环境地质学概况.docx

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环境地质学概况

环境地质学的研究对象与任务：

其研究对象是人类社会与地质环境组成的复杂系统。

任务是在分析地质环境组成要素的特征和变化规律的基础上，研究人类活动与地质环境的相互关系，揭示环境地质问题的发生、发展和演化趋势，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。

环境地质学的研究方法：

１自然历史分析法２地球化学法３系统分析方法４环境地质制图方法５模型模拟与预测方法６环境地质评价方法７现代科学技术方法

地质环境的内涵：

所谓地质环境，系指岩石圈及其表层风化产物，包括地球岩石圈和表层风化层两部分地质体的组成、结构和各类地质作用与现象。

地质环境是具有一定空间概念的客观实体，它包含物质组成、地质结构和动力作用三种基本要素。

环境地质作用：

主要指人类与地质环境间的相互作用，具体包含：

①各种自然地质因素、自然地质现象对人类的作用，即自然地质作用；②人类活动对地质环境的作用与反作用，即人为地质作用及上述地质环境的反馈作用。

土壤及其组成与功能特性：

土壤的组成包括矿物质、有机质、水分和空气；在土壤中，这些成分以固态、液态和气态三相共存。

1对进入土壤的物质具有蓄积作用。

２土壤起着净化环境的作用３土壤起着物质的输移作用

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。

水体污染的原因有两类：

一是自然的，二是人为的。

特殊的地质条件使某种化学元素大量富集、天然植物在腐烂时产生某些有害物质、雨水降到地面后挟带各种物质流入水体等造成的水体污染，都属于自然污染。

人为原因造成的水体污染是指人类生活和生产活动中产生的废物对水的污染。

工业废热水：

废热水是指工业排出的用于冷却的废水，主要来自发电站、钢铁厂、焦化厂等，它使水体温度上升，造成热污染。

①水中溶解氧减少，同时促使水中有机物加快分解，细菌活动性提高，增加氧的消耗；②妨碍鱼类的生存和繁殖，除喜温鱼种外，一般的鱼在热水中呼吸急促、食欲减退、消化不良、容易死亡；③加大水中某些毒物的毒性，如当水温升高１０℃，氰化钾对鱼可产生双倍毒性；④河水温度的变化会影响对工业废水进行有效的处理，同时也降低其给水（冷却水）的价值。

水资源的概念及其特征：

概念：

可从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。

特征：

1储量的有限性。

2补给的循环性。

3时空分布的不均性。

4用途的不可替代性。

5利用不当的危害性。

表生环境地球化学的地带性特征：

1酸性，弱酸性还原的地球化学环境。

2中性氧化的地球化学环境带。

3碱性，弱碱性氧化的地球化学环境带。

4酸性氧化的地球化学环境带。

5非地带性的地球化学环境带。

矿产资源的概念及其特征资源：

维持生命和生活所必需的和经常利用的物质１不均匀性２有限性３相对性４生态性

能源的分类1按照能源的生成方式划分可分为一次能源和二次能源2按照能源的形成和再生性划分可分为可再生能源和不可再生能源3按照能源的利用历史和使用状况划分可分为常规能源和新能源。

4按照能源使用方式划分可分为燃料性能源和非燃料性能源5根据能源使用过程中对环境污染的情况，还可把它分为清洁性能源和污染性能源。

沙质荒漠化的原因：

1气候变异和人类活动是沙质荒漠化的两个重要因素2气候变化是造成土地沙质荒漠化的重要原因之一3过度放牧，垦殖，采樵以及工矿与城市建设和水资源利用不合理等，人类活动诱发并加速了荒漠化进程4世界人口猛增是土地沙质荒漠化的根本原因。

地热能：

是来自地球深处的可再生热能。

它起源于地球的高温熔融岩浆和放射性物质（Ｕ、Ｔｈ、４０Ｋ）的衰变。

地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。

地质灾害特征1地质灾害的必然性与可防御性2地质灾害的随机性和周期性3地质灾害的突发性和渐进性4地质灾害的群体性和诱发性5地质灾害的成因多元性和原地复发性6地质灾害的区域性7地质灾害的破坏性与“建设性”8地质灾害影响的复杂性和严重性9地质灾害人为成因的日趋显著性10地质灾害防治的社会性和迫切性

地震波：

地震所产生的震动是以弹性波的形式传播出来的，这种弹性波称为地震波。

地震时通过地壳岩体在介质内部传播的波称为体波体波包括纵波和横波。

全球地震带分布:

环太平洋地、欧亚、大洋中脊、大陆裂谷地震带

砂土液化:

在地震力作用下，饱水沉积物和表土的突然震动或扰动能够使看似坚硬的地面变成液状的流沙，砂粒悬浮于水中，土体完全丧失强度和承载能力。

砂水悬浮液在上覆土层压力作用下可冲破土层薄弱部位喷到地表，形成喷砂冒水现象。

地震导致的砂土液化往往是区域性的，涌出的砂掩盖农田，压死作物，使沃土盐碱化、砂渍化，同时造成河床、渠道井筒等淤塞。

砂土液化还可导致地基失稳，地面沉降，使房屋倾斜、桥梁落架。

火山活动的益处1火山喷发活动产生了地球大气圈和水圈2火山物质是地壳的基本组成成分3金矿、银矿、铜矿等内生矿产均与火山活动有关4火山活动为人类提供了大量的地热资源5火山地貌常常可以形成重要的风景资源

崩塌的形成条件：

崩塌是在特定自然条件下形成的。

地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础；降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要的作用。

泥石流地貌一般可划分为形成区（包括汇水动力区和固体物质补给区）、流通区和堆积区三部分。

中国西南地区的云南、贵州等省，饮水中氟含量不高（低于１ｍｇ／Ｌ），氟主要来源于食物，食物中的氟来源于煤。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种惟一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。

露天采矿对地质环境的影响1泉水枯竭、河水改道、边坡失稳发生崩塌、滑坡1矿山剥离堆土及矿渣堆积占用土地3淤塞河道、导致水患和矿山泥石流4矿山三废造成的土壤、水体及大气污染5破坏地貌景观，形成矿山荒漠化，加速水土流失等。

地下采矿对地质环境的影响：

1采空区地面塌陷与地裂缝2破坏水文地质环境（矿井突水，海水入侵，区域地下水的下降）3矿区山体开裂破坏4采矿诱发地震与岩爆（诱发构造型矿震，诱发塌陷型地震，岩爆）

泥石流的类型1按泥石流的物质成分划分 A泥石流B泥流 C水石流 2按泥石流的流动状态划分 A粘性泥石流B稀性泥石流3按形成环境划分 从全球范围看，可将泥石流分为陆地泥石流和水下泥石流两大类,按形成条件，陆地泥石流有地带性泥石流和非地带性泥石流之分,由地带性因素形成雨水泥石流和融水泥石流；非地带性因素形成地震泥石流、火山泥石流、崩塌泥石流、滑坡泥石流、溃决泥石流和人为泥石流等。

必需微量元素有：

铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、钴（Co）、钼（Mo）、锰（Mn）、钒（V）、锡（Sn）、硅（Si）、硒（Se）、碘（I）、氟（F）、镍（Ni）13种。

微量元素在人体有哪些重要的生理功能1在酶系统中起特异的活化中心作用2在激素和维生素中起特异生理作用3输送宏量元素的作用4微量元素在体液内与钾、钠、钙等离子协同，可起调节渗透压、离子平衡和体液酸碱度以保持人体的正常生理功能。

地质环境的基本特征：

1地质环境的容量：

即某个特定的地质空间可能承受人类社会经济发展的最大潜能2地质环境的质量：

在一定程度上由地球物理因素和地球化学因素决定，其好坏对人类的生活和社会经济发展有很大的影响。

其评定好坏的条件有：

自然地质条件的稳定性，原生地球化学背景，地质资源丰富程度，抗人类活动干扰的能力，受污染或受破坏的程度3地质环境的相容性：

是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应性4地质环境的反馈作用：

即地质环境受人类活动干扰后对这种干扰做出某种反应的作用。

是准确预测环境变化的基础，是环境地质学的核心问题。

能源环境问题概述：

能源是发展农业、工业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要物质基础。

所谓能源环境问题，就是指人类在开发和利用能源过程中对环境造成的危害，以及这种危害反过来对人类社会的影响。

它包括生态环境的破坏和环境污染两个方面。

目前，全球主要能源环境问题有：

温室效应、酸雨、臭氧层破坏、烟雾和热污染等。

温室效应：

大气层吸收太阳辐射能量的气体主要有二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等等，俗称“温室气体”。

这些气体的作用犹如一个温室的罩子，允许太阳辐射的能量穿过大气到达地表，同时又防止地球反射的能量逸散到天空。

这种现象，其结果是使低层大气变暖。

温室效应带来一系列环境危害：

首先，由于气温升高，使海水变暖并膨胀、极地冰雪融化，从而导致海平面上升，沿海地区受到风暴潮、暴雨的灾害将更加严重，有些沿海城市和岛屿将被海水淹没。

其次，旱涝出现频率上升，中纬度内陆湖泊、水库水位将会下降甚至干枯，而高纬度低地则可能经常出现渍涝；不少现有的水利设施可能失效，一些内河湖泊和航运也将受到影响。

再次，在中纬度的一些地区，夏季少雨，蒸发量大，会变得酷热难忍，森林失火和草原失火增多，水资源问题将更为尖锐。

洪水灾害：

1东部多，西部少。

2沿海多，内陆少。

3平原低地多，平原山地少。

4山脉东坡和南坡多，西坡和北坡少。

土壤盐渍化：

盐土、碱土和脱碱土统称为盐渍土。

土壤盐渍化系指土壤中积聚盐、碱且其含量超过正常耕作土壤水平，导致作物生长受到伤害的现象。

盐土、碱土和脱碱土统称为盐渍土土壤盐渍化的形成原因：

1气候因素：

气候干燥、蒸发旺盛、降雨少2水的浓度：

海水、高盐化的水3地下水位升高：

大型水库等水利工程，4灌溉、施肥不当土壤盐渍化的危害：

1恶化生态环境2影响农牧业生产3毁坏道路路基4腐蚀建筑材料，破坏工程设施

环境地质学的研究对象与任务：

其研究对象是人类社会与地质环境组成的复杂系统。

任务是在分析地质环境组成要素的特征和变化规律的基础上，研究人类活动与地质环境的相互关系，揭示环境地质问题的发生、发展和演化趋势，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。

环境地质学的研究方法：

１自然历史分析法２地球化学法３系统分析方法４环境地质制图方法５模型模拟与预测方法６环境地质评价方法７现代科学技术方法

地质环境的内涵：

所谓地质环境，系指岩石圈及其表层风化产物，包括地球岩石圈和表层风化层两部分地质体的组成、结构和各类地质作用与现象。

地质环境是具有一定空间概念的客观实体，它包含物质组成、地质结构和动力作用三种基本要素。

环境地质作用：

主要指人类与地质环境间的相互作用，具体包含：

①各种自然地质因素、自然地质现象对人类的作用，即自然地质作用；②人类活动对地质环境的作用与反作用，即人为地质作用及上述地质环境的反馈作用。

土壤及其组成与功能特性：

土壤的组成包括矿物质、有机质、水分和空气；在土壤中，这些成分以固态、液态和气态三相共存。

1对进入土壤的物质具有蓄积作用。

２土壤起着净化环境的作用３土壤起着物质的输移作用

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。

水体污染的原因有两类：

一是自然的，二是人为的。

特殊的地质条件使某种化学元素大量富集、天然植物在腐烂时产生某些有害物质、雨水降到地面后挟带各种物质流入水体等造成的水体污染，都属于自然污染。

人为原因造成的水体污染是指人类生活和生产活动中产生的废物对水的污染。

工业废热水：

废热水是指工业排出的用于冷却的废水，主要来自发电站、钢铁厂、焦化厂等，它使水体温度上升，造成热污染。

①水中溶解氧减少，同时促使水中有机物加快分解，细菌活动性提高，增加氧的消耗；②妨碍鱼类的生存和繁殖，除喜温鱼种外，一般的鱼在热水中呼吸急促、食欲减退、消化不良、容易死亡；③加大水中某些毒物的毒性，如当水温升高１０℃，氰化钾对鱼可产生双倍毒性；④河水温度的变化会影响对工业废水进行有效的处理，同时也降低其给水（冷却水）的价值。

水资源的概念及其特征：

概念：

可从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。

特征：

1储量的有限性。

2补给的循环性。

3时空分布的不均性。

4用途的不可替代性。

5利用不当的危害性。

表生环境地球化学的地带性特征：

1酸性，弱酸性还原的地球化学环境。

2中性氧化的地球化学环境带。

3碱性，弱碱性氧化的地球化学环境带。

4酸性氧化的地球化学环境带。

5非地带性的地球化学环境带。

矿产资源的概念及其特征资源：

维持生命和生活所必需的和经常利用的物质１不均匀性２有限性３相对性４生态性

能源的分类1按照能源的生成方式划分可分为一次能源和二次能源2按照能源的形成和再生性划分可分为可再生能源和不可再生能源3按照能源的利用历史和使用状况划分可分为常规能源和新能源。

4按照能源使用方式划分可分为燃料性能源和非燃料性能源5根据能源使用过程中对环境污染的情况，还可把它分为清洁性能源和污染性能源。

沙质荒漠化的原因：

1气候变异和人类活动是沙质荒漠化的两个重要因素2气候变化是造成土地沙质荒漠化的重要原因之一3过度放牧，垦殖，采樵以及工矿与城市建设和水资源利用不合理等，人类活动诱发并加速了荒漠化进程4世界人口猛增是土地沙质荒漠化的根本原因。

地热能：

是来自地球深处的可再生热能。

它起源于地球的高温熔融岩浆和放射性物质（Ｕ、Ｔｈ、４０Ｋ）的衰变。

地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。

地质灾害特征1地质灾害的必然性与可防御性2地质灾害的随机性和周期性3地质灾害的突发性和渐进性4地质灾害的群体性和诱发性5地质灾害的成因多元性和原地复发性6地质灾害的区域性7地质灾害的破坏性与“建设性”8地质灾害影响的复杂性和严重性9地质灾害人为成因的日趋显著性10地质灾害防治的社会性和迫切性

地震波：

地震所产生的震动是以弹性波的形式传播出来的，这种弹性波称为地震波。

地震时通过地壳岩体在介质内部传播的波称为体波体波包括纵波和横波。

全球地震带分布:

环太平洋地、欧亚、大洋中脊、大陆裂谷地震带

砂土液化:

在地震力作用下，饱水沉积物和表土的突然震动或扰动能够使看似坚硬的地面变成液状的流沙，砂粒悬浮于水中，土体完全丧失强度和承载能力。

砂水悬浮液在上覆土层压力作用下可冲破土层薄弱部位喷到地表，形成喷砂冒水现象。

地震导致的砂土液化往往是区域性的，涌出的砂掩盖农田，压死作物，使沃土盐碱化、砂渍化，同时造成河床、渠道井筒等淤塞。

砂土液化还可导致地基失稳，地面沉降，使房屋倾斜、桥梁落架。

火山活动的益处1火山喷发活动产生了地球大气圈和水圈2火山物质是地壳的基本组成成分3金矿、银矿、铜矿等内生矿产均与火山活动有关4火山活动为人类提供了大量的地热资源5火山地貌常常可以形成重要的风景资源

崩塌的形成条件：

崩塌是在特定自然条件下形成的。

地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础；降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要的作用。

泥石流地貌一般可划分为形成区（包括汇水动力区和固体物质补给区）、流通区和堆积区三部分。

中国西南地区的云南、贵州等省，饮水中氟含量不高（低于１ｍｇ／Ｌ），氟主要来源于食物，食物中的氟来源于煤。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种惟一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。

露天采矿对地质环境的影响1泉水枯竭、河水改道、边坡失稳发生崩塌、滑坡1矿山剥离堆土及矿渣堆积占用土地3淤塞河道、导致水患和矿山泥石流4矿山三废造成的土壤、水体及大气污染5破坏地貌景观，形成矿山荒漠化，加速水土流失等。

地下采矿对地质环境的影响：

1采空区地面塌陷与地裂缝2破坏水文地质环境（矿井突水，海水入侵，区域地下水的下降）3矿区山体开裂破坏4采矿诱发地震与岩爆（诱发构造型矿震，诱发塌陷型地震，岩爆）

泥石流的类型1按泥石流的物质成分划分 A泥石流B泥流 C水石流 2按泥石流的流动状态划分 A粘性泥石流B稀性泥石流3按形成环境划分 从全球范围看，可将泥石流分为陆地泥石流和水下泥石流两大类,按形成条件，陆地泥石流有地带性泥石流和非地带性泥石流之分,由地带性因素形成雨水泥石流和融水泥石流；非地带性因素形成地震泥石流、火山泥石流、崩塌泥石流、滑坡泥石流、溃决泥石流和人为泥石流等。

必需微量元素有：

铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、钴（Co）、钼（Mo）、锰（Mn）、钒（V）、锡（Sn）、硅（Si）、硒（Se）、碘（I）、氟（F）、镍（Ni）13种。

微量元素在人体有哪些重要的生理功能1在酶系统中起特异的活化中心作用2在激素和维生素中起特异生理作用3输送宏量元素的作用4微量元素在体液内与钾、钠、钙等离子协同，可起调节渗透压、离子平衡和体液酸碱度以保持人体的正常生理功能。

地质环境的基本特征：

1地质环境的容量：

即某个特定的地质空间可能承受人类社会经济发展的最大潜能2地质环境的质量：

在一定程度上由地球物理因素和地球化学因素决定，其好坏对人类的生活和社会经济发展有很大的影响。

其评定好坏的条件有：

自然地质条件的稳定性，原生地球化学背景，地质资源丰富程度，抗人类活动干扰的能力，受污染或受破坏的程度3地质环境的相容性：

是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应性4地质环境的反馈作用：

即地质环境受人类活动干扰后对这种干扰做出某种反应的作用。

是准确预测环境变化的基础，是环境地质学的核心问题。

能源环境问题概述：

能源是发展农业、工业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要物质基础。

所谓能源环境问题，就是指人类在开发和利用能源过程中对环境造成的危害，以及这种危害反过来对人类社会的影响。

它包括生态环境的破坏和环境污染两个方面。

目前，全球主要能源环境问题有：

温室效应、酸雨、臭氧层破坏、烟雾和热污染等。

温室效应：

大气层吸收太阳辐射能量的气体主要有二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等等，俗称“温室气体”。

这些气体的作用犹如一个温室的罩子，允许太阳辐射的能量穿过大气到达地表，同时又防止地球反射的能量逸散到天空。

这种现象，其结果是使低层大气变暖。

温室效应带来一系列环境危害：

首先，由于气温升高，使海水变暖并膨胀、极地冰雪融化，从而导致海平面上升，沿海地区受到风暴潮、暴雨的灾害将更加严重，有些沿海城市和岛屿将被海水淹没。

其次，旱涝出现频率上升，中纬度内陆湖泊、水库水位将会下降甚至干枯，而高纬度低地则可能经常出现渍涝；不少现有的水利设施可能失效，一些内河湖泊和航运也将受到影响。

再次，在中纬度的一些地区，夏季少雨，蒸发量大，会变得酷热难忍，森林失火和草原失火增多，水资源问题将更为尖锐。

洪水灾害：

1东部多，西部少。

2沿海多，内陆少。

3平原低地多，平原山地少。

4山脉东坡和南坡多，西坡和北坡少。

土壤盐渍化：

盐土、碱土和脱碱土统称为盐渍土。

土壤盐渍化系指土壤中积聚盐、碱且其含量超过正常耕作土壤水平，导致作物生长受到伤害的现象。

盐土、碱土和脱碱土统称为盐渍土土壤盐渍化的形成原因：

1气候因素：

气候干燥、蒸发旺盛、降雨少2水的浓度：

海水、高盐化的水3地下水位升高：

大型水库等水利工程，4灌溉、施肥不当土壤盐渍化的危害：

1恶化生态环境2影响农牧业生产3毁坏道路路基4腐蚀建筑材料，破坏工程设施