当前世界环境地质学发展特点趋向及我国主要环境地质学问题分析
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第二章1.地质环境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。
2.地质环境的容量,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。
3.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的发展都会有很大的影响。
地质环境质量的好坏,可以由以下几个方面的条件来评定。
4.人地复合系统人地复合系统是由人类社会和地球环境两大系统耦合而成的,远离平衡态的、复杂而有序的开放系统。
人地复合系统主要包括大气圈、水圈、岩石圈、冰冻圈、生物圈、智慧圈。
2. 当前世界环境地质学发展的主要特点和趋向1着眼于地球是个复杂系统,是个多层次结构,以及通过各圈层相互作用的演化过程,来研究全球性环境变化。
不仅是研究现代的,而且研究过去地质历史时期,同时对今后21世纪内全球变化趋势进行预测。
全球性变化的主要研究内容是全球性气候(包括古气候)、全球性海平面变化、全球物质和能量循环等等,并且对这些全球性变化给人类生存环境和社会发展带来的影响及后果进行预测。
2.以动态观点及非线性动力学理论和方法来探索地质环境演化的特点和地质环境灾变预报的可能性。
影响环境变化的因素有自然因素与人为因素双重的作用。
这些因素的变化在许多情况下是无序的,是一个非线性问题。
这方面的研究,在国际上已成为热点问题。
3我国主要环境地质学问题我国四大生态脆弱带:黄土高原与北部毗邻的沙漠、岩溶石山区、南方贫瘠的红壤区以及西部高寒地区。
因此,当前和今后我国的环境地质问题将会日益突出。
1. 淡水资源危机正成为最严重的环境问题开展以水资源开发利用为中心的新的一轮区域性环境地质调查工作是综合分析水资源问题的基础性地质工作。
同时迅速建立多种水资源信息的采集、传递、分析研究制图、预报网。
全国统一环境水文地质监测信息系统,作为研究各地区在社会经济发展中水资源的可持续利用前景分析的科学依据。
地球科学的现状与未来发展趋势地球科学是研究地球的物理、化学和生物的学科领域。
它包括了地质学、气象学、海洋学、地球物理学、生态学等众多学科。
每个人都在某种程度上受地球科学的影响,无论是通过天气预报、对环境的关注,还是通过对地球历史的探究。
随着科技的进步和人类对地球的了解越来越深入,地球科学呈现出很大的发展潜力。
探究地球的表面与内部,使我们更加了解地球形成和演化的过程。
同时,地球科学也为我们提供了更好地管理和保护自然资源的方法。
然而,地球科学面临不少问题。
在全球变暖的今天,气候变化和自然灾害与越来越严重。
这让人们意识到地球科学所面临的重要性,寻找解决方案也成为了当务之急。
我们现在所了解的地球科学还有很多需要探索的领域。
以下是其中几个值得研究的领域。
地质学地质学是研究地球结构和外部地表形态的学科。
它的主要研究领域包括岩石和岩石圈、地球内部结构和演化、地质分类、构造与变形以及矿物资源等。
地质学不仅对解释地球形成和演化过程有重要作用,还可以帮助确定地质条件和地质灾害的危险性。
随着勘探技术的发展和全球矿产需求的不断增长,地质学仍然有着广阔的前景。
海洋学海洋学是研究海洋的物理、化学、生命和地质学的学科。
它的主要研究内容包括海洋生态学、海洋物理学、海洋地质学和海洋化学等。
海洋生态学研究的是海洋生态系统,包括各种生物在海洋生态系统中的作用。
海洋物理学则关注海洋物理特性的研究,例如海洋流动、海洋温度变化和海洋表面波浪等。
海洋地质学则探索海底地貌的形成和发展,以及海底环境中的物理、化学和生物过程。
海洋化学研究的是海洋中的各种元素的循环,如碳、氮的旋转周期。
气象学气象学研究大气科学方面与气象学有关的问题。
研究气象学的人员利用数据、模型和观察来预测天气,并研究空气污染、气候变化和天气灾害等。
近年来,人类活动对大气环境的影响越来越明显。
天气预报也由传统的基于统计方法发展为基于模型的数值预报,降水强度预报和气候预测向着更加高精度的目标前进。
《走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨》篇一一、引言构造地质学是地球科学的重要分支,其研究领域涵盖了地壳的形成、演变及地壳内各种构造现象的成因机制等。
随着地球科学的发展,构造地质学在资源勘探、地质灾害防治、环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。
然而,我国构造地质学在发展过程中仍面临诸多问题,本文旨在探讨这些问题及其未来发展方向,以推动我国构造地质学的健康发展。
二、我国构造地质学存在的问题1. 理论研究与实际应用脱节目前,我国构造地质学在理论研究方面取得了一定的成果,但在实际应用中仍存在理论落后、难以指导实际工作的问题。
这主要表现在理论研究与实际应用脱节,缺乏有效的沟通与融合。
2. 缺乏高水平人才构造地质学需要具备扎实的地质学基础和较高的科研素养。
然而,目前我国构造地质学领域高水平人才匮乏,这在一定程度上制约了学科的发展。
3. 科研投入不足相比其他国家,我国在构造地质学方面的科研投入仍然不足。
这导致研究设备、实验室条件等方面的落后,无法满足科研工作的需求。
三、我国构造地质学的未来发展方向1. 加强理论与应用研究的融合为了推动构造地质学的健康发展,应加强理论与应用研究的融合。
一方面,要加强基础理论研究,深入探讨地壳的形成、演变及各种构造现象的成因机制;另一方面,要加强应用研究,将理论研究成果转化为实际应用,为资源勘探、地质灾害防治、环境保护等提供技术支持。
2. 培养高水平人才人才是学科发展的关键。
应加强高校和研究机构的人才培养力度,提高研究生的招生标准,培养具备扎实地质学基础和较高科研素养的高水平人才。
同时,还应加强国内外学术交流与合作,吸引更多优秀的学者和研究者加入到构造地质学的研究中来。
3. 增加科研投入政府应加大对构造地质学研究的投入,提高研究设备、实验室条件等方面的水平。
同时,应鼓励企业和社会资金参与构造地质学研究,形成多元化的科研投入机制。
四、推动我国构造地质学健康发展的措施1. 建立完善的学术交流机制应加强国内外学术交流与合作,定期举办国际国内学术会议,促进学术交流与合作。
地质学的历史发展与现状分析地质学是研究地球的物质组成、内部结构、地质过程以及地球演化历史的学科,它起源于人类对地球的好奇和探索。
地质学的发展经历了漫长的历史,追溯到古代文明时期。
古希腊人提出了最早的地质学理论:提亚亚尔和他的学生安尼克斯门尼斯认为地质变化是由地震所引起的;伯利恒的赫克塔斯、亚里士多德等学者提出了地形地势形成的相关理论。
然而,古代地质学主要是以地方性的实地考察为主,没有形成真正的科学体系。
到了18世纪,地质学开始成为一门真正的学科。
詹姆斯·休谟提出的“现象学原理”为观察和研究地质现象提供了方法论基础。
后来,威廉·史密斯提出了地层学和化石对划分地质时代的重要性,并绘制了基本的地层图,奠定了地质学的基本原理。
19世纪是地质学发展的关键时期。
地球演化理论的形成为地质学提供了整体的框架。
查尔斯·列尔和亚历山大·冯·洪堡等学者提出了地理周期性和地质力的观点,认识到地球的地质历史是不断重复的。
此外,地球演化的速度和机制的研究也有了很大的进展。
在这一时期,巴尔扎克、达尔文、汤姆逊父子等学者的研究和发现极大地推动了地质学的发展。
20世纪以来,地质学进入了一个新的时代,尤其是信息技术的快速发展。
地球物理学、地球化学、地球生物学等交叉学科的兴起为地质学提供了更多的研究方法和手段。
地质学家开始利用卫星遥感和地球物理探测等技术来研究地球的内部结构和表面特征。
此外,地球学科的扩展也与环境问题密切相关,如全球变化研究、地质灾害预测等。
现代地质学的研究重点主要集中在以下几个方面。
首先,探索地球的演化历史和地质过程对认识地球未来发展具有重要意义。
其次,研究地球资源的形成和分布,为资源勘探和开发提供理论依据。
再次,地球的环境问题已经成为重要的研究领域之一,如全球变暖、土壤退化、水资源问题等。
最后,地学研究和地质灾害的预测、预警以及灾后救援等也引起了广泛的关注。
地质学的发展还面临一些挑战。
我国环境地质学的进展及其展望摘要: 随着国民经济、国家重大工程建设和城市化的快速兴起与发展, 环境地质学科得到了迅速发展。
关注气候变化、海岸带发展、城市化、地下水资源与地质环境的相互关系至关重要。
要重视地质灾害形成发育的规律, 特别是人类工程活动与自然地质作用相互关系的研究。
地质灾害防治和群测群防, 在今后一个相当长的时期内仍然是研究重点。
持久地为社会、为公众、为政府服务, 提高地质科学在环境保护中的作用与地位, 提高公众对环境地质学的认知与认同, 才能采取共同行动, 为可持续发展做出贡献。
关键词: 环境地质学;城市化;地质灾害;生态环境一、引言当今,地质科学在社会中的使命,不仅要继续深入研究矿产资源、能源及其中类资源形成、分布、富集规律,满足人类社会发展对矿产资源的不断增长的需求,而且更要面向资源、环境与可持续发展的挑战。
可持续发展的含义是指发展要有后劲,立足当前,着眼未来,着眼于长远,发展要能够继续下去,一直延续下去,同时要为以后的发展创造条件和机会,不能“竭泽而渔”。
这就需要研究自然规律,遵循自然规律,顺其自然,人类才能真正驾驭自然,人类的主动性与积极性才能得到充分的发挥。
因此地质科学可以用来为人类生存的地质环境的可持续发展,为生态环境的平衡发挥愈来愈重要的作用。
环境地质学是本世纪60年代初期在国外书刊上出现的,关于它的涵义和研究范畴,各国学者持有不同的理解。
最初使用这个名词的是Hackett,他认为“环境地质学是研究和使用地质学达到协调和完善状态的一个新方法”。
80年代初期,在第26届国际地质大会上,莫斯科大学Sergeev教授进一步举出了人类工程经济活动是强大的地质营力,并指出“人们不能制止环境问题的发生,但改善规划和维持人类社会的方式,是环境地质科学的目的”。
国内学者从70年代以后对环境地质开始有所讨论,胡海涛、张宗祜、陈梦熊、王瑞久等对环境地质学都有不同的定义与理解,但大体是相近的,他们对环境地质有以下几点共同的认识:(1)环境地质学是地质科学中一门新兴的应用学科,是环境科学的重要组成部分;(2)环境地质学是应用地理论与方法,研究地质环境的基本特征、功能和自身演变规律的学科;(3)环境地质学侧重研究人类工程技术经济活动与地质环境相互作用、相互影响、相互制约的关系;(4)环境地质学着力为人类合理开发利用地质矿产资源和保护人类生存的地质环境,在可持续发展战略中做出贡献。
当代地质学热点问题及其对人类社会的意义评述地质学作为研究地球的物质组成、结构、历史演化和自然灾害等方面的学科,一直以来都受到了广泛的关注。
随着科技发展和人类对地球问题的日益关注,一些热点问题逐渐浮现,对我们认识地球、保护环境、促进可持续发展具有重要意义。
本文将围绕当代地质学的热点问题展开评述,并探讨其对人类社会的意义。
首先,气候变化与地质学的关系是一个当前备受关注的问题。
地质纪录可追溯数千万年前的气候变化,而现代地质学通过研究古气候、探讨气候变化的根本原因,为我们理解和应对当前的气候变化问题提供了重要依据。
全球气候变暖、严重的极端天气事件以及冰川消融等现象已经显现出对人类社会的深远影响。
深入研究气候变化与地球系统之间的关系,有助于我们规划适应性措施和环境管理策略,以保护我们共同生存的地球家园。
其次,地质灾害是当代地质学的另一个热点问题。
随着人口增长和城市发展,地质灾害对人类造成的损失和危害日益加重。
地震、火山喷发、洪水和滑坡等自然灾害无时不刻地威胁着人类社会的安全与稳定。
地质学的研究可以帮助我们预测、评估和减轻地质灾害的风险。
通过利用地球观测技术、气候模型和地下资源勘探技术等手段,我们可以提前预警和应对地质灾害,减少灾害对人类社会的影响。
第三,地球资源的开发利用与可持续发展问题也是当代地质学研究的重点之一。
随着全球自然资源的日益枯竭和环境污染的加剧,人类必须重新思考资源的开发利用模式,以实现可持续发展。
地质学的研究可以帮助我们更好地了解地球内部的矿产资源分布和形成过程,推动有效的资源勘探和开发。
与此同时,地质学的研究还可以揭示地球系统中物质循环的规律,促进资源的循环利用和节约使用,以减少对环境的破坏。
地质学在可持续发展中的应用将对人类社会的经济、社会和环境产生深远的影响。
第四,海洋地质学和极地地质学的研究正在成为地质学领域的新热点。
近年来,随着对海洋和极地资源的需求不断增加,人们开始关注这些地区的地质特征和潜在资源。
《走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨》篇一一、引言构造地质学是研究地球岩石圈中地质构造现象及其规律的一门科学,其发展对推动地质科学研究具有重要意义。
近年来,随着科技的进步与新理论、新方法的涌现,我国构造地质学的研究已取得长足进展。
然而,仍然存在一些问题需要深入探讨,以促进构造地质学的健康发展。
本文旨在分析我国构造地质学面临的问题,并探讨其未来发展方向。
二、我国构造地质学现状及存在问题(一)研究现状我国在构造地质学领域的研究历史悠久,拥有丰富的地壳、岩石和构造样本数据,具有较大的地域和多样性特点。
科研工作者们在诸多地区开展了深入的研究,为我国构造地质学的研究积累了大量经验。
(二)存在的问题尽管在过去的几十年里,我国在构造地质学的研究方面取得了重要成果,但仍然存在一些亟待解决的问题。
首先,研究方法和技术手段相对滞后,需要引进和开发新的技术手段来提高研究精度和效率。
其次,部分地区的地质构造研究程度相对较低,需要进一步加强研究工作。
此外,与其他学科的交叉融合程度不足,限制了构造地质学的发展潜力。
三、未来发展方向探讨(一)加强技术手段的引进与开发随着科技的发展,许多新的技术手段如遥感技术、地球物理探测技术、三维可视化技术等在构造地质学领域得到了广泛应用。
未来应继续引进和开发这些技术手段,提高研究精度和效率。
同时,结合大数据、人工智能等新兴技术,推动构造地质学的数字化转型。
(二)深化重点地区的地质构造研究针对部分地区地质构造研究程度较低的问题,应进一步加大投入力度,深入开展研究工作。
通过系统的地质调查和勘探工作,揭示这些地区的构造特征和演化规律,为资源勘探、地震预测等领域提供有力支持。
(三)加强与其他学科的交叉融合构造地质学作为一门综合性极强的学科,应加强与其他学科的交叉融合。
例如,与地球物理学、地球化学、岩石学等学科的交叉融合,有助于更全面地了解地球的内部结构和演化过程。
《走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨》篇一一、引言构造地质学是研究地球岩石圈内部构造及其演化的科学,它不仅在资源勘探、工程地质和地壳运动等重要领域有着广泛应用,也是地质学研究的核心内容之一。
随着科技的不断进步和地学研究的深入,我国构造地质学面临着新的机遇和挑战。
本文旨在探讨我国构造地质学当前存在的问题及未来发展方向,以期为该学科的健康发展提供参考。
二、我国构造地质学当前存在的问题1. 基础理论体系尚待完善当前,我国构造地质学在基础理论体系方面仍存在诸多不足。
一方面,对于地壳内部构造的认知尚不够深入,对于某些复杂的地质现象的解释尚不够完善;另一方面,现有理论体系与现代科学技术的发展存在一定程度的脱节,难以满足当前的地质研究和应用需求。
2. 缺乏创新型人才和技术手段随着社会的发展和科技的进步,对创新型人才和技术手段的需求越来越高。
然而,当前我国构造地质学在人才培养方面仍存在一些问题,如教育理念滞后、培养模式单一等。
此外,技术手段的更新换代速度较慢,难以满足地质研究和应用的需求。
3. 实践应用与理论研究的脱节在实践应用方面,我国构造地质学仍存在与理论研究脱节的现象。
一方面,某些地区的地质勘查工作过于注重经济利益,忽视了对基础理论的深入研究;另一方面,某些研究成果难以转化为实际应用,缺乏有效的转化机制。
三、未来发展方向1. 加强基础理论研究为推动我国构造地质学的健康发展,应加强基础理论研究。
一方面,要深入探讨地壳内部构造的成因和演化机制,完善现有理论体系;另一方面,要关注现代科学技术的发展,将新技术、新方法引入到地质研究中,推动理论体系的更新换代。
2. 培养创新型人才和技术手段要培养具备创新精神和能力的构造地质学人才。
首先,要改革教育理念和培养模式,注重培养学生的创新思维和实践能力;其次,要引进先进的技术手段和方法,如遥感技术、地球物理探测技术等;最后,要加强国际交流与合作,吸收借鉴国际先进的地质研究成果和经验。
环境地质学研究现状与发展引言:环境地质学是研究地球表层环境与地质过程之间相互作用的学科,它关注如何保护和合理利用地下和地表的自然资源,以及如何应对环境地质问题带来的挑战。
当前,随着全球环境问题的日益凸显,环境地质学的研究也日益深入人心。
本文将探讨环境地质学的当前研究现状和未来的发展方向。
一、环境地质学的研究领域1. 土壤与水资源土壤是地球最基本的自然资源之一,对人类生存和可持续发展具有重要意义。
环境地质学致力于研究土壤的形成、演化和污染等问题,以维护土壤生态系统的稳定和农业可持续发展。
水资源是人类生活和经济发展的基础,但人口增长和工业化进程对水资源提出了巨大挑战。
环境地质学通过研究地下水和地表水的水文地质特征,探索水资源的分布、质量和可持续开发,为水资源管理提供科学依据。
2. 地质灾害与风险评估地质灾害如地震、滑坡、泥石流等对人类社会造成了巨大威胁。
环境地质学通过对地质灾害的成因、演化和预测研究,提供灾害风险评估和减灾决策的科学支持。
3. 环境污染与修复环境污染对自然生态系统和人类健康产生严重影响。
环境地质学通过研究污染物的迁移和转化过程,寻找污染源和评估污染程度,提供环境修复技术和策略,为环境保护和可持续发展提供支持。
二、环境地质学的研究方法1. 地质勘查与遥感技术地质勘查是环境地质学的基础,它通过野外实地调查和采样,获取地质信息并分析地下地质构造和地质特征。
遥感技术则通过卫星、飞机等远距离观测手段,获取地表信息,对地表环境进行监测和评估。
2. 数值模拟与实验研究数值模拟是环境地质学研究的重要手段,通过建立数学模型和计算方法,模拟地下水流、物质迁移等过程,分析环境问题的演化和趋势。
实验研究则通过室内实验和野外试验,验证和改进数值模型,提供实验数据支持。
三、环境地质学的发展趋势1. 空间信息技术的应用随着空间信息技术的快速发展,环境地质学研究正从传统的野外调查向遥感、卫星导航、地理信息系统等技术手段转变。
第15卷 第2期2004年6月中国地质灾害与防治学报The Chinese Journal of G eological Hazard and C ontrol V ol.15 N o.2Jun.2004当前世界环境地质学发展特点趋向及我国主要环境地质学问题分析冯翠娥1,周建伟2,周爱国2(11中国地质环境监测院,北京 100081;21中国地质大学环境学院,湖北武汉 430074)摘要:阐述了环境地质学的历史渊源、涵义、研究内容、所属门类、学科地位等,广泛借鉴前人资料,总结了当今世界环境地学发展的主要特点和研究趋向:以动态观点及非线性动力学理论和方法来探索地质环境演化;从不同空间尺度研究地球环境演化;环境变化的时间效应成为环境地质研究中的一个十分重要的方向;地质灾害防治与环境保护问题已成为环境地学研究领域内的重点问题;正在深入探索环境地质学的科学基础:水-岩相互作用;可持续发展理念对环境地质学的研究工作提出了新的要求;现代新技术在环境研究中的应用发展速度很快。
归纳了现在我国存在的主要环境地学问题:淡水资源的严重短缺;城市发展中的环境地质问题;由人类活动引起的环境污染与地球化学循环变化;频繁的地质灾害与人类工程经济活动诱发的环境地质问题;人类活动导致的生态环境破坏。
指出需要在地球系统科学的理论与方法指导下,紧密结合国家目标和经济发展紧迫需要,进行前沿性研究。
关键词:环境地质;环境地学问题;水-岩相互作用;地质灾害;可持续发展文章编号:100328035(2004)022009207中图分类号:X 141;P694文献标识码:A收稿日期:2004201218;修回日期:2004203205作者简介:冯翠娥(1963—),女,高级工程师,毕业于中国地质大学(武汉),从事水文地质及环境地质研究.1 前言环境地质学概念在国外出现于20世纪60年代初期。
关于它的涵义和研究范畴,各国学者持有不同的理解。
国内学者从70年代以后对环境地质开始有所讨论,归纳起来国内外各家对环境地质学涵义有如下几点共同的认识[1~8]:(1)环境地质学是地质科学中的一门新兴应用学科,是环境科学的重要组成部分;(2)环境地质学是应用地质科学的理论与方法,研究地质环境的基本特征、功能和自身演变规律的学科;(3)环境地质学侧重研究人类工程技术经济活动与地质环境相互作用、相互影响、相互制约的关系;(4)环境地质学着力为人类合理开发利用地质矿产资源和保护人类生存的地质环境提供地学方面的科学依据,在可持续发展战略中做出贡献。
可见环境地质学已经成国际地学界认同为地质科学中一门应用科学,并且已经成为环境科学和环境保护方面一个不可忽视的研究领域(陈梦熊、哈承佑等,1995~1998)。
地质环境是自然环境一部分,是“四圈”之一的岩石圈的表层部分。
环境地质学则研究岩石、水、生物和大气四圈的相互作用和影响,研究地质环境系统与自然环境系统和社会环境系统相互间关系,地位十分重要[6]。
环境地质学与其它地学研究领域很难严格界定,均属于地球系统科学的范畴,环境地质学应该是一个广义的概念。
目前需要从地球系统科学的角度正确理解环境地质学,进而开展有关国计民生的前沿课题和目前迫切需要解决的环境地学问题的研究,以使我国的环境地质学研究工作再上一个新台阶。
2 世界环境地学发展的特点和趋向20世纪中期以来全世界由于人口的剧增、经济的迅速发展、自然资源的无序开发利用和工业化程度的提高,给人类生存的环境带来很大变化。
人们逐渐认识到发生于地球表部的环境和生态系统的全球性重大变化,正在直接影响到人类生存和社会发展,意识到环境问题是全球性问题,人类和社会经济的进一步发展必须与环境相协调。
因此,环境科学正成为当前世界上最为关注的一项新的学科。
于是,在国际科学界的积极推动下,在各国间协调组织下,共同实施了一系列的环境科学的研究工作,充分强调了环境地学的重要性[8](王思敬等, 1995)。
最近几届的国际地质大会一再强调地质科学为解决当前环境问题,特别是全球性的环境问题作出贡献的重要性与迫切性。
国际上环境地质学研究在地球系统科学框架下,正进入新的发展阶段。
地球系统科学为环境地质学提供了全新的科学哲学(王焰新,2003)。
基于地球系统科学的环境地质学哲学主要有以下内涵:(a)演化观:现今的自然环境是包含水、土、气、生和岩等要素在内的地球系统长期演化的产物;以无限度满足人欲为核心的强烈人类活动作为地球系统中非自然的新要素,局部甚至从根本上改变了自然环境演化的路径。
(b)循环观:自然环境系统中物质、能量与信息的循环决定了自然资源的时空分布。
在自然环境系统中,无”废物”可言。
(c)系统观:环境系统是由相互作用的生物圈(含人类圈)、水圈、底层大气圈及浅层岩石-土壤圈组成的复杂系统。
(d)空间尺度观:环境过程(实质上是影响人类安全与健康的地质-地球化学作用)及其产物在空间上和不同尺度上呈现多样性。
这些哲学思想必须贯串环境科学研究的全过程和各个方面,对于构建人工环境系统也具有重要的指导意义(王焰新等,2004)。
综合分析可知,当前国际上环境地质学发展的特点主要有以下几个方面[9~14](张宗祜等,1995;张人权等2004;王焰新等,2004)。
211 以动态观点及非线性动力学理论和方法来探索地质环境演化在自然因素与人为因素双重的作用下环境产生变化,而这些因素的变化在许多情况下是无序的,是一个非线性问题。
非线性动力学理论和方法研究,在国际上已成为热点问题。
要了解和掌握这些因素变化,就要通过长期的连续的对环境各要素进行监测,取得必要的资料,从而来认识它。
因此,国际上非常重视建立不同级别的(即全球性的、国家级的、地区性的)长期的环境监测网站。
收集环境变化记录资料,作为全球环境变化研究的科学依据,也是地球系统科学的重要组成部分。
这种以研究环境和生态系统为目的的不同级别的长期监测网站的建立已成为国际性趋势。
例如美国的长期生态研究网络、亚洲—太平洋地区的全球变化网络、中国生态系统研究网络、欧洲全球变化研究网络等等(方精云等,2000)[10]。
以各类环境监测数据为基础,采用动态观点及非线性动力学理论和方法,综合性地来探索地质环境演化的特点和地质环境灾变预报的可能性。
212 从不同空间尺度研究地球环境演化着眼于地球是个复杂系统,是个多层次结构,以及通过各圈层相互作用的演化过程,来研究全球性环境变化。
既研究现代的,也研究过去地质历史时期(如晚更新世以来,尤其是全新世时期的古环境变迁),同时对21世纪内全球变化趋势进行预测。
全球性变化的主要研究内容是全球性气候(包括古气候)、全球性海平面变化、全球物质和能量循环等等,并且对这些全球性变化给人类生存环境和社会发展带来的影响及后果进行预测[9]。
地球系统中的大气、水文、陆地部分都是在不同的空间尺度上演化和变化的。
大尺度的环境研究有全球性变化、各层圈间的相互作用,如海洋-大气之间,海洋-陆地之间,大气与陆地之间,人-地之间的相互作用。
其研究重点是各圈层间的界面上的物质传输、能量转换的化学的和物理的通量和过程;中尺度(地区性或地带性)的环境地质研究,以研究区特有环境和对经济发展的影响为主要方向,其内容有:气候与陆地生态系统的耦合;对陆地生态系统变化的影响;全球变化对地区农业与粮食保障的影响等等,这些区域主要集中在生态脆弱地区。
如干旱半干旱地带、海岸带、大河流域、盆地、三角洲等和不同气候区,自然灾害多发区等;小尺度空间的环境研究,多为环境问题比较集中的地点。
如城市、工矿区、重大地质灾害发生地、经济发展较快的地区,以及有不同的突出环境问题,如地面沉降、塌陷、滑坡、泥石流等地区。
其环境问题多以人为活动为主导诱发因素,主要研究环境变化中的动力的、化学的过程和人类的工程技术活动影响程度以及防治措施等。
213 环境变化的时间效应成为环境地质研究中的一个十分重要的方向由于空间尺度不同和发生过程和机理的复杂性,环境变化的时间效应不同,有时是周期性的,有的可能是突发性的,有的可能具较长时间的滞后性。
周期性环境变化的周期长短又不一样,短周期环境变化的研究更有实用意义。
目前在环境变化的时间效应研究上,高分辨率时段的研究不论在理论上还是在方法上都已成为重要课题。
因此,在了解和掌01中国地质灾害与防治学报ZH ONGG UO DIZHIZ AIH AI Y U FANG ZHI X UE BAO2004年 握环境变化的过程和预测其变化趋势上,其时间效应是十分重要的。
例如1816~1830年在全球各地出现过一段气候急剧突变的时期。
其原因是1815年在印度尼西亚的T ambora火山爆发。
这是人类记录到的最大一次火山爆发。
其结果导致美洲和欧洲大陆出现夏冷;亚洲如我国海南岛出现严冬天气;安徽六月雨雪等全球性气候异常,在祁连山也有气候异常。
反映在树木年轮指数曲线上。
有些地方长期积累的化学物质对环境的污染,可能滞后于几十年或100a之后爆发出大范围地区的环境突然恶化问题。
214 地质灾害防治与环境保护问题已成为环境地学研究领域内的重点问题随着人类改造自然能力的增强和人类社会经济活动的越来越频繁,导致与人类生存休戚相关的一系列环境问题不断发生。
诸如温室效应、酸雨、臭氧层破坏、沙漠化、石漠化、诱发地震、地下水污染、瘟疫流行以及崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地裂缝、海水倒灌等等已经给人类自身的生存和发展造成威胁。
自1980年第26届国际地质大会上提出地质环境问题宣言开始,越来越多的地球科学工作者已深刻地意识到,地质科学拓展方向和出路之一主要在于参与解决地球的环境与灾害问题。
反映地球科学领域对灾害和环境问题的讨论也成为主流。
如何对自然界存在的地质灾害和人为因素造成的环境恶化进行防治,以及采取怎样的措施保护现有的生存环境等问题,已经成为,并且在今后仍将是环境地学研究领域内的重点问题。
215 正在深入探索环境地质学的科学基础:水-岩相互作用水-岩相互作用研究发展至今,实际的研究内容已成为水-岩(土)-气-生-人类相互作用了。
过去的研究确认:水-岩相互作用研究是成岩、成矿(包括金属、油气和地热水)作用研究的基础,即资源地质学的科学基础。
近30a的研究证实,水-岩相互作用理论也是环境地质学的科学基础(王焰新等,2004)。
水-岩相互作用是近地表环境演化的重要驱动力。
人类赖以生存的四大环境要素———水、土、气、生,是不同时间尺度与空间尺度上的、自然的或受人类活动影响的水-岩相互作用的产物。
在地球系统科学的框架下,以水-岩相互作用理论为指导,借助于现代先进的同位素示踪技术、数值模拟技术、空间信息分析技术等,深入研究不同时空尺度与不同条件下的水-岩相互作用,重塑表生带环境演化过程,揭示环境演化规律、分析环境变异(突变)机制,必能为人类生存环境的有效改善、最终实现人类与环境的协调发展提供理论基础。