环境地质学

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1、 第一章：绪论 第一节：环境地质学研究的对象、内容与分科 一：研究对象与任务 研究对象： 人类社会与地质环境组成的复杂系统。 任务： 揭示环境地质问题的发生、发展和演化趋势，研究人 类活动与地质环境的相互关系，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。 二 研究内容： 全球变化研究 区域环境地质问题研究 资源开发环境地质问题研究 地质灾害研究与防治 城市环境地质研究 重大工程建设的环境地质研究 医学环境地质研究 生态环境地质研究 现代科技在环境地质学中的应用 三 环境地质学的分支学科 环境水文地质学 环境工程地质学

2、环境地球化学 灾害地质学 城市环境地质学 矿山环境地质学 农业环境地质学第二节 环境地质学研究方法及与其 它学科的关系 一 环境地质学研究方法 自然历史分析法 地球化学法 系统分析法 环境地质制图法 模型模拟法 环境地质评价法 现代科学技术法 二 环境地质学与其它学科的关系 包括：地质环境与其它自然环境的关系； 地质环境与人类社会的关系。 第三节环境地质学发展简史第二章 ：环境地质学的基本理论问题 第一节：地质环境的内涵与基本特征 一 地质环境： 是指岩石圈及表层风化产物，包括地球岩 石圈和表层风化层的组成、结构和各类地 质作用与现象。它具有一定空间概念的客 观实体，包含物质组成、地质结构和动

3、力 作用三种基本要素。 二 地质环境的基本特征 （一）地质环境的容量 概念：是指某个特定的地质空间可能承受人类会会经济 发展的最大潜能。容量评价可用地质资源量和人类排废 容纳能力衡量。 地质资源 是指地质环境系统内可供人类利用的一切物质，包括： 矿物资源 能源资源 建筑材料资源 土地资源 地下水资源 地质景观资源 地质空间资源 （二）地质环境的质量 质量因素 自然地质条件的稳定性 原生地球化学背景 地质资源的丰富程度 抗人类干扰的能力 受污染和受破坏的的程度 （三）地质环境的相容性 概念：是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应 性。地质环境对人类的干扰的反应有良性反应（ 正环境效应）和恶性反应

4、（负环境效应）。 （四）地质环境的反馈作用第二节 环境地质作用 主要指人类与地质环境间的相互作用。包括： 一 自然地质作用 二 人为地质作用 剥蚀 搬运 堆积 改变地形地貌 其它 三 人地关系与可持续发展 （一）人地关系危机 1 人地关系危机的实质：人地关系的失调 2 危机的表现形式 地质灾害频发 资源短缺 生态失衡 环境污染 （二）人地关系的协调 人地关系的主从律 人地关系反馈律 人地关系递进律 人地关系适应律 （三）可持续发展的人地观第三节 环境地质学理论研究的几个 前沿问题 全球变化问题 地球各层圈相互作用问题 陆地水圈演化与地下水渗流问题 生态环境地质问题 医学环境地质问题 地质灾害防

5、治 地质环境工程 地球表层系统非线性演化问题 环境地质质量评价与区划 环境地质信息系统建设第三章 土地资源与地质环境 第一节：土地资源与土地（壤）环境问题 （一）土壤与土地的基本概念 1 土壤 概念： 岩石经过物理风化作用、化学风化作用之后，再 经过生物风化作用，形成具有矿物质、腐殖质、 水和空气的细粒松散堆积物。土壤残积层风化壳基岩 土壤的功能： 土壤具有肥力，可供植物生长。 土壤具有代谢能力，即对物质的输入输出功能。 土壤的环境作用： 土壤对物质有蓄积作用 土壤具有净化作用 土壤具有物质的输移作用 2 土地与土地资源 土地： 土地是具有一定面积的确定边界的地理边界。具 有面积和质量的属性。

6、 土地资源： 可被人类利用，能成为人类最基本的生产资源的 土地。 （二）土地的基本特征 位置的固定性 面积的有限性 不可替代性 土地资源的可更新性 随时间的变化性 用途的广泛性二 土地资源状况 （一）世界土地资源状况（见P24) （二）中国土地资源状况三 土地（壤）环境问题 土地质量退化是全球性问题第二节 土地利用对地质环境的影响 正环境效应-我国五大生态工程。 负环境效应-即土地环境问题。 一、水土流失 概念：水土流失又称土壤侵蚀，是指地球 陆地表层土壤成土母质及岩石碎屑在外动 力地质作用下发生各种形式的剥蚀、搬运 和再堆积过程。它是一种渐进性的地质灾 害 （一）水土流失现状 （二）水土流失

7、原因 自然因素： 人为因素： （三）水土流失的危害 破坏土地资源，影响粮食生产 土地生产力下降甚至丧失 流域下游淤沙淤泥，影响调洪、灌溉和航运污染 水体。 二、水环境恶化 土地利用对水环境即水量和水质造成影响 。 对水资源量的影响 对水质的影响 土地沙质荒漠化 概念：沙质荒漠化是指在沙质地表产生的 土壤风蚀、风沙沉积、沙丘前移及粉尘吹 扬等一系列过程和现象，又称沙漠化。 荒漠化：是指在干旱、半干旱和某些半湿 润、湿润地区，由于气候变化和人类活动 等各种因素印发的土地退化，导致土地生 物和经济生产潜力降低，甚至基本丧失。 （一）土地沙质荒漠化现状 （二）土地沙质荒漠化原因 自然因素：最重要的是气

8、候因素 人为因素 （三）土地沙质荒漠化危害 可利用土地面积减少 土地质量降低、生物产量减少 阻断交通、毁坏建筑设施 污染环境 （四）土地沙质荒漠化的防治 保护天然植被、建立人工植被、合理调整 农业生产结构和布局，加强人工草场生态 系统的建设，合理开发利用水资源。采取 农业林草、水利和工程等有效措施进行综 合治理。四、土壤盐渍化 盐渍土：盐渍土是盐土和碱土以及各种盐 化、碱化土壤的总称 。盐土是指土壤中可 溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的 土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异 。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改 变土壤性质的多量交换性钠。 盐渍化： 次生盐渍土：（P33） （一）盐渍土发育

9、状况：盐渍土主要分布在内陆 干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。全世界 盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆 地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%。中 国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总 面积的2.1% （二）形成 水分蒸发，盐碱富集 盐碱高水的侵入 （三）危害 恶化生态环境 影响农牧业生产 毁坏道路路基 腐蚀建筑材料，破坏工程建设（四）土壤盐渍化防治对策 五、土壤污染 污染主要途径是化肥、农药；其次是垃圾 、废渣、污水、大气中的二氧化硫、重金 属等的降落。 六、湿地的减少 七、耕地的日趋减少第三节 土地资源保护与可持续利用 开展土地资源评价，制定土地利用规划 建立健

10、全土地资源管理的法律法规 改造中低产田 防止土地退化和土壤污染 合理调整农业生产布局充分发挥土地优势第四章 水资源与地质环境 第一节 水资源与水环境问题概述 一 水资源的概念及其特征 （一）水资源概念： 定义：可以利用或可能被利用的水源，具 有足够数量和可用的质量，并能在某一地 点为满足某种用途而可被利用。（ UNESCO,WMO） 水资源（狭义）：人类能够直接使用的淡 水。包括地表水和地下水。 水资源（广义）：在地球上具有使用价值 的水。包括淡水和咸水。 （二）水资源的基本特征 储量的有限性 补给的循环性 时空分布的不均匀性 用途的不可替代性 利用不当的危害性大气圈-水圈循环关系 （三）地下

11、水资源的特征 地下水资源：指赋存和运移于岩土层中具 有利用价值的地下水。广义上包括淡水、 卤水、热水。 主要特征：具流动性和可恢复性。 二、水资源供求状况： 世界水资源供求状况（P43表4-2） 中国水资源供求状况三、水环境问题概述2003年 印度西部由于遭遇了十几年罕见的旱灾，当地居民在吉 吉拉特邦的一个巨大水井旁取水的场面。 淡水资源短缺 水体污染 河川径流减少 地下水枯竭 水文循环发生变化第二节 水体污染 一 水体污染的基本概念 （一）水体污染的定义： 当进入水体的污染物质超过了水体的环境 容量或水体的自净能力使水质变坏，从而 破坏了水体的原有价值和作用的现象，称 为水体污染。 （二）水

12、体污染的判别指标 水质：水和其中所含杂质所表现出来的综 合特性。 水质指标：表示水中的杂质和数量，是判 断水质和水体污染的具体衡量标准。 常用指标： 1 PH值 2 悬浮物 3 有机物浓度(单位：mg/L) 生物化学需氧量（BOD）：一般使用BOD5 化学需氧量（COD）：我国规定的污水检验标准系用重铬酸钾 作为氧化剂，在酸性条件下进行测定耗氧量，记作CODcr 总有机碳（TOC）：1gTOC2.67COD 4 细菌污染指标 每毫升细菌总数 每升大肠菌数 5 有毒物质指标 指水中的有毒物质主要是包括氰化物、汞、砷化物、镉 、铬、铅、酚等，它们的含量均作为单独的水质指标。 二 水体的主要污染物及

13、其来源 （一）水体的主要污染物 共九类150多种 需氧污染物 植物营养物 重金属 有毒化合物 酸碱与无机盐类 漂浮物 放射性物质 病原微生物与致癌物 工业废热水 （二）水体污染源及其污染特征 污染源：凡能释放或排放污染物的场所，均称为 污染源。 水体污染源：排放或释放的污染物能引起水污染 的污染源称为水体污染源。 1 分类： 成因分类： （1）自然污染源 （2）人为污染源 工业污染源 农业污染源 城市生活污染源 按污染源存在形式分类：点源；线源；面源。 2 工业污染源的污染特征： 污染物：废水、废渣 污染特征： 量大、面广，污染物多、成分复杂 处理净化困难。 工业废水是水体最主要的污染源。其主

14、要特性为 ： 悬浮物质含量高 需氧量高 PH值变化幅度大 温度较高 常含易燃物质 含多种有害成分 工业废水分为三类： 含无机物废水 含有机物废水 同时含有无机、有机物废水 3 城市生活污染源的污染特征 污染物主要为人体排泄物、洗涤用品、腐烂食物 城市生活污水特点： 含氮、磷、硫高 含有机物质多 含有大量合成洗涤剂 含有多种微生物 生活污水与工业废水的不同点： 生活污水中的生物可分解的有机物大部分呈胶体状态而 工业废水中有机物呈溶解状态；生活污水中生物难分解 的物质含量少，微生物含量多。 4 农业污染源的污染特征 污染物主要是牲畜粪便、农药、化肥、城 市污水、工业废水等 污染源特点 有机质、植物营养物及病原微生物含量高 化肥和农药含量高 污染源面广、分散、治理难。 5 自然污染源的污染特征 水体的自然污染源的种类： 特殊的地质条件下，某种化学元素大量富集，产 生毒性，污染水体。 火山喷发和风蚀作用产生的大量灰尘落入水体， 造成水污染。 沿海地区由于海水潮汐侵入河流、湖泊、地下水 层，时期污染。 水生生物遗体腐败后引起的水体有机物污染。 三 污染物的环境水文地球化学效应 （一）水体污染机制与水体自净 1 水体污染自净机制 污染物在水体中始终存在着相互关联的水体污染 和水体自净的两个过程，水体污染的程度取决于 这两个过程的强度。在污染净化机制中，存在有