环境地质调查

作者&投稿:蔺净 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
环境地质调查~

20世纪50年代以来,世界人口急剧增长,城市数量和规模迅速发展,工程建设活动日益活跃,矿产资源开采量不断增长,水土污染、地面沉降、海水入侵、土地荒漠化、水土流失等地质环境问题出现并持续恶化,这些现象引起了国际社会的普遍重视。联合国于1972年召开了世界首次人类环境会议,发表了著名的《人类环境宣言》,促进了环境地质调查研究的开展和环境地质学的形成。西方国家先后启动了新一代国家地质填图计划,增加了服务于环境保护的环境地质填图内容。美国于1988年开始设计新一轮的国家地质填图计划,于1992年颁布了《国家地质填图法》。美国地质调查局启动了全国合作地质填图计划,重点强调了能够反映影响人类与环境的物理、化学和生物过程的环境地质填图,目前正在执行2007~2011年项目计划。澳大利亚1994年推出了国家环境地质科学填图协议,把地下水、海岸、海洋、土地和环境地学活动都纳入到该计划之中。国际地科联环境规划地质科学委员会于1992年成立了地质指标工作组,研究能够反映环境快速变化的地质指标。2002年,工作组提出了用于环境状况监测和评价的27种地质指标,向着定量评估地质环境变化迈出了重要一步[4]。越来越多的证据表明:受人类活动作用影响,地球系统的变化已经大大超出了其正常的波动范围。国际学术界开始从整个地球的角度关注“全球环境变化”。在国际科学理事会的倡议下,国际地圈生物圈计划(IGBP)于1987年启动,其第一阶段计划已于2003年完成,环境方面的内容主要包括陆地生态系统变化和土地利用与土地覆被变化。第二阶段计划自2004年开始至2013年结束,重点强调了陆地系统对全球变化的脆弱性、海岸带海-陆交互作用、过去全球气候和地球的自然环境等[5]。
城市环境地质发展迅速,已成为传统地质工作拓展的重要领域。国外城市环境地质工作始于20世纪初的加拿大。20年代末,德国率先出版了用于城市规划的特殊土壤图系,用以支持城市规划。第二次世界大战后,城市环境地质工作得到快速发展,在欧洲和北美地区,如德国、捷克、斯洛伐克和荷兰等国家,实施了系统的地质填图,以指导城市规划与建设。20世纪60~70年代,是城市环境地质工作成果服务领域空前扩大时期。城市地质工作内容扩大到水、土污染调查评价,城市废弃物危害的调查评价,以及地质相关资源潜力和开发利用的勘查评价。20世纪60年代末,处理城市废弃物造成的污染成为城市地质工作的重点。应用地球化学解决废物污染问题迅速成为一种发展趋势。德国首先绘制出描述土壤潜力与限制的“地质潜力图”,供城市规划者参考。20世纪70年代,西班牙许多城市开展了用于城市规划的1∶2.5万的岩土填图工作。荷兰开展了土地复垦对地面沉降影响的研究。20世纪80年代,城市地质工作的重点转向更加重视地质环境及其相关资源的保护。1987~1989年,美、意、荷、德、英等国家相继出版了1∶1万、1∶100万不同比例尺地下水脆弱性图。城市地质工作开始引用、普及计算机编图技术,提高了地质工作成果的质量及可视化程度。20世纪90年代初英国启动了“伦敦计算机化地下与地表地质项目(LOCUS)”,目标是编制用于土地利用规划、土木工程建设以及解决地质和环境问题的各种主题图件。与此同时,加拿大地质调查局刷新了首都地区的地球科学数据库。城市环境地质工作也转向重视城市经济可持续发展的综合研究,重视地质指标体系的研究,重视城市环境地质工作超前服务战略的研究。在工作中特别关注地质灾害风险性评估、水土污染风险识别、地下水资源可持续利用和城市脆弱性评价等。在技术方法上,注重利用GIS、RS、GPS技术进行环境地质调查、地质灾害监测。2004年8月,第32届国际地质大会设立了“城市地质”专题研讨会,主要讨论了城市化进程中出现的地质环境问题。2006年第10届国际工程地质大会将主题确定为“明天城市的工程地质”,集中反映了国际城市地质环境的最新进展,包括气候变化、城市规划与地质灾害、废弃物与土壤污染、地下空间利用、城市环境地学信息等。
矿山环境研究是另一个重要的环境地质工作领域。由于矿山开发可能诱发重大的地质灾害,各国普遍高度重视矿山环境地质问题。一个重要的措施是在矿山开发过程中建立环境影响评价制度。在矿山环境工作中,西方发达国家非常重视酸性排水的治理和生物工程技术的应用。例如,加拿大为了保证矿山地区的可持续发展,一方面开发和应用新技术预防和控制酸性排水,一方面致力于矿务和化石燃料资源加工有关的恢复和环境治理生物工程技术的研究和推广。美国从1997年到2001年实施废弃矿地优先研究政策,为联邦土地管理提供技术支持,治理与废弃采矿活动有关的污染。国际社会对于矿山环境的关注集中体现在矿山开发有关的环境法规和环境管理方面。特别是发达国家,由于矿山环境管理非常严格,使得部分矿业公司向国外开拓业务。
近年来,世界环境地质调查与研究不断拓展,形成了几个新兴的研究方向:
(1)全球变化的环境地质研究方兴未艾。近年来,气候变化已成为全球关注的热点问题。以欧盟国家为首的西方发达国家日益将全球变化与政治、经济问题相联系。继2009年12月哥本哈根气候变化峰会之后,2010年4月在德国波恩重启新一轮联合国气候变化谈判,寻求形成全球跨国界的全球气候变化行动。作为全球变化研究的地学基础,气候变化的地质环境方面尚有很多课题亟待解决,包括过去气候变化与地质环境变化的关系、碳循环的生物地球化学过程、人类活动对地质环境的影响、气候变化对地质环境(包括水文过程、海陆交互作用过程、生态过程)的影响等。2010年3月中国地质调查局启动了“全球气候变化地质响应与对策”项目,重点对全球气候变化地质记录、地质碳汇潜力、二氧化碳地质储存等进行研究,为国家应对气候变化的战略决策提供科技支撑。
(2)环境地质学与生态学不断交叉渗透。目前,生态环境地质理论方面的研究仍处于起步阶段。生态系统的环境因子大致可分为地上因子群和地下因子群,过去的生态学研究更多地集中于地上因子的研究,而对地下因子研究较少[6]。随着生态环境问题的产生与恶化,越来越多的科学家认识到,生态环境问题的解决,必须采用多学科综合研究的方法途径,生态环境地质理论在解决生态环境问题中显示出了重要的应用前景。生态环境地质重点研究地质环境与生态环境的关系,包括地质背景对生态系统的控制作用、生态地球化学过程、岩-土-水-生物的相互作用、人类活动对生态环境的影响、医学环境地质过程等。
(3)环境-经济系统的物质流分析受到各国重视。20世纪80年代后,人们意识到经济活动特别是工业生产活动中的物质流动,不仅对经济有较大的影响,而且与自然环境也存在复杂的相互作用。随着可持续发展研究的不断深入,在工业系统与自然环境相互作用的研究中,逐步形成了物质流分析这一研究方向[7]。德国、日本、荷兰、美国、奥地利、丹麦、芬兰、匈牙利、英国、巴西、菲律宾、捷克等国家先后开展了国家物质流分析与核算,成为这些国家制定环境政策的重要依据。

环境地质调查的目的
概略查明全省(市、区)地质环境条件的基础上,重点调查人类工程—经济活动与地质环境相互作用和影响,初步查明开发利用自然环境遇到的和诱发的各种主要地质灾害、特殊不良地质环境条件和环境地质问题的发育特征和分布规律,做出现状评价和发展趋势预测,提出防治或适应对策建议,为国家制定减灾、防灾、国土开发与整治、经济建设和社会发展规划,以及地质环境监督管理,提供宏观决策依据;保护地质环境,减少灾害损失,促进经济建设与地质环境的协调发展。
具体实施为:现场勘察,收集资料,编写设计书,编写报告

1.环境地质调查概述

环境地质问题,指各种工程经济活动引起的环境工程地质问题和环境水文地质问题,主要是城市、能源、交通、原材料工业等重大工程建设和矿山开发、水资源开发及农业活动等引起的地面及斜坡变形破坏、建筑物及公共设施的变形破坏、固体废弃物的环境危害、水库浸没及水库诱发地震、地下水资源枯竭和水质污染等。主要特殊不良地质环境条件指特殊不良岩土体(易溶岩、冻土、湿陷性黄土、胀缩土、淤泥质软土等),原生有害地球化学异常、煤层自燃、海平面升降、重要地区的沙丘移动和地壳强烈活动带等。主要地质灾害包括由自然地质作用以及人为活动造成的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷,地下工程的严重塌方、突水、瓦斯爆炸,土地盐渍化、沼泽化、沙漠化,水土流失与河道、水库淤积,河、湖、海岸的严重冲刷、塌岸,海水入侵,旅游区和自然环境保护区的自然地质景观破坏等。环境地质调查的任务及主要内容主要有:

1)调查各种环境地质问题和地质灾害的发育情况、分布规律及其形成原因。着重查明对本区影响较大和重点地区的地质灾害和环境地质问题。

2)应用定性分析和半定量分析相结合的方法,进行地质灾害发育强度及环境地质问题影响程度及其危害的分区评价,并作出发展趋势预测。在此基础上,结合自然环境、社会与经济(人口、城镇、经济—工程建设等)发展规划,圈定重点防治区域。

3)研究并提出环境地质问题、地质灾害的防治和地质环境保护对策,包括在重点地区进一步勘查、评价对策和监测预报对策与治理对策等。对危害性较大的灾害点或影响较大的问题应及时向当地政府和主管部门报告,以便采取防范措施,最大限度减少灾害损失和环境危害。

4)由于各地区地质条件不同,和社会经济发展水平的差别,所反映出的环境地质问题,具有明显的地区性特点。因此部署上要按“区域展开,重点突破”的原则,确定调查工作重点。

2.调查的基本要求和方法

充分利用前人资料,重视野外路线调查,加强综合分析,查明条件、总结规律、科学分类、现状评价、趋势预测,并提出区划与对策。

在开展野外调查之前,应根据已有资料和国民经济规划建设要求,划分出重点工作区和一般工作区。要把地质灾害危害程度较大的城镇区、工矿区、重大工程分布区、交通干线、国土开发重点区、农业重点开发区和经济技术开发区等作为重点工作区。

要充分收集、利用已有资料和遥感图像,以路线穿越调查为主,现场观察和访问相结合,必要时辅以适量的物探、剥土、坑槽、室内实验;加强地质观察和分析,记好调查卡片,收集好第一性资料;加强资料整理和综合研究,充分利用计算机技术。对重点区或全区性的重点问题的调查要加密调查路线和调查点。

地质灾害及环境地质问题种类多,分布不均,要突出重点,兼顾一般,抓住对调查区危害最大的灾种或问题,调查其发育特征、分布规律、成因和危害。在调查成因及发育规律时,要分别阐明自然条件和人类工程经济活动在其形成中的作用,并注意地质灾害及环境地质问题的群生及派生关系。对点上或面上的问题都要调查其现状及变化两个方面的情况。对重点地区的一些影响较大的地质灾害或问题尽可能在现场分析、预测其发展趋势,了解和总结已有防治经验,提出进一步防治的对策。

加强灾害经济的调查研究。地质灾害造成人畜伤亡,直接和间接经济损失等和已有防治工程的类型、结构、规模及防治工程效益等,都必须分项统计和列出。

(1)崩塌调查

调查重点地区是新构造上升(含强烈地震带)、高差较大、坡面较陡、降雨充沛、暴雨多发和人类经济—工程活动强烈的山区。调查内容包括:①调查崩塌发生的时间、范围、规模、特点、危害和造成的损失;②调查分析崩塌形成条件和影响因素,形成条件包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等;影响因素包括自然的(如降雨、地震、植物根劈)和人为因素(坡脚开挖、后缘加载、机械振动、排水不当)等;③评价并预测重要崩塌体稳定状况及其发展趋势;提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益;④圈定潜在崩塌危险地段(带),分析其成因、预测其发展趋势、崩塌形式和可能规模,提出防治对策。

(2)滑坡调查

调查的重点地区是新构造强烈上升(含强烈地震带)、软硬岩相间、降雨充沛、暴雨多发,人类经济—工程活动强烈等山区。调查内容包括:①调查滑坡规模、要素和危害。估算滑坡规模包括长度(顺滑动方向)、宽度、厚度、面积、体积和滑动的水平、垂直距离;滑坡微地貌形态特征,如滑坡形态和地表起伏情况,滑坡环谷、滑坡断壁、滑坡台阶、洼地、膨胀丘等;重要滑坡体的组成要素与特征,如滑坡体物质组成、结构和分布特点,滑坡体后缘、前缘及侧方边界尺寸和高程,滑动面、滑坡床和剪出口形态、构成、产状与埋深,横向、纵向、放射状、羽毛状裂缝等;其他现象,如滑坡体上建筑物、树木等地物位移情况,滑坡造成危害情况等;滑坡危害和造成的损失。②调查分析滑坡形成条件、影响因素、滑坡活动历史和滑动方式、特点、力学性质、类型,以及滑坡与其他斜坡变形方式的关系。③调查预测滑坡体稳定状况和发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益。④调查圈定潜在滑坡危险地段,分析其成因,预测其发展趋势、变形破坏方式和可能规模,提出防治对策。

(3)泥石流调查

调查的重点地区(段、带)是,构造强烈活动(含强烈地震带)的山区或山前地带,具有大量松散物质堆积区,滑坡、崩塌物质成片、成带堆积区,暴雨多发区及冰雪融化区,植被严重破坏区。应特别注意对“人为型泥石流”形成条件的调查,如矿山废弃矿渣、矸石和道路或施工弃渣堆放不当,可能因暴雨引发泥石流的地段。调查内容包括:①调查泥石流的规模、特征和危害。形成泥石流的固体碎屑物质的供给区、流通区和堆积区的位置、范围、规模、形态和泥石流物质组成、结构特点及可能的物流量;形成泥石流的水的来源和水量;泥石流物质成分、结构和流变性质;泥石流暴发时间、过程(速度)和受力性质;泥石流类型;泥石流活动历史和暴发频率,特别注意历史上该地泥石流暴发的临界降水量;泥石流危害和造成的损失。②调查形成泥石流的自然与地质环境背景。包括地貌、地层岩性、地质构造、风化作用与崩滑作用及其堆积物发育、分布状况,流域内降雨、冰雪融化特点和河、湖、水库分布情况等。③调查预测泥石流稳定状况和发展趋势;提出防治对策。对已有的防治工程,要详细调查其特点和效益。④调查圈定潜在泥石流危险的和多发的地区(段)或沟谷。

(4)地裂缝调查

调查地裂缝的形态特征、产状要素、规模和其形成的自然地理及地质环境背景(特别是与区域构造的关系)与影响因素(自然的、人为的),有条件时初步确定地裂缝的成因类型,分析地裂缝在时间上、空间上、强度上的分布规律和发展趋势。调查地裂缝的危害和造成的损失,提出防治对策。对已有的防治措施,要详细调查其特点和效益。

(5)地面沉降调查

调查地面沉降的分布范围、发生历史、沉降速率、总沉降量、范围、历史和引起地面沉降的自然地理、地质环境背景与因素,尽可能分析地面沉降的成因(构造沉降、抽取地下水或土层压缩引起等)和主要沉降、压缩层,预测地面沉降的发展趋势。调查地面沉降的危害和造成的损失。如海水倒灌,港口、码头和堤岸失效,河流纵坡变化导致水流不畅、洪水泛滥或影响水上交通,雨季渍涝成灾,地表和地下建筑物损坏等。对已采取的防治措施,要详细调查其特点和效益。

(6)地面塌陷调查

地面塌陷主要指岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷,而后者多是因为采矿或洞室开挖引起的塌陷。因此,岩溶区(主要是松散堆积物覆盖的岩溶区)城镇、工厂洞室密集区和矿产开采区是地面塌陷的重点调查区。调查内容包括:①调查地面塌陷发生的时间、规模、范围和分布规律,分析地面塌陷与地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、降水、地表水之间的关系。对矿区地面塌陷还应特别注意分析地面塌陷与矿山排水或采空、洞室开挖等之间的关系,确定其成因类型。②调查地面塌陷的危害和造成的损失,预测其发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工厂,要详细调查其特点和效益。

(7)坑道突水调查

调查矿山和其他地下坑道突水(有的伴随突泥)的时间、规模、历史和突水点的分布、特点与水的来源,分析突水与地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩溶发育规律、地表水与人为活动的关系,调查突水造成的危害和损失,了解突水防治经验。

(8)海水入侵调查

调查海水入侵地下淡水层的历史、范围、面积和淡水咸化的程度及动态,调查区内自然地理、地质环境背景,分析海水入侵地下淡水层的原因,调查海水入侵危害和造成的损失,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,提出进一步防治对策。

(9)冷浸田和土地盐渍化、沼泽化调查

调查冷浸田(或称土地潜育化)和土地盐渍化、面积和地区的水文、气象、地形地貌特点,沉积物的成因类型、物质成分和厚度,区域地质构造及新构造活动特征,水文地质条件,人为经济—工程活动和土地耕作、灌溉、施肥及其管理情况,分析冷浸田和土地沼泽化、盐渍化的成因与类型。调查冷浸田和土地沼泽化、盐渍化的危害和造成的损失,特别是农业损失。预测它们的发展趋势,总结当地已有的防治经验,提出进一步防治对策。

(10)河流、湖泊(水库)、海岸侵蚀与沉积调查

调查河流、湖泊(水库)、海岸侵蚀、堆积的速率、规模和规律,所在地区气候、气象特点和水体水文特点,以及所处地质环境背景;分析河流、湖泊、海岸成因和演变历史。调查河流、湖泊、海岸侵蚀、堆积和演变危害与造成的损失,预测其发展趋势,提出防治对策。对已有的防治工程,详细调查其特点和效益。

(11)土地沙化和沙漠化调查

调查土地沙化和沙漠化的范围、程度、特征、发展速率和类型,分析形成沙化和沙漠化的自然因素和人为因素;调查土地沙化与沙漠化或沙丘移动的危害和造成的损失,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,尽可能提出进一步防治对策。

(12)水土流失调查

调查水土流失范围、发展速率、强度(侵蚀模数等)、面积和水土流失的自然因素和人为因素;调查水土流失的危害和造成的损失,如土层变薄、耕植土被毁损、土壤肥力减低和河流、湖泊、水库淤积、洪水泛滥、生态环境恶化等,预测其发展趋势,总结已有的防治经验,提出进一步防治对策。

(13)特殊岩土危害调查

主要调查内容包括岩(土)层的物质成分和机构、地下水的埋深及水位变化、气温变化、冻结层厚度(永久的、季节性的)冻融变化周期、土石冻融类型及其成因、黄土湿陷危害、胀缩土危害、淤泥质软土等调查。

(14)区域地下水位下降(枯竭)或上升调查

调查地下水开采量、水位下降速度、深度、水质变化、降落漏斗面积等,调查由于人工开采或其他自然因素造成的区域地下水位下降或枯竭对城市或工农业供水、地球化学变化等造成的危害,调查地下水位上升对农田、城市建筑地基及各种设施的影响或危害。

(15)地下水污染调查

调查各种污染源的位置、主要污染物和浓度、排放量、排放方式、排放途径及污染状况,重点调查工业“三废”排放和农业污水灌溉现状及污染状况;大气、地表水与土壤中的主要污染物及污染程度、范围与演变过程、污染原因和污染途径;地下水中的主要污染物及其分布特征、污染程度和污染范围、污染原因、污染类型,以及对环境和生态的影响。

(16)原生或次生地球水化学场变化问题

调查由于原生地球化学场异常或次生地球化学成分变化引起的各种危害,如地方病的类型、分布、危害人类或其他生物种群的范围、产生原因等。

(17)固体废弃物调查

调查工业、生活固体废弃物、废液的不合理排放对地表和地下水环境危害的地点、原因、范围和强度等;城市生活垃圾的排放及其污染范围,填埋物的处置状况;矿山区的废矿、矸石的堆放范围、污染性质、历史、强度等。

(18)山区城市建设地基开挖调查

调查山区城市建设中不合理开挖坡脚或基坑引起斜坡变形破坏的分布范围、程度、产生原因及对建筑群的破坏状况。

(19)地下工程中的地质灾害调查

调查地下工程中的严重塌方、突水、突泥石流、瓦斯爆炸、岩爆与煤层自燃的规模、成因及其危害程度和教训。

3.环境地质信息系统的建立及应用

主要包括环境地质数据库的建立、计算机辅助制图、利用数据库的可操作性和计算机制图的及时灵活性,进行多方面的辅助决策。为地区性国民经济发展规划和布局的决策,适时调整地方经济战略,进行咨询;全国计算机数据库联网,对国土规划的长远目标和近期设想进行防灾、减灾、抗灾和救灾检查。

环境地质及地质灾害研究完成的主要地质图件有环境地质图、地质灾害分布图、地质灾害发育强度分区评价图、地质灾害危险程度分区预测图、环境水文地质评价预测图。



矿山地质环境调查的方法主要有哪些
答:矿山地质环境调查的方法主要有哪些?参考答案:矿山地质环境调查以收集资料和现场调查为主,应根据实际需要补充地形测量、遥感、物探、钻探、坑(槽)探与取样测试等工作。

地球物理与环境地质调查
答:一、环境地质调查的主要内容 中国大百科全书中定义的环境地质学研究范围,包括环境地质调查、有关的微量测试技术和环境保护的地质措施。也就是说它的研究内容包括两个方面,其一是地质环境的质量调查;其二是人类活动对地质环境变化的影响。而...

环境地质调查
答:1.环境地质调查概述 环境地质问题,指各种工程经济活动引起的环境工程地质问题和环境水文地质问题,主要是城市、能源、交通、原材料工业等重大工程建设和矿山开发、水资源开发及农业活动等引起的地面及斜坡变形破坏、建筑物及公共设施的变形破坏...

施工地质环境条件调查
答:(1)有关机械进场条件调查 除调查地形条件等之外,还需调查所要经过的道路情况,尤其是道路宽度、坡度、弯道半径、路面状况和桥梁承载能力等,以便解决挖槽机械、重型机械等进场的可能性。(2)有关给排水、供电条件的调查 地下...

地质环境调查在生态文明建设中的定位与作用
答:地质环境调查是国土空间管理的重要基础支撑,是生态文明建设的重要基础和支撑性工作。一是地质环境调查以与人类联系最密切的近地表圈层为靶区,开展水文地质、工程地质、地质灾害和环境地质填图,建立地质环境框架模型,为优化国土...

环境地质调查
答:在环渤海湾环境地质调查先行探索的基础上,2008年启动了长江三角洲、海峡西岸、珠江三角洲、北部湾、长江中游(包括武汉城市圈、长株潭、昌九工业走廊等)等重要经济区和城市群地质环境综合调查;2010年启动了中原城市群、关中...

地质环境调查的基本内容
答:从人地关系来看,地质环境与社会经济相互作用过程大致包括4个关键环节:状态层、压力层、问题层和风险评估层。相应地,地质环境调查的基本内容应包括以下4个主要方面(图6-2):(1)地质环境状态调查。在全面了解区域地质条件的...

青藏高原重点地区水文地质环境地质调查成果
答:一、内容概述 主要包括青藏铁路沿线水文地质环境地质调查评价和青藏高原重点地区水工环地质调查两个方面,项目由中国地质调查局水文地质环境地质调查中心组织实施,青海省水工环调查院、西藏自治区地质环境监测总站、青海省环境地质...

调查内容与要求
答:生态环境地质调查内容一般包括:地貌形态、基础地质与构造、第四纪地质、水文地质、工程地质、环境地质、土壤地质环境、旅游地质、地质灾害等。可根据不同地区突出各自的重点,但自然条件变化剧烈、人为活动频繁、重要经济发展区的水文地质、环境...

环境地质调查
答:联合国于1972年召开了世界首次人类环境会议,发表了著名的《人类环境宣言》,促进了环境地质调查研究的开展和环境地质学的形成。西方国家先后启动了新一代国家地质填图计划,增加了服务于环境保护的环境地质填图内容。美国于1988年开始设计新一...