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环境地质学复习资料.doc

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上传者: 苏元朗 2011-12-27 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《环境地质学复习资料doc》,可适用于文学艺术领域,主题内容包含环境地质学复习资料第一章绪论环境地质学、定义:环境地质学是地质科学中一门新兴的分支学科也是环境科学的重要组成部分。它是应用地质科学、环境科学以及其它符等。

环境地质学复习资料第一章绪论环境地质学、定义:环境地质学是地质科学中一门新兴的分支学科也是环境科学的重要组成部分。它是应用地质科学、环境科学以及其它相关学科的理论与方法研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互制约的关系的一门学科。、、研究对象:人类社会与地质环境组成的复杂系统。环境地质学主要研究人类活动与地质环境的相互作用包括地质作用(因素)引起的环境地质问题如火山爆发、地震、山崩、滑坡、泥石流等灾害以及因地壳表面化学元素分配不均匀其丰度和赋存状态对生物生存与发展的影响(地方病)等。由人类活动引起的环境地质问题包括化学污染引起的环境地质问题、大型工程和资源开发引起的环境地质问题以及城市化引起的环境问题等、研究内容:一切与人类有关的地质环境问题都属于环境地质学的研究范畴。全球变化的研究(基础性研究)区域环境地质问题的研究(重要内容)资源开发环境地质问题的研究地质灾害研究与防治城市环境地质研究重大工程建设的环境地质研究医学环境地质研究生态环境地质研究现代科学技术在环境地质学中的应用研究、任务: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。环境地质评价方法环境地质评价的目的是通过揭示环境地质问题的发生和发展规律评价其危险性及其对人类造成的破坏损失分析人类社会在现有经济技术条件下减灾的能力运用经济学原理评价灾害防治和污染治理的经济投入及其环境效益、经济效益和社会效益。现代科学技术方法总之环境地质学研究以系统分析法为主线以信息方法贯穿始终通过重点区域实地考察、综合观测、模拟实验、剖析典型地质事件和生态环境事件等途径直接获取环境变化的大量信息并利用计算机进行信息加工处理揭示地球表层系统与人类社会系统的演化规律和控制因素阐明地球表层各圈层相互作用的机制预测地球表层未来变化的趋势。第二章环境地质学的基本理论问题地质环境的内涵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。三种基本要素:物质组成、地质结构和动力作用。地质环境的基本特征(容量、质量、相容性和反馈作用)(一)地质环境的容量概念:即某个特定地质空间可能承受人类社会经济发展的最大潜能。(二)地质环境的质量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。主要由以下五个方面的条件决定:自然地质条件的稳定性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、地基稳定性、岩层性质以及地质灾害发育情况。原生地球化学背景(健康影响)环境的地球化学背景值是地质环境质量的一个重要标志地质资源的丰富程度(财富)抗人类活动干扰的能力受污染或受破坏的程度(质量现状)(三)人为地质作用包括哪些内容人为剥蚀地质作用人为搬运地质作用人为堆积地质作用认为塑造地形作用人类活动的其他地质作用(四)地质资源包括哪几方面内容矿物资源能源资源建筑材料资源土地资源地下水资源地质景观资源地质空间资源五环境地质学和地质环境概念二者联系。环境地质:应用地质数据和原理解决人类占有或活动造成的问题(如:矿物的采取腐败物容器的建造地表侵蚀等的地质评价。)环境地质学:是应用地质科学环境科学以及其他相关科学的理论与方法研究地质环境的基本特征、功能、演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互制约的关系的一门学科。地质环境:是指与人类生存和发展密切相关的各种地质体及其与大气、水、生物圈相互作用的总和。它包含物质组成、地质结构和动力作用三种基本要素。第三章土地资源与地质环境土地资源是指在一定时期内、在一定技术条件下能够被人类利用的土地。它的范畴随着历史、社会、经济与技术等条件的变化而变化。土壤的两个基本功能:具有肥力,可提供植物生长具有同化和代谢外界输入物质的能力土壤的基本属性:面积和质量土地利用中的正负效应土地的基本特性位置的固定性土地面积的有限性土地的不可替代性土地资源的可更新性可更新性土地退化土地随时间的变化性季节变化土地用途的广泛性(二)水土流失的原因及危害一般把水土流失的原因分为自然因素和人为因素两类。自然因素是水土流失的物质基础人为因素诱发并加剧了水土流失的过程。自然因素(郑乐平《环境地学概论》P)主要包括地形(坡度和坡面)、植被覆盖度、水文、降水、土壤结构等。人为因素影响水土流失的主要人为因素是毁坏植被、不合理的耕作方式、陡坡开荒、现代城市发展以及工程建设等。危害:破坏土地资源影响粮食生产土地生产率下降甚至丧失流域下游泥沙淤积影响调洪灌溉和航运污染水体水土流失的防治对策遵循水土流失规律贯彻“预防为主防治结合”和“工程措施、生态效应、社会效应和经济效益统筹兼顾“的原则坚持治理与开发相结合、治山与治水相结合对全流域统一规划、综合治理因时、因地制宜退耕还林还草加强沿河流域的山地灾害防御、农田基本建设和地方工程建设采取”上游保、中游挡、下游导“的措施开展河道整治工作提高江、河、湖、库拦蓄洪水的能力有效减轻水土流失的危害。减缓风和水流的运动速度风速或径流速度降低它所携带的物质亦减少。在田野建设防风林带或种植防风篱笆可降低风速减少风蚀。如:防风林带为网格状通过第一条林带风速降为原来风速的第二条第三条。减弱水流最好的办法是改变坡地地形筑成梯田。植树种草增加土壤覆盖改变耕作方式四、土地荒漠化的原因和危害及其防治原因:气候变化是造成土地荒漠化的最重要因素之一,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。世界人口猛增是土地荒漠化的根本原因。危害:可利用土地面积减少土地质量降低阻断交通、毁坏建筑设施污染环境防治:防治的根本途径在于保护天然植被建立人工植被合理可调整农业生产结构和布局加强人工草地生态系统的建设合理开发利用水资源。采取农业林草水利和工程等有效措施进行综合治理。五、土地盐渍化的原因及危害:原因:含有盐分的地表水以地面蒸发消耗为主水流流程较短所带盐分聚集在地表。盐分被水代入湖泊和洼地盐分逐渐积累含盐浓度增加这种水渗入地下在经过毛细作用上升到地表造成地表盐分富集。危害:恶化生态环境、影响农牧业生产、毁坏道路路基、腐蚀建筑材料。六、如何保护土地资源及防治土壤污染的措施。、开展土地资源评价制定土地利用规划。、建立健全土地资源管理法律法规、改造中低产田。、防止土地退化和土壤污染。、合理调整农业生产布局充分发挥土地优势。防止土壤污染的措施:必须控制污染源减少三废排放量对污灌水进行预处理使之达到国家标准同时根据作物种类土壤特性来确定灌溉方式、时间水量和次数实行科学灌溉避免土壤污染。对已污染的土壤进行治理根据污染物性质采取各种措施加以治理以讲解、沉淀、中和或分解土壤中的有害污染物质。第四章水资源与地质环境(一)水资源的概念水资源为全部自然界中任意形态的水包括气态水、液态水和固态水的全部量。可以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。狭义上指人类能够直接使用的淡水即自然界水循环过程中大气降水落到地面形成径流流入江河、湖泊、沼泽和水库中的地表水以及渗入地下的地下水。以径流量表示水资源的数量。广义上是指人类能够直接和间接使用的各种水和水中物质在社会生产中具有使用价值的水都可称为水资源。它包括地球上所有的淡水和咸水即包括天然水也包括人类利用工程或生物措施处理更新中的水(中水)。水资源的基本特征水是环境中最活跃的要素。参与了自然界物质的循环是一种动态资源是可以更新的资源。储量的有限性补给的循环性自然界中各种形态水的运动和转换构成水文循环。时空分布的不均匀性水的分布决定于气候条件其中以降水量最为重要。降水受综合性气候带的控制各地降水量的多少差别很大。用途的不可替代性参与地球的演化过程改变地球的地表形态一切生物体内都含有水水是景观资源不可替代的物质水是景观资源不可替代的物质。水是推动人类进步和社会发展的重要的物质资源。(一)水体污染的定义定义: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。原因:自然的人为的。主要是由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体使水的物理、化学性质或生物群落组成发生变化从而降低了水体的使用价值这种现象称为水体污染。(二)水体污染的判别指标水质:是指水和其中所含的杂质共同表现出来的综合特性。水质指标:表示水中杂质的种类和数量是判别水质和水体污染的具体衡量标准。水体污染的程度:污水的水质指标:主要有pH值、悬浮物、有机物浓度(BOD、COD、TOC等)、污水的细菌污染指标(细菌总数、大肠菌群个数)、有毒物质指标(铅、汞、铬等)。水体主要污染物(与水质指标对应)主要有需氧污染物、植物营养物、重金属、有毒化合物、酸、碱与无机盐类、漂浮物、放射性物质、病原微生物和致癌物、工业废热水等。一水资源开发的负环境效应人类对天然水资源的开发利用不仅改变了天然水循环过程使水量平衡在时间上和空间上出现了新的分配体系而且给地质生态环境带来了一定的影响。其中有对人类经济活动有利的正环境效应和不利的负环境效应。(一)区域地下水位下降它是水资源开发负环境效应的主要表现之一由于超量开采地下水地下水降落漏斗不断扩大最终出现区域性水位下降结果导致水资源短缺甚至枯竭。它是地面沉降、岩溶塌陷、地裂缝等地质灾害的主要诱发因素。(二)地面沉降地面沉降是指某一区域内由于各种原因导致的地表浅部松散沉积物压实加密引起的地面标高下降的现象又称地面下沉或地陷。特点是波及范围广、下沉速度缓慢、以垂直运动为主不易觉察但对建筑物、城市建设和农田水利危害大。(三)海水入侵海水入侵是由于滨海地区地下水动力条件发生改变引起海水或高矿化度咸水向陆地淡水含水层运移而发生水体侵入的过程和现象又称盐水入侵、海水内浸、咸水入侵等。第五章矿产资源开发与地质环境一、矿山资源的概念及其特征矿产资源:指所有埋藏于地壳中或出露于地表可被人们开采利用的矿物质聚集体。二矿产资源的特性不均匀性(地区分布)有限性(不可再生性。数量有限宝贵性)相对性(开采技术矿产埋深)品位:矿石中所含有用成分(元素或化合物)的百分含量生态性(地质生态环境)露天开采对地质环境的影响表现在哪些方面土地资源的占用和破坏:露天采矿破坏土地废石堆尾矿堆放占用土地露天矿边坡失稳破坏水土流失地下开采对地质环境的影响表现在哪些方面采空区地面塌陷与地裂缝破坏水文地质环境:矿井突水、海水入侵、区域地下水位下降矿区山体开裂破坏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。第六章能源与地质环境一、能源概念及其分类概念能源的科学定义是指能为人类利用并可获得能量的资源。包括提供某种形式能量的物质资源和某种物质的运动形式。矿物燃料、风力、水力、太阳能等都是能源。能源的分类()按照能源的生成方式划分一次能源(初级能源):自然界现已存在可以直接使用而不改变其基本形态的能源如煤炭、石油、天然气、水力、太阳辐射等二次能源(次级能源):指由一次能源加工转换得到的产品能源。如电能、汽油、沼气、火药、酒精等。()按照能源的形成和再生性可再生能源:一般指不会随人类的开发利用而递缩的能源既能够重复产生的自然资源如水力、潮汐、太阳辐射、风力、地热等。不可再生能源:指经过漫长的地质年代生成一旦使用在短期难以再生成的能源如化石燃料、核燃料等。()按照能源的利用历史和使用状况划分常规能源指在一定历史时期和科学技术水平下已经被人类广泛应用的能源。水力、煤炭、石油、天然气、核裂变材料新能源是由于科学技术进步新发现的能源资源或利用先进技术新开发的能源产品过去曾被利用过而现在又以新的方式利用的能源也属于新能源。太阳能、地热能、海洋能、沼气风能等。()按能源使用的方式划分燃料性能源指通过直接燃烧而产生能量的能源如矿物燃料、生物燃料、核燃料等。非燃料性能源是指不需通过燃烧就可获得能量的能源如风能、水能、潮汐能、地热能、太阳能等。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。温室效应的机理有哪些危害?P酸雨的环境问题:土壤及湖泊、河流酸化。森林及植物受损。对建筑交通设施及古迹等的影响。严重摧残人类健康。第七章人类活动与地质环境一、大型水利水电工程环境地质问题大型水利水电工程对地质环境的影响和破坏主要表现:地形地貌的改变、水利工程影响区水文地质条件的变化及其环境影响、水库岸坡失稳、水库淤积、水库渗漏与浸没、水库诱发地震、大坝下游引水灌溉区土壤盐渍化水库诱发地震的基本特征:表示频度与震级关系的b值较大。地震震级比正常地震低。多数诱发地震的震源深度较浅。地震烈度较同震级天然地震烈度高。地震频率异常高且与水位高低成正相关关系。道路交通工程所引起环境地质问题:边坡变形失稳水文地质环境改变洞室破坏与隧道涌水跨流域调水工程环境地质问题:输水渠道阻塞天然径流渠道稳定性问题调水沿线土壤盐渍化和水质污染问题对下游水文情势和航运的影响东线南水北调工程对长江口环境及水生生物影响。城市地质灾害主要有哪些?灾害有:强烈地震、洪水泛滥、泥石流、崩塌、滑坡、水土污染、地面沉降、地表塌陷、以及特殊地基土(软弱土、湿陷土、膨胀土等)在外因作用下转化而成的次生灾害。城市废弃物对地质环境的影响:侵占土地污染土壤和空气污染水体危害人体健康放射性废物地下库选址原则:、地表地形起伏小。、无大断裂、不整合面分布无垂向节理、断裂区域地壳稳定性好。、处置地层均匀一致呈水平或近水平产状有一定厚度和伸展范围。、上覆下伏和侧向岩层能够提供较好的附加包能力。、处置地层具有较强的离子交换能力和对放射性核素的媳妇能力能有效阻滞反射性废物中泄出的放射性核素和裂变产物。、岩层具有良好的物理化学性质如低渗透性热传导性高密度高强度等能及时传到散失废物的衰变热。第八章地质灾害一、地质灾害的定义及其内涵定义:是指由于地质作用(自然的、人为的或综合的)使地质环境产生突发的或累进的破坏并造成人类生命地震的主要类型有哪些?按形成原因分为两大类:天然地震和人为地震。前者主要有构造地震、火山地震和塌陷地震后者主要有水库地震、深孔注水地震和爆破地震等。空间分布规律:地震活动的空间分布有垂直分布和地表平面分布两种情况。前者是指震源深度在垂直剖面上的变化规律后者则是震中在地表的地理位置上的分布规律。二、地震活动对人类的影响(一)地震效应在地震影响范围内地壳表层出现的各种震害及破坏现象称为地震效应。场地破坏效应>>强烈地振动破坏效应地震波直接建筑物破坏的现象主要震害约的人员伤亡和建筑物破坏是由强烈地振动造成的。包括建筑物的水平滑动、晃动及共振等造成的破坏。(二)地震灾害地表错动和地裂缝(断层)破坏地面建筑物极震区:震中附近振动最大也就是破坏最严重的地区。房屋、桥梁、水利设施、地下管道、水坝、涵洞等砂土液化>>崩塌、滑坡海啸地面标高改变洪水火灾砂土液化在地震力作用下饱水沉积物和表土的突然振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。地震液化的条件:)距震中的一定距离,震级大干级)地震区有未固结的具饱和水的沙层)沙土粒径一lmm之间)最大液化深度可达Om火山喷发物是什么?火山喷发类型:中心式和裂隙式气体喷发物其中水汽比例很大约占百分之到其他成分主要有HS,SO,CO,HF,HCL,NaCl,NHCL等液体喷发物主要是溶岩流固体喷发物由围岩碎块和熔岩块组成总称火山碎屑物。说明崩塌、滑坡形成条件?崩塌地形地貌地层岩性与岩体结构地质构造地下水地震动人类活动滑坡形成条件:地形地貌岩土体类型及性质地质结构水文地质条件外力诱发因素滑坡与崩塌的关系联系:滑坡与崩塌产生于相似的地质结构和地层条件下具有大致相同的触发因素。崩塌可转化为滑坡或是老滑坡体复活滑坡转化为崩塌。区别:与母体关系不同崩塌体完全脱离母体而滑坡体则有部分滑体残留在滑床上崩塌体和滑坡体位移量不同崩塌体的垂直位移量远大于水平位移量而滑坡体的水平位移量大于垂直位移量崩塌与滑坡堆积物的形态各异崩塌堆积物呈锥形体结构零乱毫无层序而滑坡堆积物整体性较好有一定层序和结构特征崩塌堆积物基本无裂缝而滑坡体表面分布许多具有一定规律性的纵横裂缝。斜坡变形破坏地质灾害对人类的影响、对居民点和人民生命财产安全的危害、对工厂矿山的危害、对工程设施的危害、对道路交通的危害、对河道航运的影响、滑坡对农田的危害第九章地质环境与人体健康一、表生带:即岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的界面相互交错重叠的带。通常将地壳中元素的平均含量(重量百分含量)称为丰度值即“克拉克值”。表生环境中元素迁移的特点:元素的迁移特点除受自然地理条件的影响外还明显受人类地球化学活动的影响。具有周期性、地带性和地区性变化特点以淋滤与淀积为主的水迁移过程元素的生物小循环元素的地质地理迁移循环存在人类活动影响地表环境中元素的迁移包含元素空间位置的移动以及存在形态的转化影响地表环境元素迁移的外在因素影响元素迁移的最大外力是活的有机体和天然水。主要的外在因素有环境的pH值、氧化还原电位、胶体、腐殖质、气候和地质地貌条件等。二、地方性甲状腺肿甲状腺肿又称地甲病是一种因环境缺碘或富碘所引起的地方病。甲状腺肿的分布受地质因素影响比较明显。地层中有机质层不发育或缺失饮水或土壤中碘不足都会引起甲状腺肿。碘过量也可引起此类疾病只要选用适宜的饮水和食物食用碘盐和海菜就可以有效地防治甲状腺肿的发生。地方性氟中毒地方性氟中毒亦称“地方性氟病”。它是因长期饮用高氟水或食用高氟食物而引起的一种慢性中毒性地方病。第十章环境地质调查评价与制图环境地质调查的内容()区域地质环境条件:气象水文、地形地貌、地质构造、水文地质()区域地壳稳定性:区域性地壳或岩石圈活动性特别是活动断裂的运动特征与地震活动等。()岩土体的物质组成与结构特征:岩土体粒度与矿物成分、成因类型岩体结构类型工程地质岩组类型等。()资源开发与利用:水资源、土地资源、矿产资源等的分布状况和开发利用程度资源开发利用过程中引发的环境地质问题。()地表水、地下水特征:地表水的径流特征与水质状况地下水补给、径流、排泄特征地下水水化学特征含水层的物理力学性质等。()物理地质现象(地质灾害):内、外动力地质作用下发生的各种地质灾害的稳定状态、发育规律、危害方式和发展趋势。()环境地质问题:环境地质问题的类型、特征、分布危害及其发展趋势重要环境地质问题专项调查与示范研究。()人类工程活动:人类工程活动的类型、强度、范围、历史、已造成的危害和未来趋势地质环境对人类工程活动的敏感性与反馈作用。()环境污染源:污染源的类型、特征及分布污染物种类与危害性污染物质的迁移、转化途径等。()地质环境综合整治措施:针对现有环境地质问题采取的防治措施及其效果等。环境质量环境素质优劣的程度。是指在一个具体的环境内环境的总体或环境的某些要素对人类以及社会经济发展的适宜程度。由地球物理因素和地球化学因素决定的。环境地质区划根据地质环境的结构特征和功能进行区域划分指出各个区域的有利因素和不利因素。使人类活动充分利用有利的地质环境条件避开和限制不利的条件。城市地质环境质量的构成:区域地壳稳定性水资源状况工程建设条件外动力作用状况人类活动状况。

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