Question

地质环境的概念与基本特征

Answer 1

一、地质环境的概念

地质环境是指人类生存和发展所依托的地球表层岩石圈系统，主要由岩土体和地下水等基本要素构成。地质环境是自然环境的重要组成部分，是经济社会发展的资源基础、环境基础和工程基础。

通常认为自然环境由大气环境、水环境、生态环境与地质环境组成。其中，地质环境与上层的大气环境、水环境、生态环境之间存在着广泛的物质、能量交换，共同构成了人类生存与发展的环境系统。地质环境是人类生存发展的基本场所，其内各种地质体的物理、化学特征成为人类适宜性的自然因素与条件。人类与其他生物依赖地质环境而生存与发展，同时人类与其他生物的活动又不断改变着地质环境的化学成分与结构特征。

地质环境包括岩土、土壤与地下水三个主要的环境要素。岩土是地质作用的产物，是人类生活生产的场所，是人类发展所进行的各种工程建设的基础，是最重要的环境要素；土壤是地质作用与人类活动共同作用的产物，它与人类生存发展密切相关，维持人类生存的食品都由土壤培植，维持生态环境的植被也都与之有关；地下水的形成与地质作用关系密切，它赋存于地壳中，有些与地表水相互补给，而有些，常常赋存在地质构造中，它与地表水一样成为人类生存发展的必要条件，也是维持生态环境的必要条件。

二、地质环境的属性

地质环境与自然环境一样具有独特的自然属性、经济属性和社会属性。地质环境的自然属性是指：一是整合性，即组成地质环境的空间和各种因素与条件密切相关地组成一个有机整体，地质环境存在于一定空间中，这个空间就是地壳，地质环境包含有许多与地质作用有关的因素与条件，如地层、岩石、矿物、地球化学元素、各种地质灾害体、地球物理参数、构造、地形地貌等，只有空间和因素与条件的有机结合才能称为地质环境，仅有空间或仅有因素与条件都不能称为地质环境；二是多种功能属性，这是指地质环境往往兼有资源、能源、环境、生态、工程基础等多种功能，它既可以承担资源、能源等功能，又可以成为维持生态与环境的重要条件；三是自动调节性，地质环境对外来污染具有自净功能，通过这种功能，地质环境对外来的污染物质进行内部消化，起到自动调节作用，通常把地质环境的这种自动调节能力称为地质环境的容量，但它不是无限的，超过环境容量时，必然引起环境恶化；四是反馈性，一般认为地质环境与地质作用有关，主要是指内动力地质作用与外动力地质作用，前者有构造运动、岩浆活动、地震以及区域变质作用等，后者有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩活动等，但是人类出现后，尤其在社会生产力和科学技术高度发展下，人类活动成为可与自然地质作用相比的“人为地质”作用，这种“人为地质”作用必然会反馈到地质环境上来，反映出两种不同的反应趋势，一种是良性反应，即在人类活动作用下，地质环境向着稳定有利的方面发展，另一种是恶性反应，即形成灾害。

地质环境的经济属性是指：一是地质环境是人类生存发展的条件，是生产力的一个重要的要素，属于人类公共物品，占有、使用不具排他性，人们关心的是其质量的保护，保护环境需要规范人们行为，调整人们之间的经济关系，就需要有再生产的市场；二是地质环境是一种无形资产，人们常常用绿色GDP来表达，虽然目前还没有成熟计算方法，但理论上是认可的，当前地质环境的价值可以体现在被污染和破坏之后所产生的负效应中。

地质环境的社会属性是指地质环境是人类社会的一个重要组成部分，它不属于社会的某个人或某个群体，而属于整个人类。一个良好的地质环境可给人类生存发展提供良好条件，而一个恶劣地质环境则影响着整个人类的生存与发展，因此，保护良好的地质环境、遏制地质环境的恶化与治理恶劣地质环境是全社会的责任。

地质环境对人类活动的干扰表现出两种不同的反应趋势，即良性反应（正环境效应）和恶性反应（负环境效应）。随着人类对资源需求的剧增以及科学技术日新月异的进步，人类活动对地质环境的影响和作用越来越大，人类活动的方式以及地质环境的反馈作用共同构成了地质环境经济学的重要理论与实践基础。

三、地质环境分类

按地质环境的要素分类，把地质环境分为地下水地质环境、土壤地质环境和岩土地质环境。

按地质环境的范围分类，分为地区地质环境、区域地质环境和全国地质环境。

按地质环境的产业活动分类，分为地下水水源地地质环境、矿山地质环境、城市地质环境、农村地质环境、海岸带地质环境、交通干线地质环境、工程项目地质环境、斜坡地质环境等。

按地质环境的功能分类，可以分为资源性地质环境与灾害性地质环境。

本书采用按地质环境要素分类法为主进行研究。

四、地质环境的基本特征

地质环境容量即某个特定地质空间可能承受人类社会-经济工程发展的最大潜能。人类所有生产和生活的消费物质，都是直接或间接地取自地质环境；人类在生产和生活过程中产生的一切废弃物，又都直接或间接地排泄入地质环境。所以，地质环境容量，可以用特定地质空间可能提供人类利用的地质资源量和对人类排放的有害废物的容纳能力来评价。

地质环境对人类排入的有害废弃物的容纳能力，取决于地下水、土壤和岩石对污染物的净化能力。水体、土壤、岩石对污染物具有自净功能，通过这种自净功能，地质环境对外来的污染物质进行内部消化，起到自动调节的作用。应当指出，地质环境对外来污染物质的自净能力不是无限的。当人口增长和经济发展超过地质环境的允许极限时，必然引起环境恶化。

地质环境的质量即在一定程度上是由地球物理因素和地球化学因素决定的，其好坏对人类活动和社会经济发展都会有很大的影响。地质环境质量的好坏，可由以下几个方面的条件决定。

1.自然地质条件的稳定性

自然地质条件是决定地质环境质量的主要因素，其中最重要的有：地质构造的稳定性、地形稳定性、岩石性质、岩土的承载力、地质灾害情况。

2.抗人类活动干扰的能力

环境一方面为人类活动提供空间及物质能量，另一方面容纳并消化其废弃物。人类活动超出环境系统维持其动态平衡的抗干扰能力时，就产生种种环境问题。抗干扰能力差的地区，地质环境质量差，人类经济活动稍有不慎，就可能使地质环境状况更加恶化。例如，中国西北地区，气候干旱、植被稀少，人类活动的轻微干扰即会出现荒漠化等环境恶化的现象；处于半干旱气候条件下的华北平原，如农田水利活动不当，很容易加剧土壤盐渍化，地质环境质量恶化。

3.原生地球化学背景

地球上人类都处在一定的地球化学场的作用下，一定数量的钙、镁、钾、钠、碳、氮、氧、磷等元素及某些微量元素，是人体和其他生物体发育所必需的。环境中某些元素含量过高、过低，或存在对人体有害的其他元素，均会给人的健康带来危害。所以，环境的地球化学背景值是地质环境质量的一个重要标志。

4.受污染或受破坏的程度

人类对自然界的干扰日益扩大。现在，地球上几乎不存在未受人类活动影响的区域。天然的地质环境越来越少，人为因素对环境的影响越来越大，评定地质环境质量的好坏，必须考虑人为因素对地质环境的干扰，其中，最主要的是废弃物对环境的污染，工程-经济活动对环境的破坏。废弃物对地质环境的污染，主要表现为对地下水的污染及对土壤的污染。因为污染，我国有数十个大中城市的地下水水质超标。农药与污灌已使大量土地遭到重金属及其他化合物的污染，影响了土地的生产能力。工程-经济活动对环境的破坏，可诱发产生人为地质灾害，许多道路沿线的滑坡、泥石流，城市区的地面沉降、地裂缝，矿区的地面塌陷等，大多是由于人类活动使地质环境质量下降造成的。

地质环境的整体质量取决于各组成要素的质量，但在评价地质环境质量的优劣时，不能按各要素的平均状况去决定，而应评定每个要素的质量优劣，找出质量最差的那个（些）要素，根据它（们）的状况做出评价，因为，人类活动常常首先使质量最差的那个（些）因素受到影响，从而引起环境的变异。

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，地球上各种不同的地质环境，其发生、发展受地质构造、岩性、水文、地质作用和地形条件的控制。每一类地质环境都是一种具有自身特征和功能的地质空间，它们对各类工程活动的相容是不一致的，因此对人类活动的干扰，表现出不同形式的反应。

地质环境对人类活动的干扰有两种不同的反应趋势，即良性反应和恶性反应。良性反应即人类活动的正环境效应，主要表现为在人类活动作用下，降低地下水位，加上施用有机肥料等措施，盐碱地可以逐渐改变成好地。而在有些地区，人类活动不当，地质环境将出现恶性反应，即人类活动的负环境效应。如在中国的黄土高原地区，脆弱的地质环境受到盲目采伐、开垦坡地、破坏植被等人类活动的作用，会加剧水土流失，使地质环境向着不毛之地的方向发展。应当指出，在同一类地质环境系统内，不同的工程活动，可能产生两种截然不同的反应趋势，这取决于人类活动与该地区各种环境要素之间的作用性质。

传统地质学认为，地质作用是地质动力引起的，两种基本类型的作用——内动力地质作用和外动力地质作用，推动着地壳的运动和发展。内动力地质作用，有构造运动、岩浆活动、地震以及变质作用；外动力地质作用，包括风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用等，由这两种基本地质作用控制和改变着地球表面的结构和形态。但是人类的出现，特别是在人口剧增、社会生产力和科学技术大大发展情况下，地球表面受到了人类活动的强大冲击，人类活动成了除内、外地质动力之外，使地球表面发生变化和发展的不可忽视的又一动力，产生了其规模与速率都可以同天然地质作用相比的人为地质作用。人为地质作用随着社会经济的发展和科技的进步也在不断扩大。

地质环境的反馈作用即地质环境受人类活动干扰后，对这种干扰做出的某种反应。地质环境较容易受到人类活动影响，当人类活动的规模和强度超过了地质环境的承受极限后，必然导致地质环境发生变化，对人类活动做出反应。

地质环境是一个动态平衡系统，其能量的收入与支出保持平衡关系。在天然状态下，依据其物质组成、结构和地球内部与外部能量的作用条件，不断地进行着由平衡到不平衡再到平衡的反复运动过程，维持其相对的稳定性。当人类活动作为地球外部一种新的能量作用于地质环境时，将改变其天然的平衡，使地质环境的态势发生变化，产生新的平衡关系。地质环境的反馈，实质上是地质环境在人类作用力影响下，对平衡关系进行调整的一种现象。当人类作用力不大时，通过地质环境内部的调节能力，对外界的冲击进行补偿和缓冲，就可以完成这种调整过程，维持地质环境系统的稳定性。这时，地质环境的反馈表现为人不易觉察的“隐蔽的”形式。当人类作用力增大，超过其自身的调节能力时，地质环境只有通过剧烈的变动，才能建立起新的平衡关系，反馈就以“显露的”形式表现出来。