环境地球物理学的现状与发展

1、环境地球物理学的现状与发展摘要：环境地球物理学是一门生态环境与地球物理进行充分融合产生出的一门 新型学科，对于指导生态环境的建设发挥出了重要的作用。因此，本文主要就环境 地球物理学的研究现状?未来发展趋势两个方面内容进行论述。关键词：环境地球物理学；研究现状；发展趋势一、环境地球物理学概述环境地球物理学(environmentalgeophysics)是环境科学与地球物理学相融合而 发展起来的一门交叉性边缘学科,其主要是利用地球物理学的理论和方法来研究地 球物理场和地球物质的物理特性与人类生存环境(包括天然和人工环境)之间的关 系，这种关系既包括地球物理场对人类的生存环境和人体健康的影响，也包

2、括由于 天然和人工环境的变化所导致的地球物质特性和地球物理场的变化。目前,环境地 球物理学已成为一门具有巨大潜在应用价值的新兴学科，被用于解决环境污染的监 测、生态环境变化预测、环境治理措施的效果检查等方面。环境地球物理学在国 外也称近地表地球理学(near2surfacegeophysics),并以高分辨率和高精度为特征。 环境地球物理学的研究领域涉及地球岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈,其目的是利 用地球物理方法研究和解决与这4个圈层有关的环境问题。目前环境地球物理学 的研究和应用主要包括以下3个方面的内容:研究地球物理场对环境和生物界 (特别是人体健康)的影响;用地球物理方法监测环境污染及其

3、治理过程;用地 球物理方法对资源破坏和灾害进行监测、预报和治理。但也有人按所调查研究的 规模和范围将环境地球物理学的研究内容分为区域调查和场地调查。区域环境地 球物理调查是指全国性或区域性的环境评价工作，为国民经济整体布局及生态环境 变化和环境污染的总体治理方案提供依据;场地调查则是为解决具体某个地区、工 矿企业、工程项目等的环境问题服务。研究和解决环境问题的方法较多，与其他方 法相比，环境地球物理学方法具有独特的优点，是其他方法无法替代的。具体表现 在:效率高、成本低。地球物理方法可以从地面遥测地下介质特征的三维变化， 而无需大量的钻井或探槽。探地雷达、微重力等仅需几个人就能完成以前要几十

4、人甚至上百人的环境调查工作，大大节约了人力和物力。适用范围广。除具有 与其他环境监测方法同样的应用领域外，环境地球物理方法在海上、南北极地区等 环境研究中更具有独特的优势。覆盖率大。通过钻孔和取样方法仅对点或线上 的情况进行分析，而采用环境地球物理方法却能达到对研究区整个空间的覆盖研究。 无损检测。这是环境地球物理学方法适用于对堤坝、核废料库等不能钻井取样 的情况下的环境调查。速度快。借助于高速计算机，使得对环境地球物理测量 数据的处理时间大大缩短。二、环境地球物理学的研究现状环境地球物理学研究的主要方向有地球物质的物理特性，地球物理场，人类 的生存环境等；比如，自然界中天然的环境，通过人类努

5、力构建出的人工环境， 由于环境地球物理学拥有巨大的价值。尤其是有众多的优点，因此，这门学科被 广泛的应用到生态环境变化预测，环境污染的监测，环境治理措施的应用效果检 查等等，因此，环境地球物理学在国外也被称为地表地球物理学，其中，高精度 与高分辨率是其重要的应用特征。2.1研究领域与目的环境地球物理学研究的领域主要体现在三个方面：第一，地球物理物理磁场 对于环境以及生物界的影响，特别是人体的健康。第二，应用地球物理的方法对 于自然灾害，生态环境资源破坏的影响进行科学的监测，预报和治理。但是，由 于研究视角的不同，有人在进行地球物理学研究与应用的过程中，将应用的内容 分为场地调查与区域调查两种，

6、其中，场地调查指的是解决具体的某一个企业， 工程项目，地区等出现的环境问题，而区域环境调查指的是应用环境地球物理学 的有关知识进行全国性或者是区域性的环境问题评价工作。2.2应用环境地球物理学的意义环境地球物理学在解决环境问题的过程中有其它应用的方式相比较有许多独 到的优势。比如，第一，成本低而效率高，环境地球物理学在应用的过程中不需 要进行大量的钻井或者是探槽，而是应用微重力，探底雷达等方式在地面对于地 下介质特征进行三维的遥感探测，效率非常高，花费的成本低。第二，覆盖率非 常大，环境地球物理学在应用中可以充分对于整体的环境变化进行科学的分析， 最终得出正确的结论，而以往的分析方法只能进行某

7、一点或者是某一线上的取样 和钻孔。第三，速度快，环境地球物理学主要是应用网络信息技术与计算机技术 来进行地球物理数据的处理，极大缩短了研究的时间。第四，应用范围非常广， 具体来讲，环境地球物理学可以在海上，高山，南北极等众多复杂环境下应用， 具有广阔的覆盖空间与应用能力，受到周围环境限制非常小。第五，完全可以实 现无损检测，以往的研究与分析方式对于核废料库，堤坝等环境的取样非常困难， 但是，应用环境地球物理学只需要运用地面探测的方式就能实现有关的问题探测， 而不需要应用钻孔等方式，避免对于周边环境的破坏，而随着时代的发展，我们 需要对于环境地球物理学未来应用的趋势进行更加科学，客观的研究，以便

8、于提 升应该的质量与水平，使其为推进我们环境问题的解决发挥出更大的作用。三、环境地球物理学未来发展趋势随着科技的发展，环境地球物理学在未来具有广阔的应用前景，也呈现出一 些新的发展趋势。比如，随着人类生存环境的恶化，态环境领域的研究必将成为 环境地球物理学研究的重点，也是一个主要的研究内容。具体来讲，第一，越来 越多的人充分认识到环境地球物理学在研究与分析环境问题时发挥出的作用，并 且已经在实践中采取了一系列的方法来推进有关问题的解决，比如：1992年，联 合国在巴西的里约热内卢召开了环境与发展大会，明确指出各国政府需要加强在 环境领域问题治理中的合作，并且应用科学的方式提高环境保护的质量与水

9、平。 为此，我们也采取了一些工作，并且取得了一定的成果。比如，我国会跟随国外 的脚步积极应用环境地球物理学的有关知识开展放射性污染的调查研究工作，并 且为最终解决有关的放射性污染做出贡献，经过了不断的努力。近些年中我国在 氡的迁移机制研究方面取得了非常大的进步，未来就可以进行有关放射性问题解 决方案的探索。第二，我国的一些学者在环境地球物理层析成像技术研究中已经 取得了一些进展。因此，在未来的发展中我们可以借助环境地球物理学具有的高 分辨率，电阻率间层析成像和电磁层析成像等技术在水文地质，环境问题，油田 开发，工程建设，金属矿藏的探测与开采等进行广泛的分析与研究。比如，科技 的进步使得我们可以

10、应用环境地球物理学中的知识使得井间仪器，科学的软件， 算法等全面的更新，并且发展到一定的高度，对于对于保障我国经济的发展与社 会的进步将会发挥出重要的作用。结束语：对于环境地球物理学的现状与发展问题进行科学分析与研究，有利于我们提 升应用环境地球物理学研究成果的能力，使其在众多领域中发挥出更大价值，促 进我国的经济发展与社会进步。参考文献：崔霖沛.地球物理方法在环境保护工作中的应用，水文工程地质,2011,(5):16 18.楚泽涵，王小波，地球物理学在生态环境及其相关领域中的应用，地球物理学进展,2011,12(3):9 14.楚泽涵，李幼铭，关于环境地球物理学的思考，地球物理学进展,2014,10(1):1 9.徐宝慈.环境工程地球物理学一一一个新的前沿领域，中