康,而且严重地制约当地的经济发展和社会进步。几十年来,各级政府高度重视,经过各有关部门以及广大地方病防治工作者的艰苦努力,地方病的防治工作取得了显著成效,目前碘缺乏病已基本消除,也基本控制了克山病和大骨节病的发生,只有饮水型地方性氟中毒还没有得到彻底消除,仅有34.7%的饮水型地方性氟中毒病区的村屯得到了改水防治。截至2003年底,全区有氟斑牙患者108.61×104人、氟骨症患者5.91×104人,地方病防治工作任务还很艰巨。
(一)地方性氟中毒
地方性氟中毒是一种慢性全身性蓄积性中毒性地方病。它是由于在高氟环境中,长期摄入过多的氟而引起的。氟中毒主要侵害牙齿和骨骼、神经、肌肉、肝、肾和甲状腺等系统与器官。病人轻者牙齿变黄、变脆、残缺、腰腿酸疼,重者肢体畸形、瘫痪卧床、丧失劳动和生活能力。
松嫩平原氟中毒病属饮水型氟中毒,病区主要分布在地势低洼、地下水埋藏浅、地下水径流滞缓的低平原及高低平原过渡地区。患病率大于50%的重病区集中分布在通榆、乾安、长岭、肇东县、肇源县、肇州县、安达市、明水县和林甸县。病区潜水和局部承压水中氟含量高于《国家饮用水卫生标准》。本次调查结果显示,中央低平原及高低平原过渡地区分布有大面积的高氟潜水,氟离子含量普遍>1 mg/L,最高达6.5 mg/L,第四系承压水也有高氟水分布,这是引起地方性氟中毒发病和流行的主要原因。
多年来,病区通过防氟改水,氟中毒得到了有效控制,特别是重病区发病率大幅度降低,但还没有达到根治,还有65.31%的病区需要改水降氟。已建的一些改水井由于质量较差,新建初期具有防病功能,使用一段时间后,氟含量又超过饮用水标准。部分地区,如大庆的龙凤、安达的卧里屯一带,第四系承压水含氟量也已达到1~2 mg/L,寻找改水水源成为一项重要工作。
(二)克山病
克山病是一种病因至今尚未完全清楚的地方性心肌病,其主要病变是心肌变性和坏死,心脏普遍扩张等心肌损害,因在本区克山县首先发现而得名。
该病的分布特征从地貌上看是重病区主要分布在地形起伏较大的高平原北部地区,轻病区则分布在高平原前缘及高低平原过渡地带。从行政区看,重病区集中分布在克山县、克东县、嫩江县、木兰县,轻病区分布在杜尔伯特蒙古族自治县、安达市、青冈县、明水县、讷河市等。
建国后,党和政府对克山病的防治工作十分重视,成立了专门的研究和防治机构,投入了大量的人力、物力,经过几十年的艰苦努力,取得了显著成绩,目前,基本控制了克山病的发生。
(三)大骨节病
大骨节病是一种慢性、多发性、退行性,病因未明的地方性骨关节疾病。重症病人身材矮小,劳动能力下降,乃至完全丧失。
该病曾经在松嫩平原流行,主要侵害正在成长发育的儿童和青少年,多发年龄在25岁以下,尤其以6~13岁为高发病年龄。嫩江县曾经是该病的重病县,患病率>10%,五大连池、克山、克东、北安、海伦、绥棱、甘南等县市为中病区,发病率在5%~10%,其他市县属轻病区或无病区。
多年来黑龙江省各级人民政府对大骨节病的危害及其防治研究工作十分重视,广泛地开展了宣传教育,发动各有关部门、专业防治研究机构和病区人民,有组织、有计划地对大骨节病进行长期不懈地调查、研究和防治工作,取得了显著成就,基本控制了大骨节病的发生。
(四)碘缺乏病
碘缺乏病是由于自然环境中缺碘,人的肌体从饮食中摄取的碘不足而引起的甲状腺细胞出现代偿性增生肥大。它严重危害人的健康,尤其是妇女和儿童,如果母亲患有此病,她和她的胎儿甲状腺素合成不足,就会使胎儿的大脑发育障碍,下一代就可能是成为克汀病患者,表现为呆傻、聋哑和身材矮小。
碘缺乏病过去在松嫩平原广泛流行,病区主要分布在地形变化大、水土流失严重,地下水交替积极,径流条件较好的盆地周边及河谷平原等地,其他地区也有少量分布,但病情较轻,重病区主要在嫩江县、五常市和呼兰县。病区环境中碘含量贫乏,潜水中碘含量普遍较低。
我国政府对碘缺乏病的防治工作十分重视,并向世界卫生组织承诺了在2000年前消除碘缺乏病。在碘缺乏病区,采取了普服碘丸、普及碘盐等防治措施,取得了显著效果,大部分患者已痊愈,基本消除了碘缺乏病的发生。
二、水土流失
水土流失是指在水力、风力等外动力作用下,使陆地表层土壤和土壤母质发生破坏、磨损、分散、搬运和沉积过程。水土流失也是松嫩平原主要生态环境地质问题之一。
全区各市县均有不同程度的水土流失,但发育程度和分布面积有很大差异。高平原和山前倾斜平原,地形呈波状起伏,多为漫川岗地,其汇水面积大,冲蚀能力强,是水土流失较为严重的地区。低平原与河谷平原水土流失较轻,低平原南部通榆、长岭一带,风蚀较为严重。全区水土流失总面积约有36 920 km2,占土地面积的20.18%。东部高平原以水蚀为主,包括沟蚀与面蚀,面积约有19 430 km2,其中严重流失区有16 580 km2,轻微流失区有2850 km2。水土流失程度北部重于南部,侵蚀模数4500~7000 t/(km2·a)。中西部低平原以风蚀为主,面积17 490 km2,风蚀模数在1265~6000 t/(km2·a)。
区内克山、克东、拜泉、海伦、望奎、龙江等市县水土流失比较严重,其面积大,侵蚀强度高,平均侵蚀强度在4000~5000 t/(km2·a),耕地侵蚀强度均在5000 t/(km2·a)以上,见表8—6。
表8—6 松嫩平原部分市县水土流失统计表
2. 环境地质问题
一、区域地下水位持续下降
由于地下水长期超量开采,地下水位呈现出持续下降的趋势(表8-1)。1995~1999年地下水位平均累计下降3.52m,年下降速率为0.7m/a。其中唐山市平均累计下降最大,为5.36m;滦南县最小,为1.73m。
表8-1 地下水位年变幅表(单位:m)
超量集中开采地下水,形成大面积地下水位降落漏斗。
(一)地下水位降落漏斗的分布
截至2000年末,工作区内共形成地下水水位降落漏斗3个。它们分别是:由唐山市区第四系浅层地下水水位降落漏斗、深层地下水水位降落漏斗和奥陶系岩溶水城市开采型水位降落漏斗共同组成唐山多层复合降落漏斗;丰南-唐海第四系浅层地下水水位降落漏斗;汉沽开采型有咸水区深层承压水水位降落漏斗等。
(二)地下水位降落漏斗的特征及变化趋势
1.唐山市多层复合降落漏斗
唐山市是一个重工业城市,地下水需求量较大。自1974年以来,唐山市枯水期就开始出现漏斗迹象,之后地下水水位不断下降,漏斗不断扩大、加深,1978~1982年为急剧下降阶段,1982年以后由于城市和农业开采量受到控制,漏斗进入相对稳定阶段,且有逐渐缩小的趋势。1991~1995年枯水期漏斗区综合计算面积为272.25~319.3km2,平均面积301.03km2,2000年枯水期漏斗区综合计算面积270.85km2,面积缩小10%,且等水位线围绕两个中心独自封闭。在丰水期两个漏斗中心连成一片,在等水位线-15m处封闭。漏斗中心位置:北部在北郊水厂,封闭等水位线-10m;南部在定福庄,封闭等水位线-15m。漏斗中心水位埋深:北郊水厂1996~2000年枯水期平均水位埋深42.83m,5年中最低水位埋深出现在2000年,为47.50m;最高水位出现在1997年,为37.24m,这种水位与1996年为丰水年有关。5年平均水位1996~2000年比1991~1995年上升4.57m,说明漏斗中心水位已处于相对稳定且略有回升状态。但是从1996~2000年5年的变化中,水位埋深仍然在逐渐增大。平均开采模数:1996年为21.89万m3/(km2·a),2000年为24.0万m3/(km2·a),2000年比1996年增加了9.6%,2000年水位比1996年下降了10.24m,这仍然是一个不可忽视的数据。
唐山漏斗影响范围横跨还乡河陡河流域水文地质亚区和沙河流域水文地质亚区,漏斗呈北东向展布,西南部漏斗面积大于东北部,漏斗中心基本呈圆形,中间被北东向基岩浅埋区分割,四周边界不对称。等水位线在北部山前闭合,向南逐渐向两端开放。该漏斗主要是城市工业及城镇居民生活用水开采和农业开采地下水形成。唐山第四系浅层水水位降落漏斗处于相对稳定阶段,综合计算面积略有缩小,漏斗中心水位埋深略有回升。
2.丰南-唐海地下水水位降落漏斗
丰南-唐海地下水水位降落漏斗位于本区南部,东西界线已超出研究区范围,北至咸淡水界线,南到渤海湾,已形成了区域性沉降区。该沉降区处于滨海平原水文地质区,开采层为深部承压淡水,咸水底板在40~120m之间。开采层为Ⅱ、Ⅲ含水组,开采深度120~360m,个别地区超过400m。含水层岩性颗粒较细,地下水补给径流缓慢。区内主要农作物为水稻,除唐海县部分地区用地表水灌溉外,其余均为地下水灌溉。由于近年来持续干旱,地表水的来水量减少,地下水的用水量增大,机井灌溉期加长,在区内形成了以-30m等水位线圈闭的一个漏斗(见表8-2)。在漏斗范围内有三个集中开采区,对应形成了三个漏斗中心,分别位于唐海县城、丰南西葛庄和南堡盐场。各集中开采区的开采强度、开采范围及水位埋深不尽相同。
(1)西葛庄漏斗中心:位于丰南市东南,地下水开采主要供稻田灌溉用水和西葛庄一带的多家陶瓷厂用水。2000年低水位期,漏斗中心水位埋深41.20m,水位标高-35.63m;丰水期水位埋深42.90m,水位标高-37.33m。此地区的地下水仍处于下降阶段,漏斗仍在继续扩大。
(2)唐海县城漏斗中心:位于唐海县城,主要为县城工业和生活用水。2000年低水位期,水位最低点位于唐海县城中的垦丰造纸厂,漏斗中心水位埋深为39.70m,水位标高-37.79m。
(3)南堡盐场漏斗中心:南堡盐场作为本区沿海地带最大的晒盐场,又是当地的经济开发区之一,具有人口密集、工业较发达、用水量较大的特点,而且当地无较大的地表水源可供利用,因此,在本区形成了水位下降漏斗,漏斗中心水位埋深为47.30m,水位标高-45.00m。
3.汉沽农场地下水水位降落漏斗
主要为汉沽农场的工业及城镇生活用水和稻田灌溉用水超量开采形成的。由于该漏斗的范围超出了研究区的范围,因此等水位线在研究区内没有封闭,漏斗继续向西、向南延伸。2000年低水位期,区内量低水位埋深75.00m,水位标高-74.50m,位于汉沽农场陡沽村(表8-2)。
表8-2 漏斗要素一览表
二、地质环境污染
随着唐山市工农业的飞速发展,污染物质排放量不断增加。由于表层土体防护能力低,加之认识不足、管理不善或措施不利,所以形成了具有相当规模的唐山市污染体系,导致该市地质环境污染日趋严重。
(一)污染的形成与分布
污染来源主要有工业“三废”、生活污水、垃圾、农肥和农药污染等。据调查,仅唐山市能够造成污染的企业就有270多家,每年排放工业废水8315.94万m3,废气10984.42万m3,废渣658.78万t。居民生活污水排放量为2856.14万m3/a,垃圾排放量51.9万t/a。农业每年施用有机肥11.40万t,化肥1.61万t,各种农药22t。
(二)污染的条件与类型
由污染源排出的污染质主要有“五毒”、“三氮”、有机质等共约20余种。污染质通过渗透和渗漏两种方式污染环境。渗坑渗透和渣堆淋渗,造成点状污染;河流与沟渠渗漏造成线状污染;施于田间的农肥农药随雨水或农灌水下渗,造成面状污染。
1.地下水水质污染
地下水污染主要包括各种离子含量超标、硬度超标、有毒有害元素污染等。
(1)浅层第四系孔隙水污染。的污染区域主要分布在丰南市的钱营和丰润县的偏坨等煤矿开采区,但污染面积并不大,与煤矸石的堆放有关,唐山东矿区污染并不严重;唐海县第四农场场部一带亦有的污染,是受工业污染所致。
(2)浅层第四系孔隙水污染。仅在丰南市的宣庄、侉子庄和唐坊三镇之间达到污染水平,其他地区没有污染,这里的污染与钢铁厂有关。
(3)Mn2+含量具污染普遍性,大部分地区Mn2+含量都超过饮用水水质标准2~3倍;其他离子基本在正常含量范围内。
(4)其他工业对水的污染。本课题在野外实地调查中,发现一些小型企业对地下水的污染是不容忽视的,如造纸厂、炼钢厂等。例如丰润县韩城造纸厂,该厂排出的废水未经任何处理就直接排到岔河,流入油葫芦泊水库中,乌黑的污水不仅污染了空气,而且还污染了地下水,实地调查得知,该河两岩10m范围内的浅层水均被污染,已不能再饮用。
2.地面点源污染
唐山市的点源污染主要指唐山市区、各县(市)、乡镇企业的工业污染源,如冲灰厂、垃圾厂、小造纸厂、小煤矿、小钢铁厂以及开采煤矿所形成的矸石堆等,这些工业企业治污能力差,其产生的“三废”是最重要的污染源,并形成了具有一定污染规模的点污染源。
(1)垃圾厂的污染。据资料显示:唐山市共有垃圾厂14个,存入垃圾总量约为150万t,而且多利用采矿塌陷坑和基岩采矿坑,垃圾厂包气带土体原状结构遭到破坏,防护能力差,严重污染着周围的地质环境,其他城市也存在这一问题。据生活垃圾成分分析报告,垃圾发酵后,Cl-含量为 794mg/kg,Na+含量为 534mg/kg,含量为 368mg/kg,含量为16.1mg/kg,给当地自然环境和地质环境造成很大的危害。
(2)酚氰污染。酚氰污染主要产生于炼焦制气工业,这里主要指唐山钢铁公司炼焦制气厂。该厂共分布有7个污染源,污染物质主要为酚、氰。厂区事故废水和生活污水主要排入泥河。据1992年水质监测,污水中酚含量0.31~6.32mg/L,超出地面三级环境水质标准(≤0.01mg/L)30~631倍;氰含量0.13~2.047mg/L,超出地面三级环境水质标准(≤0.1mg/L)0.3~19.5倍;化学耗氧量150.69mg/L;水的臭味很大。
(3)小造纸厂的污染。小造纸厂一直是国家重点治理的对象,但由于利益的驱使,小造纸厂一直不能绝迹,如丰润县韩城造纸厂等。
不过,由于点污染源影响范围相对较小,危害较轻,故把点污染源作为最轻的一种影响因素。
三、地面塌陷
(一)岩溶塌陷
唐山市岩溶塌陷历史悠久,早在20世纪20年代,由于煤矿岩溶水突水就发生过严重地面塌陷事故,造成重大损失。新中国成立以后,严重的岩溶塌陷集中发生在两个时期。第一个时期是1976年唐山大地震以后,共发生塌陷120多处。其主要分布在市区的凤凰山西麓,即现在的17号居民小区以及郊区的赵各庄中学、林西、黑鸭 子、大庄坨、信任坨、小屯、沙河等地。它的塌陷规模大小不一,大的塌陷坑直径达100m以上。第二个时期是1983~1988年,其规模较大,造成危害的塌陷共约19处,陷坑多为不规则的圆形,一般直径5~10m,最大达30~50m;一般深1~3m,最大5~7m。岩溶塌陷主要分布在路北区的西部和路南区的北部,集中发育在以下两个地带:一是西部的张各庄(6号居民小区)-体育场-啤酒厂一带,以中段的体育场-兴隆区附近最为严重。主要塌陷有体育场塌陷、热力公司塌陷、京剧团塌陷、卫国路富强楼塌陷及房管所塌陷。这些塌陷集中发生在1988年前后。二是东部的大城山-凤凰山-人民公园一带,以中段的西北井-地震陈列馆附近最严重。主要塌陷有唐山十中塌陷、地震陈列馆塌陷等,主要发生在1984~1986年和1988年前后。除以上两个密集塌陷带外,在龙华小区、王谢庄大街等地亦有零星塌陷分布。
据我们在野外实地调查和访问城建部门有关人士,唐山的岩溶塌陷已处于一个相对稳定阶段,没有发现新的岩溶塌陷,这与20世纪90年代以来唐山市控制岩溶水开采有关。
(二)采空塌陷
开滦煤矿已有百年的开采历史,在670km2的煤田上分布着开滦矿务局所辖的11座煤矿和29座地方煤矿。长期开采造成的地面塌陷影响面积目前已达196.55km2,占唐山市区总面积的24.5%。据调查,地表严重变形,塌陷坑面积已达30多km2,最大坑深10m,个别地段已形成积水坑,主要分布在市中心区南部京山铁路两侧以及国各庄、吕家坨、范各庄、林西、荆各庄村南等地。
采空地面塌陷是由于煤层采空引起的,煤矿开采是其主要的致塌因素,据统计采万吨煤综合塌陷率为533.4m2/万吨。
采空塌陷造成的危害是巨大的。由于地面塌陷使之形成积水洼地,损毁大片良田,破坏地面建筑物,使其倾斜甚至倒塌。这一灾害已迫使161座村落迁至他乡;另外,部分塌陷坑已成为污水坑、垃圾坑,污染地质环境。
四、地面沉降
地面沉降主要是由于过量抽取深层地下水引起的。根据国家地震测绘大队资料,本区大规模地面沉降始发于20世纪50年代,地点主要位于丰南、唐海沿海一带,年平均沉降速率约10~15mm/a,向北部逐渐变缓,至丰登坞、韩城、开平、塔坨一带,连续递减为零,总面积3013.0km2。其中,年降速率5~10mm/a的面积为1510.0km2,年降速率10~20mm/a的面积为805.0km2,年降速率20~30mm/a的面积为65.0km2。截至1990年,唐山南堡开发区一带地面沉降量已超过1.0m(其中不包括由于构造引起的沉降量)。
本沉降区为天津沉降带东北边缘地带,其沉降中心在天津-新港之间,最大沉降速率为100.5mm/a。本区地面沉降除与区域上的地壳缓慢运动有关外,大量开采深层地下水是其主因。过度抽取地下水时,由于来不及从含水层外面补给水量,地下水位迅速下降,在隔水层顶板和含水层接触面上产生水力坡度,使粘土层中的水相应地进入含水层中,粘土层中的孔隙水压力降低,有效压力增加引起粘土层压密。如果这种粘土层压缩性强,厚度又较大时,其压密的结果就会引起地面沉降。在地面沉降过程中,地下水位下降是主因。地面沉降是一种隐蔽性灾害,影响空间范围大,时间漫长,不易觉察,一旦发生时破坏严重,其结果是不可逆的。
综上所述,由于本地区长期超采地下水,在市区中心形成双层水位复合漏斗,出现了岩溶水与孔隙水水位优势互易、水量反补的逆变状态,改变了水动力条件,潜蚀作用增强,诱发岩溶地面塌陷,造成经济损失,危及人身安全;水位大幅度下降增加了包气带厚度,被疏干的地质体由弱还原带变为氧化带,细菌滋生繁殖,有毒有害物质滞留,形成新的污染源;某些岩溶水开采吊泵悬空,被迫更换抽水设备,加重经济负担;地下水自净能力降低,污染质一旦进入含水层,不但恢复将很困难,而且将严重危及人们的身体健康。为治理环境,预防灾害,自1986年开始唐山市人为控采地下水,岩溶塌陷得到一定控制,但水位动态仍呈缓慢下降的趋势。
3. 我国的生态环境问题主要有哪些
和世界上其他国家一样,我国在经济发展中也遇到了环境恶化这个棘手的难题。目前,我国以城市为中心的环境污染不断加剧,并正向农村蔓延。在一些经济发达、人口稠密地区,环境污染尤为突出。森林减少、沙漠扩大、草原退化、水土流失、物种灭绝等生态破坏问题也日趋严重。环境恶化目前已经成为制约我国经济发展、影响社会安定、危害公众健康的一个重要因素,成为威胁中华民族生存与发展的重大问题,而经济的高速发展和人口的持续增长又给我国的资源和环境带来了更大的压力和冲击。
大气污染十分严重。全国城市大气总悬浮微粒浓度年日均值为320微克/立方米,污染严重的城市超过800微克/立方米,高出世界卫生组织标准近10倍。参加全球大气监测的北京、沈阳、西安、上海、广州5座城市,都排在全球监测的50多座城市里污染最严重的10名之中。全国酸雨覆盖面积已占国土面积的29%,而且酸雨严重区已越过长江,向黄河流域蔓延,青岛也监测到酸雨,全国每年造成的经济损失达140亿元。以长沙、赣州、怀化、南昌等地为代表的华中酸雨区,20世纪90年代以来,已成为全国最严重的酸雨区,其中心区域年均pH值低于4.0,酸雨频率高于90%。
水污染非常突出。全国七大水系近一半的监测河段污染严重,86%的城市河段水质超标。据对15个省市29条河流的监测,有2800千米河段鱼类基本绝迹。淮河流域191条支流中,80%的水呈黑绿色,一半以上的河段完全丧失使用价值,沿岸不少工厂被迫停产,一些地区农作物绝收。1994年7月,淮河发生特大污染事故,两亿吨污水排入干流,形成70千米长的污染带,使苏皖两省150多万人无水可饮。各地由于水污染导致的停工、停产及纠纷事件频频发生。
噪声和固体废物加剧。全国有2/3的城市居民生活在超标的噪声环境中。工业固体废物和生活垃圾已累积70多亿吨,每年仍以六七亿吨的速度增加,垃圾“围城”现象十分普遍,受污染耕地达1.5亿亩以上。危险废物大多未得到有效处置,随意堆放形成重大环境隐患。
生态环境日益恶化。一些地区盲目发展污染严重的企业和不合理地开发资源,造成了严重的环境污染和生态破坏,加剧了植被破环、水土流失和土地沙化,致使一些生态环境脆弱地区,陷于人畜无饮水、草木难生长的境地。
环境污染严重威胁着人民的身体健康。贵州省务川县从事土法炼汞的农民中,有97%的人有汞中毒症状;安徽省奎河污染严重的地区,人群癌症发病率高达1024/10万,超过全国平均水平10多倍。各地污染纠纷和群众来信来访逐年增加,由此酿成的械斗等流血冲突和人员伤亡时有发生,已开始影响社会稳定。
我国的环境问题引起社会各界乃至国际社会的关注。许多专家学者提出,在环境问题上如果不及时采取切实有效的措施,不仅将在很大程度上抵消经济建设和改革开放取得的成果,而且可能重蹈20世纪50年代人口问题的覆辙,应当引起我们的高度重视。
4. 简要分析当前我国的主要地质环境问题,如何预防和减轻它们。
南方地区来:泥石流、滑坡。(自植树造林,增加植被覆盖率;护坡工程。)
北方地区:地陷。 (水土工程)
西北地区:土地荒漠化。(合理利用水资源、利用生物措施和工程措施构筑防护林体系、调节农、林、牧用地之间的关系;退耕还林、还牧;控制人口增长。)
是我现在高中学习的归纳,希望对你有帮助喔.
5. 环境地质问题有哪些
环境地质一词最早出现于20世纪60年代末、70年代初一些西方工业发达国家的文献版中。那时这些工权业发达国家,已感到环境问题的迫切性,开始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地质等问题的研究列为环境地质研究的范畴。
环境地质问题主要包括:
崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害
地面塌陷愈来愈突出,影响城市建设
城市地下水超采,产生许多区域性地下水降落漏斗。
地下水的局部污染较严重,影响城市供水安全。
活动断裂与地震威胁城市安全。
沿海城市海水人侵、海岸侵蚀与淤积问题
6. 主要环境地质和地质灾害问题研究现状
从广义上讲,环境地质问题包括地质灾害在内。为了便于区分,把地质作用造成的灾害如火山活动、地震等作为自然地质灾害;而人类活动诱发的地质灾害,如地面沉降,地下水污染等则纳入狭义的环境地质问题的范畴。当然,自然规律是十分复杂的,有些地质灾害是两种作用,即地球的内、外动力作用,再加上人类活动的作用造成的。如地裂缝、滑坡等。因此这只是相对的区分,并不是在任何情况下都能截然分开的。
1)大江、大河开发中的环境地质问题
在大江、大河兴建水利枢纽工程,使地质环境(岩土体环境、地应力环境、水环境)发生变化,导致库岸崩塌、滑坡、浸没、水库渗漏、淤积甚至可能诱发水库地震等及其它次生地质灾害发生。目前世界上已有100余座水库发生了诱发地震。研究多围绕灾害的成因机制、预测评价进行。中国的长江、黄河,巴西的亚马逊河、美国密西西比河、俄罗斯伏尔加河等的开发中,都曾有各自不同的环境地质问题发生。近年来开始重视对工程兴建后造成流域内生态地质环境的变化。在第30届国际地质大会上交流了这方面的研究成果。中国学者提出在江湖整治和长江中下游防洪中一个重大的环境地质问题是:洞庭湖地质环境系统由于受到构造沉降、沉积物的淤积和人为围垦因素的相互作用,很可能湖区将会继续逐渐缩小,以致消失。黄河三门峡水库淤积造成环境恶化,无法达到原设计效益,虽然后来采取泄洪排沙等措施,但已造成很大的影响。这是个沉重的教训。
2)核废料处置的环境地质问题
核能的利用在各国能源结构中的比例近年来有所上升。现实的地质问题就是核电站的选址及核废料的处置库选址。对于后者,尤其是高水平放射性废物处置库的环境水文地质、工程地质条件要求很高。德国、中国、瑞士、日本等国都开展了这方面的研究工作。他们提出除了考虑场址的地壳构造稳定性,介质的低透水性和一定的对核素吸附滞留能力外,对地震的影响也要考虑。
高放核废物的泄漏主要原因是和地下水接触。在处置后长达104~106a内高放核废物仍保持其有害性质。在此期间北半球有可能经历几次冰河期,地表水、地下水及其物化性质都将发生变化,对此英国学者作了重要的探索。Boulton G.S利用过去几次冰河期的数据建立了冰河作用下岩石水力学和地球化学模式,重现了冰河期地表水加速入渗,地下水流速及物化性质的变化,并探讨了处置库主岩在冰河作用下的长期特性。King-ClaytonLouisa M等和瑞典合作,研究了今后100ka内北欧四次冰河对一个假设的瑞典南部深度为500m的核废料处置库的安全影响,进行了预测性的探讨。这里涉及到全球和当地的海平面变化,冰盖厚度、永久冻土厚度的变化以及地形变化等问题。美国新墨西哥州WIPP(Waste Isolation Pilot Plant)开展了军用超铀废物处置库的研究。处置库主岩为岩盐,深度300m左右,重点研究不同地质概念模式对处置库性能预测的影响。
低渗透性介质一般选择结晶岩、粘土和蒸发岩等。比利时、韩国学者对粘土的主要特性(如吸附性)以及处置的可行性和安全性进行了研究。中国从80年代中期开始研究高放核废物的处置。
3)地质资源、矿业开发的环境地质问题
采矿活动不仅造成地表破坏,引起地面沉降、塌陷或边坡崩塌、水土流失等灾害,还因废渣、尾矿堆放造成土壤和水以及大气的污染。捷克西部波希米亚地区因采矿引起土壤、水和空气的污染。从发电厂排出的废物酸化了土壤和地表水,每燃烧1t煤就会向大气释放60kg的SO2。1987年捷克全国就有2.9×106t排放物,此外还有各种痕量金属,结果之一是本地的云杉完全枯萎,另一结果是当地地表水中铍的含量增加。溶解法开采铀已引起了严重而复杂的环境问题。乌兹别克斯坦地质科学院开展了对KEMIN采矿联合体的多金属矿、稀有金属及稀土矿周围地区被重金属污染的研究。一些西方发达国家如加拿大80年代便开始重视矿业开发环境的研究,如减轻酸性排水和发展生物工程技术,从废水中除硒、铜等,取得成效。美国、加拿大、澳大利亚等国还制定了相应的矿业环境法规以加强环境管理。德国学者指出,当今采矿搬运量为17.8km3/a,远远超过先前全球河流搬运物4.5km3/a。这说明人类采矿活动对环境影响是原来风化作用的4倍。据不完全统计,中国因采矿塌陷造成环境破坏的城市近40个。因采矿产生的大量废水、废液未经处理自然排放,处理率不到5%。固体废物、尾矿的治理量也很低。矿山环境恶化趋势尚未得到有效遏制。
工业区排放的大量工业废气,尤其是SO2,NO2等与水汽结合,降落成为含硫酸、硝酸腐蚀性很强的“酸雨”(pH<5)。它不仅使地表水水质变坏,土壤酸化,还渗入地下污染地下水。世界现有三大酸雨区:北美酸雨区、欧洲(北欧)酸雨区以及中国西南华南酸雨区。前两地区正在治理。中国SO2年排放量约1800×104t,超过美国现在水平(1600×104t),雨水中pH值已低于4.5。据1995年的分析观测资料,我国酸雨面积逐渐扩大,已占国土面积29%,出现频率也在上升,个别南方省市还有年平均pH<4.0的地区。
4)城市建设的环境地质问题
城市建设牵涉到土地利用、地下资源开发、水资源(主要是地下水)利用和环境污染等环境地质问题。香港、加德满都和麦德林等城市,由于在不稳定斜坡上大量建筑,发生滑坡和其它块体运动,遭到很大损害。
现在世界各大城市如何安全处理大量的固体废弃物(垃圾)、有毒废液和工业废料已成为一个重要问题。一些主要城市每天垃圾产生量东京高达3×104t,纽约、巴黎也各有1.4×104t和0.9×104t,不过这些都经过处理。北京日产垃圾量1.2×104t,只有部分处理,这就成为污染水源、土壤和大气的重要来源。
当前侧重研究的问题有:垃圾填埋场的选址,垃圾淋滤液的控制与调查,污染水晕的阻渗墙设计,废液含水层注射以及废物综合利用等方面。国外在城市垃圾填坑设计和运转方面防治环境污染的对策,主要采取冲洗-减缓法和包容方法,即填坑顶底部有盖层和垫层。第30届国际地质大会交流了对地质环境污染指数因子的研究,如澳大利亚利用泻湖深部特殊沉积物(底栖有孔虫)查明了人为污染来源。日本学者利用地质污染单元的概念,将地质环境污染划分为地下空气污染、沉积介质污染和地下水污染。由于有机物污染在治理上难度较无机物更大,现研究重点已逐渐由“无机污染”转向“有机污染”,如研究地下水中非水相有机重液监控和有机物在含水层中的转化程式等问题。
城市水源污染问题也日益严重。墨西哥城、圣保罗的饮用水源面临工业废物的污染。第30届国际地质大会上,英、俄、南非、中国学者介绍了城市环境地质问题及评价方法,城市规划中的土地利用、评价、水资源开发、地震等方面的研究现状。会议认为目前大城市建设规划只注意了地表条件,对于深层次的地质环境问题和地质灾害问题重视不够,导致许多环境与灾害问题未能及早发现和治理。在城市地质研究中值得重视的是地质信息如何及时提取表述,以便规划和决策者使用。这方面荷兰De Mulder E.F.Jyz研制的“地下市政信息系统”(MUIS),存入了有关地质、环境及市政建设数据和图形信息,使用很方便。国际地科联地学环境委员会组织了国际城市地质工作组以推动城市地质学和城市地质工作的进展。
5)不合理的土地利用和水资源开发引起的环境地质问题
人类过度垦殖、放牧、砍伐森林、灌溉不善,造成土地荒漠化或水土流失的危害达到了惊人的程度。全球每年有600×104hm2土地变成沙漠,经济损失每年约423亿美元。中国荒漠化总面积已达国土总面积的8%。到80年代中国每年有2100km2沦为沙漠。据专家调查统计,中国北方土地沙漠化的成因类型中,有89.7%是由于过度放牧、开垦和樵采,有9.6%是由于水资源利用不当造成的。水土流失在欧洲各国中,以西班牙最严重,造成植被减少,农业产量降低,流入河中泥沙增多,导致洪水爆发频率及严重程度的增加。中国水土流失面积达179万km2,每年流失土壤总量达50×108t。黄河每年的泥沙携带量50年代为16×108t,实际上现已达到19.7×108t。这绝大部分是黄河上、中游水土流失造成的。
由于人类对地表水与地下水资源开发缺乏统一协调和综合利用,使①有限的水资源严重浪费,大水漫灌,造成大面积的土壤盐碱化。如中国西北地区因此形成的土壤盐碱化面积达113×104hm2。新疆1/3以上耕地不同程度地发生盐碱化,宁夏灌区也存在类似问题。②流域上游大量消耗水资源、兴建水库等,造成下游水量减少,甚至河流断流、湖泊干涸、水质恶化、沙漠化、荒漠化现象扩展、地下水补给减少、泉水枯竭。如著名的黄河下游断流已由1995年的122天延至1997年的226天。新疆的罗布泊湖现已全部干涸,成为一片荒漠。据统计,近30年来全疆沙漠面积扩大了3.4万km2,使333×104hm2土地和草原被沙漠所吞没。
6)超采水资源(主要是地下水)造成的环境地质问题
超采地下水引起水位大幅度下降,导致水井变干,水质恶化,地面沉降,在沿海地区发生海水入侵等。中国长江三角洲平原及河北平原的区域性地面沉降就是由于大面积超采地下水造成的。前者在5000km2内的累计沉降量约1m。地处三角洲腹地的苏锡常地区已沿沪宁线形成沉降洼地,地面沉降量大于0.3m的面积超过1000km2。地面沉降发展过程与地下水开采强度有关,其沉降量与地下开采量大小呈同步变化趋势。河北平原以农业用水为主。70年代以来大量开发利用深层地下水,现累计沉降量超过0.1m的区域面积已达3.6万km2。城市地面沉降影响损失更为突出。上海地区已下沉1~2m,天津50年下降了2.7m。地面沉降造成地裂缝、洪涝积水、工程破坏等危害。世界上不少城市,如休斯敦、威尼斯、曼谷、雅加达和加尔各答等,位于河流三角洲和滨海平原,都有严重的地面沉降。
沿海城市由于超采地下水还受到海水入侵的灾害。主要表现在淡水资源日益短缺和地下水环境逐渐恶化。如中国,位于渤海的辽东湾、渤海湾、莱州湾,黄海的胶州湾、海州湾,都受到海水入侵的灾害。其中尤以山东莱州湾最为严重,入侵面积1995年已发展到970km2。研究的内容侧重海水入侵规律、水-岩作用及其数值模拟和水资源的开发、管理等。
7)主要地质灾害问题
地质灾害灾种繁多,危害严重且突发性强的有地震、火山喷发、岩崩、滑坡、泥石流、地面塌陷、岩溶灾害,还有煤矿突水、瓦斯爆炸等。
(1)地震灾害。从地质角度当前主要侧重研究其区域活动构造(特别是大陆内部的活断层),古地震,破坏性大地震的地震地质构造以及与地震危险性评价有关的地震地质问题等热点。在第30届国际地质大会上探讨了1995年日本阪神大地震的地震构造、地面断层、活动断裂、海下和城区活动层等问题,反映了在大城市附近的强破坏性地震的最新研究动向。
地震预报近期在国际上的新进展突出表现在空间技术的应用,从方法、机理到实际震例。地震前兆观测还引进了地热观测,地气(Hg、He等)观测等新技术方法,反映了在地球物理、深部气体地球化学等方面探索地震前兆的工作。地震预报的分析研究方法运用遗传算法、神经元方法、非线性理论等取得良好效果。俄罗斯提出多种前兆综合时空动态图像的分析方法,地下水应力场研究,以及地下水形变场的动力学研究都有较高的水平。
在地震灾害方面正在执行两个大型的国际合作计划:“全球地震危险性评估计划”(GSHAP)和“全球地震灾害图计划”(WSRM)。印度、尼泊尔、巴基斯坦、中国协调合作研究喜马拉雅地区地震灾害定量分析时,建立了跨国家的地区级数据库,并规划了方法,这在以往研究中是不多见的。据陈祺福研究,关于全球地震损失估计的研究在科学上的重要突破主要表现在:发展了地震危险性评价的面源、潜在震源模型;提出了估计面源模型参数及其不确定性的新方法;得到了地震发生概率和超越概率之间关系的公式;用GDP作为表示社会财富的宏观指标体系;首次得到了GDP-地震动-损失关系曲线;发展了估计未来地震灾害损失基于GIS的计算机算法。
(2)火山活动。第30届国际地质大会反映了以中国吉林长白山天池近代火山活动为例的最新研究进展,如该火山喷发的年代学,喷发的物理过程及动力学,深部岩浆囊探测及大喷发触发机制,火山喷发气候效应等。
(3)海平面上升。全球性气候变暖导致全球性海平面上升,而沿海地带首当其冲受害:低地淹没,风暴潮和海蚀加剧,咸水入侵,河口生态环境发生变化。如淤积、倒灌、污染程度加重,沿海防御工程抗灾能力降低,需要提高设计标准。经过实地考察及有关资料综合分析预测,中国学者对中国沿海三大三角洲地区,到2050年海平面可能上升的幅度作出评估:珠江三角洲地区50~60cm,长江三角洲地区60~80cm,天津地区70~90cm。沿海城市如上海、天津由于超采地下水形成的地面沉降幅度远大于海平面上升率,因此相对海平面的上升还要叠加上地壳下沉的幅度。
(4)滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。这类地质灾害突发性强,造成损失很大。据中国统计每年发生的滑坡数以万计,泥石流沟有一万多条,多集中在中部南北带。40年研究结果表明,在时间上1954~1960年,1963~1975年,1980~1985年均为频次高发期。泰国南部的山麓地带由于花岗岩岩石风化形成1~10m厚的砂砾质土,坡度达35°以上,1988年发生大规模滑坡及泥石流,损失达2.5亿美元。
当前在研究地区性滑坡及实例方面,对于其形成机制、稳定性分析、预测及控制措施问题,较广泛采用模型模拟及数值模拟的方法。在灾害区划方面运用了遥感及地理信息系统(GIS)。在空间预测方面有采用人工神经网络方法的。在滑坡发生时间预测方面不少研究论文采用离散元分析、离散元与时序分析相结合的方法。在滑坡发生时间预报方面有用滑坡变形功率的新理论准确(仅差22h)预报甘肃永登黄泗滑坡的实例。黄泗滑坡总体积近6×106m3,居民因预先撤离,无一伤亡。这在世界滑坡预报史上是一个极为罕见的成功实例。
7. 与地下水有关的主要环境地质问题
调查结果表明,受柴达木盆地自然地理及水文地质条件制约,加之城市及工农牧业布局相对集中,各地产业结构不稳,人类工程活动或自然原因导致的与地下水有关的环境地质问题具有类型少、分布范围小、延续时间短的特点。有历史时期产生过而目前已消失的问题,也有目前存在并进一步加剧的问题,还有将来有可能产生的问题。归纳起来有4种类型,包括8个问题,第一类是因不合理开发利用地下水资源引起的地下水位持续下降(降落漏斗)、咸水入侵、水质咸化问题;第二类是因不合理利用地表水资源引起地下水补给源减少使地下水位下降导致的荒漠化(土地沙化)和湖泊萎缩问题,农灌区大水漫灌使地下水位上升导致的土壤次生盐渍化问题;第三类是因对水资源保护措施不当引起的地下水污染问题;第四类是因自然条件改变而潜在的地下水资源衰减问题。
一、区域降落漏斗
(一)诺木洪
盆地内的诺木洪农场形成过区域下降漏斗,现在已消失。该农场自1955年建立,1965年开始开采地下水浇灌农田,1980年开采井为35眼,灌溉季节实际开采量11.3272×104 m3/d,到1986年8月调查时为27眼、生活供水井4眼,共31眼,分散在农田和各大队队部所在地,灌溉季节实际开采量13.9283×104 m3/d,浇灌耕地1166.7hm2。1986年根据各开采井成井时静水位与开采15~20a的各开采井的静水位绘制农场地下水位降落漏斗,在开采区范围内形成东西两个椭圆形下降漏斗,东漏斗面积28.26km2,西漏斗面积34.53km2。其中心区静水位下降值前者1.28~3.25m,后者1.38~2.81m。农供水源地虽属季节性开采,在年内开采期为135d左右(小麦生长期),该区地下水径流量为16.1917×104 m3/d,径流量超过实际开采量的16.25%。农灌后期便是枯水期,补给量较小,农灌水回渗期已过。两个漏斗未连成一片,原因是降雨季节洪水大量入渗补给,使地下水得到一定量的补给。在冲洪积扇轴部地下水径流量较大,作为两个独立漏斗在此期间又得到地下水的补给。此间采补基本达到平衡,两个漏斗存在则是长期非季节性的。据1987~1997年地下水长观资料,两个降落漏斗一直存在。
通过2003年和2004年两次丰、枯水期全盆地的地下水位统测,对所取得的各地地下水资料进行对比分析,发现诺木洪农场区东、西两个区域降落漏斗中地下水基本得到恢复。西漏斗中心水位埋深原为10.35m(1982年),静水位下降2.35m,2005年调查时水位埋深为5.74m,比原来静水位上升2.26m。东漏斗中心附近一孔水位埋深原为16.37m(1982年),静水位下降0.03m,2004年调查时水位埋深为12.86m,比原来静水位上升3.48m。原因是随着青海省劳改局近几年农场的改制,农场大片耕地弃耕或外包给个体农户耕作;由于抽取地下水需要支付高额的电费,一般个体农户受经济条件限制,对地下水开采量也逐渐减少,多以地表水灌溉为主,地下水得到充分的河水入渗补给,水位得到恢复。据2003年调查,农场开采地下水量235.41×104 m3/a,其中农灌用水开采227.91×104m3/a,比1980年地下水开采量减少了1644.91×104 m3/a。
根据各地城镇和农业开采井调查,地下水开采量较大的还有格尔木市和德令哈市,其他地区开采量较小,均未超采,未形成区域降落漏斗。
(二)察尔汗
盐湖区液体矿产资源超采存在于柴达木盆地察尔汗盐湖地区。由于近年来各化工厂大规模开采晶间卤水,已形成区域降落漏斗。据察尔汗盐湖勘探资料,区域降落漏斗主要分布于察尔汗火车站以北的铁路两侧及以东地区,面积总计为500km2,总开采量达2.564×108 m3/a(图8-1)。
图8-1 察尔汗盐湖别勒滩区段卤水埋深等值线(2003年4月)
在停采后区域降落漏斗,边缘仍向外、向下扩展,中心有所上升。因补给量较难计算,仅能据此区域降落漏斗的观测资料认为:开采量已远超过允许开采量,基本属于疏干开采,对盐化工业带来了地下水位下降后抽水成本增高、采卤渠修建成本增高等困难。
二、咸水入侵———冷湖
柴达木盆地因开采程度低,只有在冷湖镇出现了咸水入侵的环境问题。原因是冷湖镇供水水源地布设不合理,个别开采井靠近咸水区。
冷湖镇水源地在冷湖北岸冲洪积扇约1.2km的潜水浅藏区,开采井共5眼,呈分散式同深开采并垂直地下水流向,1987年以前日开采量5920m3。据调查,开采时动水位11~13m,形成了下降漏斗,其半径956~1130m,漏斗已扩展到半咸水、咸水区,引起了咸水倒灌。据访问供水管理人员,称水质与水源地启用时比较有明显变咸趋势。该水源地地下水水质变咸后,于1989年在原水源地北又重新开辟新的水源地。
图8-2 柴达木盆地工程布置不合理造成咸水入侵平面示意图
图8-3 柴达木盆地工程布置不合理造成咸水入侵剖面示意图
据调查,由于青海省石油局20世纪90年代外迁,人口骤减,现人口2.08万人,年地下水开采量128.1×104 m3,开采量比以前减少近一半。经2002年、2003年和2004年在水源地取样分析,一些水井水质已变咸,水化学类型属SO4·Cl·(HCO3)-Ca·Mg型。由于现状开采量较小,并不是超采地下水引起的咸水入侵,而是因工程布置不合理造成的(图8-2、图8-3)。
三、水质咸化———格尔木
盆地水质咸化现象仅在格尔木河冲洪积扇戈壁带右翼发现,该区域内的浅埋潜水上、下段出现水质变异,在供水井上的表现只是孔深不同、过滤器的置放位置有差异。尽管孔位很近,水质却相差较大(表8-3)。1990年施工的西藏粮食局供水井(孔深66.42m),成井后因水质4项超标而废弃。在与原井相距10m处重新凿井一口,只把孔深加大到101.08m,水质却较佳。上、下段水质“分界”深度约80m。
水质咸化的主要原因是该地区地表或浅层普遍存在一层古盐壳。在开采过程中,由于管道漏水等原因将盐壳中的盐分溶滤到含水层中,导致水质咸化。20世纪80年代初该地区地下水位普遍上升,溶滤了古盐壳的盐分,也造成水质咸化;另外,1998年、1999年两年格尔木市农牧局为绿化城市于水源地上游营造了60亩防风林带,采用大水漫灌,使包气带盐分溶解并大量下渗而造成TDS等急剧升高。
表8-3 格尔木河冲洪积扇戈壁带右翼开采井水质垂向分异统计表
四、荒漠化(沙漠化)
柴达木盆地是我国著名的地质历史时期形成的荒漠盆地,土地辽阔,可有效利用的土地面积却十分有限。柴达木盆地荒漠化以原生和次生盐渍化、风蚀和风积沙漠化为主,水蚀荒漠化次之。根据2004年遥感解译资料,对盆地平原区沙漠化现状进行阐述。
柴达木盆地平原区沙漠化面积大,分布较集中,沙漠化程度差异较大。地表景观以戈壁、风蚀洼地、风蚀残丘、风积新月形沙丘、梁窝状沙丘、风积沙地、沙被等为主。柴达木盆地沙漠化土地面积达75736.9km2,占平原区总面积的54%(表8-4);其中轻度沙漠化土地面积为5885.3km2,占沙漠化土地总面积的8%;中度沙漠化土地面积为7045.9km2,占沙漠化土地总面积的9%;重度沙漠化土地面积为62805.7km2,占沙漠化土地总面积的83%。自从1960年盆地大规模开荒和修筑公路、铁路、矿产资源开发及大规模开采地下水以来,绿洲带地下水位下降,植被退化,沙漠化面积迅速扩大,沙化加剧,严重威胁工农业生产和当地居民生活,制约着当地经济的发展。都兰地区北部大面积农田被风沙覆盖,青年农场的耕地有2/3被风沙覆盖,被迫弃耕;香日德农场北部沙害严重,沙丘堆积高度已达数米,农田已被风沙覆盖,被迫改为林地,成为防护林带。
五、湖泊萎缩———西台吉乃尔湖、托素湖
托素诺尔又名托素湖,位于柴达木盆地北缘德令哈市西南,为典型的内陆盐湖。呈边长约20km的等边三角形,面积192.8km2,平均水深3.5m,最深达25.70m。主要接受其北部的姊妹湖———库尔雷克湖水补给,以蒸发方式排泄,湖水面积不断减小;湖水中TDS不断升高,1961年北岸为14.4g/L、南岸为15.25g/L,1984年为35.74g/L,属Cl·SO4-Na·Mg型。
西台吉乃尔湖位于东台吉乃尔湖西侧,水深0.4m。主要接受台吉乃尔河水和平原区地下水的补给,以蒸发方式排泄,TDS 310~330g/L,属Cl-Na型。湖底沉积石盐。遥感解译证实,湖泊严重萎缩,湖泊面积1976年时334.20km2,1990年为168.17km2,2000年变为43.37km2,占原湖水面积的13%。经过25年,湖水面积减小了290.83km2。
在苏干湖流域,利用1990年TM数据和2000年ETM数据进行了影像对照,其结果是:2000年全流域湖泊水域11.73km2,其中苏干湖水域面积为10.28km2;流域内有绿洲及沼泽湿地79.36km2,主要分布于苏干湖东的大哈勒腾河下游冲积扇前缘;流域内现代冰川面积36.50km2,沙漠面积210.15km2。较1990年相比,水域面积减少了4.24%,现代冰川减少了27.71%,绿洲、沼泽湿地减少了6.36%,沙漠扩大了14.32%(图8-4)。
表8-4 柴达木盆地荒漠化土地统计表
大哈勒腾河自出山口至尾闾湖区与地下水几经转化,湖泊及地下水主要受大哈勒腾河补给,并维系着环湖地区的生态环境;大哈勒腾河因接受冰川消融水的补给而较为稳定。若冰川面积大幅减少或于上游向流域外引水,必将使本区绿洲生态用水和湖泊生态用水减少,导致绿洲、沼泽湿地面积减少,湖泊日趋消亡,最后将引起该流域生态环境全面恶化。
图8-4 苏干湖流域主要生态环境要素不同时相影像对比结果
六、盐渍化
(一)柴达木盆地盐渍化现状
据2004年遥感解译资料,柴达木盆地土地盐渍化以原生盐渍化为主,次生盐渍化次之;盐渍化土地总面积达35810.8km2,占平原区总面积的25%。其中原生盐渍化土地面积为35468.3km2(表8-5),占盐渍化土地总面积的99%;主要分布于湖盆中心的环湖地带,地表以盐壳、盐霜、盐斑为主,多为荒漠盐渍区,荒漠草原盐渍区次之。
表8-5 柴达木盆地原生盐渍化土地统计表
柴达木盆地次生盐渍化土地面积为342.5km2(表8-6),占盐渍化总面积的1%;主要分布于格尔木、诺木洪、郭勒木德乡和香日德等农耕区;地表以盐霜为主,盐斑次之,多属荒漠草原盐渍土区,其分布范围主要受季节影响和人类活动控制。次生盐渍化程度因地而异,格尔木、德令哈地区农耕区盐渍化程度高,宗巴地区农耕区盐渍化程度相对较低。
表8-6 柴达木盆地次生盐渍化土地统计表
(二)盐渍化原因
柴达木盆地盐渍化的产生既有自然原因,又有人为原因。原生盐渍化完全受到自然因素控制,柴达木盆地气候属于典型干旱极干旱型,蒸降比高达40∶1,在历史时期严酷的荒漠气候及强烈的蒸发作用,使盆地平原区地下水浅埋带盐分在近地表大量积累,形成大面积的原生盐渍化。
次生盐渍化主要受控于人类活动。柴达木盆地因降水稀少,无灌溉就无农业,在地下水水位埋深较浅的农业区,发展自流渠灌后,因采用大水漫灌、只灌不排等不合理的灌溉方式,致使地下水位上升到小于蒸发临界值,日积月累盐渍化程度逐年加剧,土壤含盐量不断增加,形成次生盐渍化土地。
七、地下水污染
柴达木盆地城镇中“三废”以直排为主,尤其是工业与生活污水主要是向地表河流、排污渠及池塘等地表水体中排放,造成部分城市浅层地下水污染。目前由于地下水淡水分布区高污染的工矿企业少,污水排量不大,地下水中污染成分简单,污染程度不是很高,范围不是很广。经此次调查,发现少部分地点有Pb、油及挥发性酚的污染。Pb仅在大柴旦镇地下水中超标,其含量为0.275mg/L,为硼酸厂排放的废液造成的;油及挥发性酚污染多集中于格尔木市与花土沟镇,这与当地的石化工业有极大关系(表8-7、表8-8)。
随着城市的发展,“三废”排放量将会增大,应对该问题重视。
(一)格尔木市地下水污染
格尔木市是盆地南缘一座新兴的现代工业城市,位于戈壁带与绿洲带交界处,现有常住人口20.36万人;是海西蒙古族藏族自治州国民经济生产总值增长最快的城市,同时也是柴达木水资源利用最多的城市。据调查,每天城市用水为10×104 m3/d,生产、生活污水排放量达2.33×104 m3/d。这些污水仅沿市区主要街道铺设的下水管道排向格尔木东河、西河。无排污设施地方的污水则就地排放,造成市区地下水污染。格尔木地下水污染是在1984年格尔木河东地区首次发现,污染因子为总硬度、TDS、氯化物,污染面积1.47km2;1989年达8.37km2。此外还出现了油类和酚类污染,其中以格尔木东水源地上段水质恶化较快,TDS、硫酸根超标1倍多,氯离子超标3.5倍。格尔木市污水处理厂虽然已建成,但生活污水、工业废水排放设施滞后,地下水污染问题仍然存在。
表8-7 柴达木盆地油含量≥0.05mg/L地下水取样点
表8-8 柴达木盆地挥发性酚含量>0.002mg/L地下水取样点
地下水污染中最严重的是油类污染,其污染源主要为格拉(格尔木—拉萨)输油管线。该输油管线于20世纪80年代建成,沿格尔木河岸铺设,区内长度约150km,有三个加压泵站。由于输油管线年久失修、管线漏油和泵站废油排放,先污染地表水,河水入渗地下又污染了地下水。据2003年4月监测资料表明,格尔木冲洪积扇地下水石油含量为0.13~0.89mg/L,样品检出率100%(图8-5)。与2002年相比,石油类污染有所减轻,污染范围仍与上年相同。油类污染减轻的主要原因是输油管线的改造和加压泵站废油排放量减少。
图8-5 格尔木市东水源地地下水石油类含量历时曲线图
(二)盆地其余地区地下水污染
盆地中矿产资源开发正处在起步阶段。除格尔木市和德令哈市外,其他城镇人口不多;工矿企业零散,生活、生产废水排放量不大。由于缺少多数城镇地下水水质背景资料,因而难以确定水质污染程度。作为地下水污染源几乎每个城镇均存在,污水、工业废水则是就地排放。除格尔木市建有污水处理厂外,其他各城镇均未建有污水处理设施。
花土沟镇。该区主要污染物为采油厂排放污水,主要污染指标以油类为主。据2003年调查,每天污水排放量达1348.18m3/d,这些污水未经任何有效处理就地排放渗入山前戈壁带。
锡铁山工业废水。该区污染源主要是铅锌矿区洗矿污水、矿山开采时产生的污水和火电厂排放的废水。污水排放量为5.771×104 m3/a、52.22×104 m3/a和78.43×104 m3/a,总排放量达136.42×104 m3/a。废水一般径流1~1.5km后全部入渗地下,造成地下水污染。废水中含有大量铅、锌、汞、镉和砷等有害物质成分。若不实施污水处理,将会对察尔汗盐湖造成污染。
都兰县。都兰县城周围有7个选矿厂,其中铅锌选矿厂3个,铁矿厂4个,有两个位于夏日哈河上游,5个位于察汗乌苏河上游。这些选矿厂均为乡办或个体经营,设施简陋,生产工艺低下,选矿所用废水未经处理就地排放。都兰县城和夏日哈镇均处在污染源下游地段,有关部门应高度重视。
格尔木市大格勒乡位于都兰县和格尔木市管辖交界处,其上游大、小五龙沟属都兰县辖区。20世纪90年代末由于在五龙沟内发现金矿(岩金),曾一度大量开采矿石,黄金堆浸采用氰化物。在小五龙沟谷南侧山坡处,有面积达0.3km2的氰化物废液沉淀池。沉淀池下部未进行任何有效防渗措施,地表为粉砂土,以下为漂卵砾石,对地下水构成极大的潜在威胁。污染源尚在,应引起有关部门重视。
八、地下水资源衰减
(一)工程拦蓄使地下水补给量减少
柴达木盆地水资源的形成与分布是以山区水资源在平原区的重复转化为其基本特征。德令哈市怀头他拉水库建在巴罗根河出山口处,截获了河流的全部水量,并将河水引入渠道;除水库坝下少量渗漏和渠道渗漏外,在洪水期也没有多少河水可渗入地下,因而该区地下水资源大幅减少。
渠道引水导致地下水资源贫化在盆地内各灌区也较为普遍。盆地各冲洪积扇的地下水资源主要依靠河水渗漏补给,当河水引入渠后大部分或全部河水在渠道中运行,其渗漏量远远小于天然河道的下渗量。据调查,香日德农场1眼井,成井时(1974年8月31日)水位埋深77.27m,1987年6月1日实测水位埋深为100.33m,2003年8月实测水位为111.08m,每年下降1.17m。
(二)因自然条件改变而潜在的地下水资源衰减问题
在柴达木盆地的高山区广泛分布有现代冰川,总面积有1358.46km2,冰川储量1135×108 m3,冰川年融化水量9.18×108 m3,占整个柴达木盆地河川径流补给总量的20%,成为柴达木盆地哈勒腾河、鱼卡河、塔塔棱河、那陵格勒河、格尔木河、香日德河、巴音郭勒河等主要河流的最初水源和径流的重要补给来源。
受全球气温持续升高的影响,盆地平原区多年平均气温总体呈上升趋势,并以0.0155~0.062℃/a的比率上升。山区多年平均气温同样会不断上升,气候逐渐变暖,本区冰川萎缩趋势加剧。如祁连山区的喀克图蒙克冰川,最高海拔为5696m,1993年时冰川面积为44.5km2,至2001年时冰川面积降为40.9km2;8年来减少3.6km2,平均每年减少0.45km2,萎缩率为1.01%(图8-6)。气温持续上升,高寒区的冰川大量消融,短期内增加河流径流量,增加对地下水的入渗补给量;当冰川萎缩到一定程度后,受冰川融水补给的上述河流流量变小,对其下游地下水的补给量减少而使地下水资源衰减。
图8-6 塔塔棱北山冰川萎缩1976年与2001年冰川面积比较
8. 什么是我国地质环境问题多的原因是什么
活跃的来新构造运动是我自国地质环境问题发生频率高、种类齐全的重要原因之一。
省国土资源厅将在9月底前查明全省矿山地质环境现状及“新老”矿山地质环境问题,全面动态监控全省矿山地质环境重点地区的破坏及恢复治理情况。重点破解露天采场、选矿厂、冶炼厂、废石渣堆等矿山地质环境问题。
到2025年,建立比较完善的省、市、县矿山地质环境动态监测体系,建立有效的矿业权人履行保护和治理恢复矿山地质环境法定义务的约束机制,使矿山地质环境得到有效保护和及时治理。
(8)我国主要环境地质问题有哪些扩展阅读:
地质环境问题介绍如下:
针对目前地质环境的状况和治理工作中出现的问题,国土资源部副部长凌月明提出,要坚持以“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念为指导,进一步完善政策措施,构建机制,做好矿山地质环境恢复和综合治理工作。
应当加快推进法治建设,出台矿山环境恢复治理基金制度,继续多渠道筹措资金推进历史遗留问题治理,细化引导社会资金投入的各项政策。
9. 我国主要的环境问题有哪些
1.大气污染问题
我国二氧化硫排放量居世界第一位。大气污染是我国目前第一大环境问题。
2.水环境污染问题
我国七大水系的污染程度依次是:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江,其中42%的水质超过3类标准(不能做饮用水源),全国有36%的城市河段为劣5类水质,丧失了使用功能。大型淡水湖泊(水库)和城市湖泊水质普遍较差,75%以上的湖泊富营养化加剧,主要由氮、磷污染引起。
3.垃圾处理问题
目前,我国工业固体废物综合利用率约46%。全国城市生活垃圾达到无害化处理要求的不到10%。塑料包装物和农用薄膜导致的白色污染已蔓延全国各地。
4.土地荒漠化和沙灾问题
我国荒漠化土地已占国土陆地总面积的27.3%,而且,荒漠化面积还以每年2460平方公里的速度增长。
6.旱灾和水灾问题
500多年来,长江流域共发生的大洪水为53次,但近50年来,每3年就出现一次大涝,1998年的大洪水造成了巨大的经济损失。
7.生物多样性破坏问题
我国是生物多样性破坏较严重的国家,高等植物中濒危或接近濒危的物种达4000~5000种,约占我国拥有的物种总数的15%~20%,高于世界10%~15%的平均水平。我国滥捕乱杀野生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重,屡禁不止。
8.加入世贸组织与环境问题
我国加入世贸组织将面临两方面新的环境问题。一方面是国际上的“绿色贸易壁垒”。另一方面,由于国际市场对中国的矿产、石材、药用植物、农产品、畜牧产品的大量需求,加重我国的生态、环境和自然资源的破坏。同时,我国可能成为国外污染密集型企业转移的地点和大量的国外工业废物“来料加工”的地点,这将极大地加重我国的环境问题。
9.三峡库区的环境问题
三峡工程是我国目前正在实施的巨大的水利工程。建成后对地质环境、水资源环境、生态环境(涉及库区两岸和整个上游地区)的影响,以及如何有效防治库区污染是目前摆在三峡建设者面前的一大课题。
10.持久性有机物污染问题
随着我国经济的发展,难降解的持久性有机物污染开始显现。禁止使用的持久性有机污染物在我国的环境介质中多有检出。这类有机污染物具有转移到下一代体内,并在多年后显现其危害的特点,也被称为“环境激素”或“环境荷尔蒙”,危害严重。
10. 目前人类面临的主要环境地质问题有哪些
1、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害
2、地面塌陷愈来愈突出,影响回城市建设
3、城市地下水答超采,产生许多区域性地下水降落漏斗。
4、地下水的局部污染较严重,影响城市供水安全。
5、活动断裂与地震威胁城市安全。
6、沿海城市海水人侵、海岸侵蚀与淤积问题。