环境地质学的基本理论培训课程

第二章环境地质学的基本理论第1章绪论第2章环境地质学的根本理论问题第3章土地资源与地质环境第4章水资源与地质环境第5章矿产资源开发与地质环境第6章能源与地质环境第7章人类活动与地质环境第8章地质灾害第9章地质环境与人体健康第10章环境地质调查评价与制图课程内容主要内容1地质环境的内涵与根本特征2环境地质作用3环境地质学理论研究几个前沿问题4环境地质与文明〔观看纪录片〕一.地质环境的内涵：“地质环境〞：岩石圈及其表层风化产物。地质环境是有空间概念的客观实体，根本要素：物质组成地质结构动力作用§2.1地质环境的内涵与根本特征地质环境是岩石圈上部有特殊性质的局部，是个多成分的动力系统，是生命和人类活动的环境。地质环境是多因子系统，其主要因子是岩石、土壤、有机成分、气体、地下水、微生物以及动力作用等。地质环境的上限位置：岩石圈的外表，这里所有的地质环境因子都积极的与大气、地表水体、生物界相互作用。地质环境的下限位置：决定于人类社会的技术开展水平，以及进入岩石圈内部的工业活动深度。目前阶段，世界能够进入岩石圈的深度大约为5公里，最深钻探深度达12公里。

地质环境对人类的作用：地质资源开发地质体的利用1.地质环境容量在不影响人类健康和社会经济开展前提下，一个特定地质空间可能承受人类社会—经济活动开展的最大潜能。

地质环境的容量，可以用特定地质空间可能提供给人类利用的地质资源量和对人类排放的有害废弃物的容纳能力来评价。二.地质环境的根本特征地质资源：是指地质环境系统内可供人类利用的一切物质，主要包括：

矿物资源土地资源地下水资源地质景观资源地质空间资源能源资源建筑材料资源2.地质环境的质量地质环境质量是指一个特定地质空间适应人类社会—经济活动开展的程度。

主要可由以下几个方面来衡量：自然地质条件的稳定性地质环境抗人类干扰的能力原生地球化学背景地质环境承受污染或受破坏地质资源的丰富程度3.地质环境的相容性指地质环境对人类施加的某种干扰的适应性。良性干扰恶性干扰4.地质环境的反响作用地质环境受人类活动干扰后对这种干扰做出某种反响的作用。环境地质作用：主要是指人类与地质环境间的相互作用。

自然地质作用人为地质作用

§2.2环境地质作用一.自然地质作用内动力作用：内部地质作用主要由内部能量引起的地质作用。如构造运动、岩浆运动、火山、地震等。

外动力作用：表层地质作用。如风化、侵蚀、沉积和成岩等。实验室无法再现的火山喷发

壮观的火山喷发山岳冰川褶皱岩层

天体撞击的陨石坑人为剥蚀地质作用：工程挖掘土石、农业平地人为搬运地质作用：采矿、建筑地基人为堆积地质作用：填海造地人为塑造地形作用：兴建水库、运河人类活动的其他地质作用二.人为地质作用由人类地质活动造成的环境恶化：1、地面沉降：局部地表的缓慢降低，主要是过量抽取地下水以及地下矿藏采空后，地下静压力失去平衡而造成上覆岩层下沉。

2、咸水入侵(saltwaterintrusion)：因地下水位下降或咸水侵入地下淡水层，使地下淡水咸化。包括地下淡水层与咸水层串层和海水入侵。人类活动对地质环境的作用与反作用：3、地下水污染(groundwaterpollution)：地下水水质因人为因素而恶化。

4、海平面上升：海平面上升的人为因素：1〕温室效应使全球气温升高；2〕过量开采地下水及地下矿产造成沿海城市地面下降；3〕人类经济活动造成大量陆地岩土碎屑随水进入海域；4〕海水因温度升高而体积膨胀。5、土地沙漠化

(desertification)：

过度农垦、过度放牧及过度樵柴，破坏生态平衡，导致和加剧土地的沙漠化。6、土壤盐碱化：盐和碱在土壤表层迅速积累的过程。7、水土流失：土壤被风、流水侵蚀和冲刷而去。后果：农田肥力下降、河湖淤积、洪水泛滥以及生态环境恶化。可分为自然致因和人为致因。8、诱发地震：由人类活动诱发的地震称为诱发地震，如水库蓄水、采矿、废液深井处置和核爆炸等。9、矿产资源枯竭：矿产资源是有限的、不可再生的，随着人口的快速增长，矿产资源面临枯竭的危险。10、块体运动：泥石流灾害，山体滑坡等。

1.人地关系危机的本质人类意识和社会经济行为与其生存环境的潜在利用方向、可承载量之间存在的巨大不整合和全面失衡，其核心是资源问题。

三.人地关系与可持续开展人类对环境的影响表现在：(1)

对环境施加积极的建设影响，提高环境质量，创造新的更适合于人类生活的人工生态系统。

(2)

消极的破坏影响，造成环境污染和资源的破坏。

2.人地关系危机的表现形式人地关系危机表现在：环境变迁诱发或加剧地质灾害地质资源短缺地球环境污染3.人地关系的协调

人地系统主从律人地系统反响律人地关系递进律人地适应律

“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的开展观，促进经济社会和人的全面开展〞“决不能吃祖宗饭，断子孙路〞。4.可持续开展的人地观•“钓而不纲，弋不射宿〞——孔子•“网开三面〞——?史记·殷本记?•“竭泽而渔，岂不获得？而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而明年无兽。诈伪之道，虽今偷可，后将无复，非长术也。〞——?吕氏春秋?•“春二月，毋敢伐树木山林……〞——?秦律·田律?

“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的开展〞——〔WECD，?我们共同的未来?，1987〕可持续开展所要解决的核心问题人口问题资源问题环境问题开展问题简称PRED问题

可持续开展的主要内容可持续开展涉及：可持续经济开展可持续生态开展可持续社会开展苏丹村民聚集在飞机空投粮食所行经的航道上，等着捡拾散落出来的粮食。?饥饿的苏丹?九四年普立兹新闻特写摄影奖的作品，作者卡特在拍完照片后将鹰赶走，但人们问起这个小孩时，作者那么不知其现状。后作者由于良心的遣责而自杀。在遗书中他写道：“我被鲜明的杀人、尸体、愤怒、痛苦、饥饿、受伤的儿童、快乐的疯子的记忆纠缠不休，总是警察、总是屠夫……真的，真的对不起大家，生活的痛苦远远超过了欢乐的程度。〞一.全球变化问题

全球变化学是研究地球系统整体行为的一门科学。它把地球的各个层圈作为一个整体，研究地球系统过去、现在和未来的变化规律和控制这些变化的原因和机制，从而建立全球变化预测的科学根底，并为地球系统的管理提供科学依据。

§2.3环境地质学理论研究的几个前言问题

这些重大全球环境问题已经远远超过了单一学科的范围，迫切要求从整体上来研究地球环境和生命系统的变化，从而提出了地球系统的概念，即由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈组成的一个整体。

全球变化学现阶段主要研究内容如下：全球大气化学与生物圈的相互作用全球海洋通量研究全球水文循环过程的生物学特征全球变化对陆地生态系统的影响全球变化史的研究地球表层环境是一个系统，可以称之为地球表层系统，是由岩石圈、大气圈、水圈与生物圈相互作用而成的。要弄清地球表层环境发生、开展过程与变化规律，弄清其空间分布、分异特征与规律，就必须从圈层的相互作用出发。圈层之间的相互作用，都是通过能量、物质与信息的交换来完成的。二.地球各圈层的相互作用问题地球各圈层的相互作用的例子：圈层的相互作用与中国三大区的形成—东部季风区、西北干旱区和青藏高原区。圈层的相互作用与地貌塑造—如风沙地貌、冰川地貌、海岸地貌以及喀斯特地貌。黄土地貌喀斯特地貌冰川地貌-挪威峡湾，风光无限。颇似长江三峡。圈层作用与自然灾害：例如:风暴潮沙尘暴滑坡泥石流2010年4月24日甘肃特大沙尘暴1、人体的元素组成构造人体生命的元素可分三类：1)生命机体不可缺少的宏量元素：氧、碳、氢、钾、钠、钙、镁、硫、磷和氯，占人体重量99.95％。2)生命机体所必需，稍有过剩或缺乏将有损健康的元素(主要是微量元素)(<0.01%)：钼、铁、锌、铜、锰、钴、碘、钒、铬、氟、硅、硒、溴、铝、锗、镓、锡等。3)生命机体不需要，但易被人体吸收的有害元素：镉、汞、铅、钛、铀、钍等。三、医学环境地质问题2、微量元素的生理功能1〕某些微量元素可以协组给人体输送宏量元素。2〕微量元素是构成人体多种酶的组分或激活剂，一旦失去或缺乏，酶就丧失活力。3〕某学微量元素是构成人体激素和维生素的重要成分和活性组分，一旦缺少，这些激素和维生素就难以合成。4〕影响核酸代谢3、地方病的环境地质致因地方病又称水土病，其分布具有鲜明的区域性，与一定的地质环境有关。克山病及大骨节病：以心肌坏死和骨骼关节病变为主要病症。跟土壤和主粮中贫Sc贫Mo有关。甲状腺肿(粗脖子)病：人体缺碘或过量摄取碘所造成。氟病：过量吸收氟元素引起的一种全身慢性中毒症。心血管病：其发病受环境水文地球化学因素制约，还与气候、经纬度、社会经济因素、血型以及工业污染等诸多因素有关。癌症：环境地质致因，1〕岩石类型玄武岩、安山岩及富腐殖质岩土分布区内居民的食管癌发病率高，石灰岩分布区肝癌高。2〕地貌由山区向平原，食管癌发病率逐渐降低。3〕环境水文地质特征饮用富含腐殖质及有机质的沟、塘水可致癌。4、地质药物包括古生物药物、矿物药物和岩石药物三类古生物药物：由化石构成，如哺乳动物的骨骼化石。矿物药物：由天然矿物构成，如朱砂(辰砂)、自然铜(黄铁矿)、赭石(赤铁矿)、磁石(磁铁矿)、白石英(石英)、紫石英(萤石)、大青盐(石盐)等。岩石药物：由岩石构成，如钟乳石(钙华)、花蕊石(含蛇纹石大理岩)、海浮石(多孔状喷出岩)等。

生态环境地质问题地质灾害的防治地质环境工程环境地质质量评价环境地质信息系统建设现实中的地质与环境

Geology&Environment,thenandnow文明依地质条件的应允而存，但这种条件却无时不刻地在潜移默化。〔可以真实体会学习环境地质学的真谛〕Civilizationexistsbygeologicalconsent,subjecttochangewithoutnotice.(WillDurant)§2.4地质环境与文明过去游嵩山，人们感受到的是浓郁的少林文化气息，而今会使人们感受到嵩山是一部地质发展史书。人类的文明源于哪里？近日，俄罗斯?真理报?独家披露说，最新的研究发现，地球人类的文明可能源于万年冰雪履盖的南极大陆！而这一发现甚至曾得到伟大的科学家爱因斯坦的支持。