环境地质学 高等院校学习丛书.pdf

总论
一、环境地质学研究的对象、内容、
发展历史与研究方法
环境地质学属地球科学,是应用地质学和地理学原理,合理利用地质资源,
改善人类生存环境的一门学科,是一门介于地质学、地理学与环境科学之间的科学。
人类生存于地球上,生命活动及生活发展与地球关系至为密切,地球科学是
研究地球发展变化自然规律与人类生存发展活动相关的科学。
地球是几个圈层组成的开放体系:大气圈、水圈、生物圈、岩石圈及地幔、地
核等。各圈层结构、活动规律与效应各有特征,但亦互为动力,彼此制约,是不能
截然分开的相关体系。例如地幔活动影响到海陆分布与变化,气候的差异又影
响到生物及人类的生活。人类社会的发展对大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈也
形成巨大影响,当代的地球科学研究反映着开放体系以及圈层的相互影响。
人类生存依赖自然界。基本的需求是新鲜的空气、洁净的淡水,利用土地获
取食物,开发矿产及生物资源供人类的各种需求。但人类生存活动也带给自然界
消极的影响,使地球面临着接近人类生活生态极限承载的危险;保护人类免遭太阳
有害辐射的臭氧层正在变薄,在南极上空已形成巨大孔洞;严重的土壤侵蚀引起肥
力下降,粮食生产潜力减小;大面积毁林引起了荒漠化过程,加剧了生物种类的消
失,削弱了大气圈自净能力;海洋动物被滥捕而锐减,海洋遭受污染而将达到其所
承受的极限;有害废物排放加剧了对陆地、海洋与大气的污染,引起了全球性的健
康问题;环境恶化严重地破坏了全球生态平衡。世纪后期人口激增,贫穷、饥
饿、疾病和文盲同样威胁到人类社会。资源、环境、生存发展是当代面临的严峻挑
战,处理人与地球之间的和谐关系是地球科学的使命和发展机遇。增强人类依存
地球的意识,合理开发利用自然资源,将是促进人类生存环境持续发展的重要途径。
地质学研究地球的上部层,即地壳(及上地幔研究组成地壳的物质,地壳
的地质构造以及地球的历史。环境地质学是应用地质学和地理学(自然地理学
与人文地理学)的原理,从地质演变过程,分析地质环境、合理利用地质资源、防
治地质灾害,使人类有一适宜的可持续发展的生存环境。
环境地质学是世纪年代才发展起来的年轻学科,但环境地质思想出
现得很早,我国古代就用矿物作为治病的药物,明代李时珍已将矿物药物归纳为
种,其中就有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿、雄黄、滑石、蛇纹石、明矾石、钟乳石、
芒硝、硼砂等等。在医书《素问异法方宜论》中,研究了地质地理环境、矿物与人
类健康的关系。书中指出,各地的地理环境、地形、水文、气候条件的不同,各地
居民有着不同的生活习惯和不同的健康状况。中国古代许多治理山河的工程,
例如开凿大运河,修筑长城,兴建钱塘江大海堤等,都涉及到环境地质。我国
年代以来,大规模的经济建设、资源开发工作中,也有许多涉及环境地质的领域。
例如,黄河治理所兴建的一系列水利工程,黄土高原水土流失的治理,长江三峡
大坝工程的许多前期研究,“南水北调”工程的各种勘测研究,以及各种地下水资
源的开发,地震、滑坡、泥石流等自然灾害的防治等等。可以说年代以来,我
国资源开发与建设工作中,进行了大量有关环境地质的工作,积累了丰富的经验
及理论材料。但当时还没有环境地质学这一术语。
年美国首先提出环境地质学术语,他认为环境地质学是
运用地质学原理,改善人类的生存环境,有效地利用矿产资源。到年美国
的给出环境地质学定义:“环境地质学是水文地质学、工程地质学、
地球物理学及有关学科的原理,研究人类周围环境,更有效地利用天然资源的一
门学科”。至此,环境地质学逐趋成熟,成为协调人类活动与自然环境与资源的
关系,合理利用自然资源,防治自然灾害,保护自然环境,在人类生产生活活动中
不可缺少的具有重要作用的一门学科。
最近年来,环境地质学已有长足的发展。其研究内容已扩展为自然资源
的开发、区域环境保护、自然灾害的防治(主要有地震、滑坡泥石流、洪水、风暴、
海啸、火山喷发等)、废弃物处理、军事活动的地质学研究,以及医学环境地质问
题,环境法规等等。在国外及我国,环境地质学已发展成为同国家建设与国民生
活中密切有关,不可缺少的科学。
环境地质学的研究方法,除了地质学基本的研究方法,野外观察、实验、室内
分析模拟等以外,更强调将地质演变与周围环境(大气、水圈、生物圈、人类活动)
的联系,综合分析,查明自然环境对地质过程的影响,预测其演变趋势及研究防
治措施,这些主要是运用地理学的原理及方法。这里提出二种有用的方法。
环境演变是长期的,难以在短时内重现,而不同区域的自然演变及受人类活
动影响的演变,具有各自演变的模式及阶段。人们可以藉助已被研究了解的区域,
得到不同类型区域发展演化的过程、