第一節(jié)地質(zhì)環(huán)境的內(nèi)涵與基本特征一、地質(zhì)環(huán)境的內(nèi)涵所謂地質(zhì)環(huán)境，系指巖石圈及其表層風(fēng)化產(chǎn)物，包括地球巖石圈和表層風(fēng)化層兩部分地質(zhì)體的組成、結(jié)構(gòu)和各類地質(zhì)作用與現(xiàn)象。地質(zhì)環(huán)境是具有一定空間概念的客觀實(shí)體，它包含物質(zhì)組成、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力作用三種基本要素。地質(zhì)環(huán)境的上限，是地表或巖石圈的表層；對(duì)地質(zhì)環(huán)境下限位置的確定，目前有多種意見(jiàn)，大致可分為兩類：一類是從人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的角度衡量，把下限定為人類的科學(xué)技術(shù)水平和生產(chǎn)活動(dòng)的能力所能達(dá)到的地殼深部；另一類則是從環(huán)境對(duì)人類和其他生物的適宜性來(lái)衡量，其下限達(dá)到與區(qū)域地殼穩(wěn)定程度有關(guān)的地殼深部甚至地幔。地質(zhì)環(huán)境是人類生存發(fā)展的基本場(chǎng)所，它構(gòu)成了人類生活和生產(chǎn)條件的客觀實(shí)體。它對(duì)人類的作用可分為地質(zhì)資源開(kāi)發(fā)與地質(zhì)體的利用兩大方面。地質(zhì)資源開(kāi)發(fā)包括人類開(kāi)采地下固體礦產(chǎn)、石油和地下水以及土地資源的開(kāi)發(fā)利用；地質(zhì)體的利用主要是指人類對(duì)地質(zhì)體的空間利用以及地質(zhì)體的物理、化學(xué)特征及其對(duì)人類的適宜性等，人類在地球表面修建樓房、筑路架橋、地下開(kāi)挖隧道、地質(zhì)景觀欣賞等。人類依賴地質(zhì)環(huán)境生存和發(fā)展，同時(shí)人類活動(dòng)又不斷地改變著地質(zhì)環(huán)境的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特征。地質(zhì)環(huán)境與大氣、水、生物，甚至宇宙空間也有密切的關(guān)系，它與大氣圈、水圈和生物圈及宇宙環(huán)境進(jìn)行著密切的物質(zhì)交換和能量流動(dòng)。這種物質(zhì)循環(huán)與能言，地質(zhì)環(huán)境的空間范圍包括巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈的下部，這些圈層相互影響、相互作用，彼此之間進(jìn)行著頻繁而劇烈的能量遷移和物質(zhì)交換。隨著人類對(duì)資源需求的劇增以及科學(xué)技術(shù)日新月異的進(jìn)步，人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響和作用越來(lái)越大，而地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)的干擾則表現(xiàn)出兩種不同的反應(yīng)趨勢(shì)—良性反應(yīng)（正環(huán)境效應(yīng)）和惡性反應(yīng)（負(fù)環(huán)境效應(yīng)）。人類活動(dòng)的方式以及地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔霉餐瑯?gòu)成了環(huán)境地質(zhì)學(xué)的重要理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。二、地質(zhì)環(huán)境的基本特征地質(zhì)環(huán)境的容量，即某個(gè)特定地質(zhì)空間可能承受人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大潛能。人類所有生產(chǎn)和生活的消費(fèi)物資，都直接或間接地取自地質(zhì)環(huán)境；人類在生產(chǎn)和生活過(guò)程中產(chǎn)生的一切廢棄物，又都直接或間接地排放到地質(zhì)環(huán)境之中。所以，地質(zhì)環(huán)境的容量，可以用特定地質(zhì)空間可能提供人類利用的地質(zhì)資源量和對(duì)人類排放的有害廢物的容納能力來(lái)評(píng)價(jià)。地質(zhì)資源，指地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)可供人類利用的一切物質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這種資源的概念在不斷地發(fā)展。在現(xiàn)階段，至少有下列幾個(gè)方面：①礦物資源；②能源資源；③建筑材料資源；④土地資源；⑤地下水資源；⑥地質(zhì)景觀資源；⑦地質(zhì)空間資源等。這些地質(zhì)資源，絕大多數(shù)是不可更新資源，使用后不能再生。水資源雖能得到更新，但其年可用量也是有限度的。所以，濫采、濫用地質(zhì)資源，必將帶來(lái)嚴(yán)重的后果。地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類排放的有害廢棄物的容納能力，取決于地下水、土壤和巖石對(duì)污染物的凈化能力。水體、土壤、巖石對(duì)污染物質(zhì)具有自凈功能，通過(guò)這種自凈功能，地質(zhì)環(huán)境對(duì)外來(lái)的污染物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部消化，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用。地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量，在一定程度上由地球物理因素和地球化學(xué)因素決定，其好壞對(duì)人類的生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都會(huì)有很大的影響。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的好壞，可以由以下幾個(gè)方面的條件來(lái)評(píng)定。1.自然地質(zhì)條件的穩(wěn)定性自然地質(zhì)條件是決定地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的主要因素，其中最重要的有：地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性、地形穩(wěn)定性、地基穩(wěn)定性、巖層性質(zhì)以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況。2.原生地球化學(xué)背景微量元素是人體和其他生物體發(fā)育所必需的。環(huán)境中某些元素含量過(guò)高、過(guò)低或存在對(duì)人體有害的其他元素，均會(huì)給人的健康帶來(lái)危害。所以，環(huán)境的地球化學(xué)背景值是地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志。3.地質(zhì)資源的豐富程度礦物資源、能源資源、土地資源、地下水資源、建筑材料資源和地質(zhì)空間資源等是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，人們的生活水平與地質(zhì)資源的豐富程度及其可用價(jià)值的大小密切相關(guān)。礦產(chǎn)資源、能源資源和地下水資源等資源的儲(chǔ)量和開(kāi)采價(jià)值也是社會(huì)財(cái)富的一種衡量指標(biāo)。沒(méi)有可供人類利用的各種地質(zhì)資源，現(xiàn)代人類文明是不可能出現(xiàn)的。4.抗人類活動(dòng)干擾的能力環(huán)境一方面為人類活動(dòng)提供空間及物質(zhì)能量，另一方面容納并消化其廢棄物。人類活動(dòng)超出環(huán)境系統(tǒng)維持其動(dòng)態(tài)平衡的抗干擾能力時(shí)，就產(chǎn)生種種環(huán)境問(wèn)題。抗干擾能力差的地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)稍有不慎，就可以使地質(zhì)環(huán)境狀況更加惡化。例如，中國(guó)西北地區(qū)，氣候干旱、植被稀少，人類活動(dòng)的輕微干擾即會(huì)出現(xiàn)荒漠化等環(huán)境惡化的現(xiàn)象；處于半干旱氣候條件下的華北平原，如農(nóng)田水利活動(dòng)不當(dāng)，很容易加劇土壤鹽漬化，地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較差。5.受污染或受破壞的程度人類對(duì)自然界的干擾日益擴(kuò)大，地球上幾乎已不存在未受人類活動(dòng)影響的區(qū)域。天然的地質(zhì)環(huán)境越來(lái)越少，人為因素對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越大，評(píng)定地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的好壞，必須考慮人為因素的干擾程度。廢棄物導(dǎo)致的環(huán)境污染、大型工程活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞均不同程度地改變了地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量。地質(zhì)環(huán)境的整體質(zhì)量取決于各組成要素的質(zhì)量。但在評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣時(shí)，除考慮各要素的平均狀況外，還應(yīng)找出質(zhì)量最差的要素，并做出評(píng)價(jià)。因?yàn)?，人類活?dòng)常常使環(huán)境質(zhì)量最差的因素首先受到影響，從而引起地質(zhì)環(huán)境的變異。（三）地質(zhì)環(huán)境的相容性地質(zhì)環(huán)境的相容性是指地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類施加的某種干擾的適應(yīng)性。地球上各種不同的地質(zhì)環(huán)境，其發(fā)生、發(fā)展受地質(zhì)構(gòu)造、巖性、水文、地質(zhì)作用和地形條件的控制。每一類地質(zhì)環(huán)境都是一種具有自身特征和功能的地質(zhì)空間，它們對(duì)各類工程活動(dòng)的相容性是不一致的。因此，對(duì)人類活動(dòng)的干擾，表現(xiàn)出不同形式的反應(yīng)。地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)的干擾有兩種不同的反應(yīng)趨勢(shì)：良性反應(yīng)和惡性反應(yīng)。良性反應(yīng)即人類活動(dòng)的正環(huán)境效應(yīng)，主要表現(xiàn)為在人類活動(dòng)作用下，地質(zhì)環(huán)境向著穩(wěn)定有利的方面發(fā)展。如在潛水位高的沼澤地和鹽堿地上進(jìn)行人工排水，降低地下水位，加上施用有機(jī)肥料等措施，鹽堿地可以逐漸改變成好地。而在有些地區(qū)，人類活動(dòng)不當(dāng)，地質(zhì)環(huán)境將出現(xiàn)惡性反應(yīng)，即人類活動(dòng)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)。如在中國(guó)的黃土高原地區(qū)，脆弱的地質(zhì)環(huán)境受到盲目采伐、開(kāi)墾坡地、破壞植被等人類活動(dòng)的作用，會(huì)加劇水土流失，使環(huán)境向著不毛之地的方向發(fā)展。應(yīng)當(dāng)指出，在同一類地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)，不同的工程活動(dòng)，可能產(chǎn)生兩種截然不同的反應(yīng)趨勢(shì)，這取決于人類活動(dòng)與該地區(qū)各種環(huán)境要素之間的作用性質(zhì)。（四）地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔玫刭|(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔茫吹刭|(zhì)環(huán)境受人類活動(dòng)干擾后對(duì)這種干擾做出某種反應(yīng)的作用。地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔檬黔h(huán)境地質(zhì)學(xué)的重要理論基礎(chǔ)。地質(zhì)環(huán)境較容易受到人類活動(dòng)的影響。當(dāng)人類活動(dòng)的規(guī)模和強(qiáng)度超過(guò)了地質(zhì)環(huán)境的承受極限后，必然導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，對(duì)人類活動(dòng)做出反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)就是地質(zhì)環(huán)境在人類作用力影響下，對(duì)物質(zhì)和能量的輸入與輸出的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)人類作用力不大時(shí)，通過(guò)地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部的調(diào)節(jié)能力，對(duì)外界的沖擊進(jìn)行補(bǔ)償和緩沖，就可以完成這種調(diào)整過(guò)程，維持地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為不易覺(jué)察的“隱蔽的”形式；當(dāng)人類作用力增大，超過(guò)其自身的調(diào)節(jié)能力的”形式表現(xiàn)出來(lái)。研究地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔?，是?zhǔn)確預(yù)測(cè)環(huán)境變化的基礎(chǔ)，是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的核心問(wèn)題。但是，人們至今對(duì)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)各要素之間的相互作用與相互依賴的復(fù)雜關(guān)系、能量的轉(zhuǎn)換、平衡關(guān)系等反饋?zhàn)饔脵C(jī)制，尚未完全認(rèn)識(shí)，有待進(jìn)一步探討和研究。第二節(jié)環(huán)境地質(zhì)作用一般而言，環(huán)境地質(zhì)作用主要指人類與地質(zhì)環(huán)境間的相互作用，具體包含：①各種自然地質(zhì)因素、自然地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)人類的作用，即自然地質(zhì)作用；②人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的作用與反作用，即人為地質(zhì)作用及上述地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔谩１竟?jié)重點(diǎn)講述人為地質(zhì)作用以及人地關(guān)系問(wèn)題。一、自然地質(zhì)作用傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)認(rèn)為，自然地質(zhì)作用是地質(zhì)動(dòng)力引起的，兩種基本類型的作用—內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用，推動(dòng)著地殼的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展。內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用有構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、地震以及變質(zhì)作用；外動(dòng)力地質(zhì)作用包括風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積和成巖作用等。這兩種基本地質(zhì)作用控制和改變著地球表面的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。二、人為地質(zhì)作用在人口劇增、社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，地球表面受到了人類活動(dòng)的強(qiáng)大沖擊，人類活動(dòng)已成為使地球表面發(fā)生變化的又一動(dòng)力，產(chǎn)生了其規(guī)模與速率都可以同天然地質(zhì)作用相比擬的人為地質(zhì)作用。人為地質(zhì)作用是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。人類活動(dòng)的地質(zhì)作用意義，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也不斷擴(kuò)大。當(dāng)前條件下，人為地質(zhì)作用的表現(xiàn)形式主要有以下幾個(gè)方面：1.人為剝蝕地質(zhì)作用礦山剝離蓋層、工程挖掘土石、農(nóng)業(yè)平整土地等，都在很大程度上破壞地殼組成物質(zhì)，改變地表形態(tài)，其地質(zhì)效應(yīng)同天然外動(dòng)力引起的剝蝕作用完全一樣。在這些區(qū)域內(nèi)，人為剝蝕作用的強(qiáng)度與速率甚至要比天然剝蝕作用強(qiáng)大得多。2.人為搬運(yùn)地質(zhì)作用人類在工程活動(dòng)中，每年要移動(dòng)許多地殼物質(zhì)，有的是為了某種需要利用運(yùn)輸工具加以搬運(yùn)，如填筑地基、采礦、場(chǎng)地開(kāi)挖等；有的是由于人類對(duì)資源的不合理開(kāi)發(fā)活動(dòng)，造成地表物質(zhì)的遷移，如盲目砍伐森林、過(guò)度放牧等引發(fā)的水土流失。據(jù)估計(jì)，人類活動(dòng)每年搬運(yùn)的物質(zhì)總量已超過(guò)了全球水流的搬運(yùn)強(qiáng)度。天然水流的搬運(yùn)作用，一般將風(fēng)化產(chǎn)物從上游搬向下游，所搬運(yùn)物質(zhì)的大小，隨水流攜帶能力的消耗而變化。人為搬運(yùn)作用可以把物質(zhì)從低處運(yùn)到高處，其物質(zhì)大小和流向一般隨需要和人的意志而變化。3.人為堆積地質(zhì)作用人類活動(dòng)在地球上形成了許多人工堆積土，特別是在城市地區(qū)、濱海地區(qū)，這種人工堆積土的分布面積和厚度，可以達(dá)到相當(dāng)大的規(guī)模。如日本東京港地區(qū)的大片土地即由人工填積而成，填地范圍近40km2,擴(kuò)大了陸地面積。4.人為塑造地形作用經(jīng)濟(jì)建設(shè)和工程活動(dòng)使地表形態(tài)發(fā)生了很大的變化，形成了許多人為地貌景觀，如農(nóng)業(yè)上平整的土地、梯田，水利建設(shè)中興建的水庫(kù)、運(yùn)河、灌溉渠系；采礦堆積的尾礦廢石堆，采礦場(chǎng)陡壁斜坡、礦坑、陷落漏斗；城市區(qū)的人工湖、假山；道路路堤、路塹；海岸地帶的防潮大堤、人工島；圍海、圍湖造地，等等。其規(guī)模和速率，常常比天然外動(dòng)力作用對(duì)地形的塑造還要巨大。5.人類活動(dòng)的其他地質(zhì)作用人類活動(dòng)還可以使地殼表層內(nèi)的地球化學(xué)場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、水動(dòng)力場(chǎng)、熱力場(chǎng)等發(fā)生改變，產(chǎn)生其他新的地質(zhì)作用和地質(zhì)現(xiàn)象。例如，在長(zhǎng)期大規(guī)模強(qiáng)烈開(kāi)采地下水的地區(qū)，由于開(kāi)采區(qū)含水層壓力的降低，導(dǎo)致含水層發(fā)生新的壓密作用，引起地面沉降，在巖溶發(fā)育區(qū)發(fā)生地面塌陷。水動(dòng)力條件的變化，引起巖石化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)的變化和水化學(xué)性質(zhì)的改變。大型水庫(kù)、深井注水等人類活動(dòng)，足以促使某些斷層活化，引起地震。礦業(yè)活動(dòng)，可以改變某些礦物在地殼內(nèi)的分布狀況，發(fā)生礦物的人為遷移和富集作用。上述人為地質(zhì)作用，必然破壞地質(zhì)環(huán)境在天然地質(zhì)作用下的平衡條件，形成新的平衡關(guān)系。隨著人口的增長(zhǎng)，社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人為地質(zhì)作用力將愈加強(qiáng)大，它們對(duì)地質(zhì)環(huán)境的沖擊亦將更加強(qiáng)烈。深入研究人為地質(zhì)作用現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展，有助于評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境的變化趨勢(shì)。三、人地關(guān)系與可持續(xù)發(fā)展人類一經(jīng)出現(xiàn)，就與地球環(huán)境發(fā)生了關(guān)系，也就是說(shuō)，在地球上開(kāi)始出現(xiàn)了人類與環(huán)境的關(guān)系問(wèn)題，即“人地關(guān)系”。人類是環(huán)境的產(chǎn)物，環(huán)境為人類的生存和發(fā)展提供了必要的條件；同時(shí)人類又是環(huán)境的塑造者。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類越來(lái)越大地對(duì)自然環(huán)境發(fā)生影響，兩者間密切而對(duì)立的關(guān)系日漸加劇。人類通過(guò)對(duì)自然的依賴與開(kāi)發(fā)，人地關(guān)系得以萌生，人地矛盾也同步形成。但人類誕生以后的很長(zhǎng)歲月中，生產(chǎn)力水平極為低下，人類只不過(guò)為了生存而適應(yīng)和利用環(huán)境，很少有意識(shí)地改造環(huán)境，對(duì)環(huán)境影響不大。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是農(nóng)業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)革命，使人類利用和改造環(huán)境的能力大大加強(qiáng)。與此同時(shí)，也出現(xiàn)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。“人類主宰自然”的狂熱思想和不惜代價(jià)地向自然開(kāi)戰(zhàn)的行為，使人與環(huán)境的矛盾日益升級(jí)，人地關(guān)系產(chǎn)生“危機(jī)”，把地表環(huán)境人文時(shí)期固有的、早已存在的“環(huán)境與發(fā)展”問(wèn)題激化和突出起來(lái)，并成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要阻滯力量，威脅到了人類自身的安危和盛衰。人口、資源、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的多重關(guān)系是人地關(guān)系的客觀表現(xiàn)。四者運(yùn)動(dòng)方式的失當(dāng)和比例關(guān)系的失調(diào)，加劇著人地關(guān)系的矛盾和危機(jī)。人類活動(dòng)與地球環(huán)境是構(gòu)成人地復(fù)合系統(tǒng)的對(duì)立因子，它們的相互依存性和制約性決定著系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程和演進(jìn)方向，然而，人類和自然各有其獨(dú)特的、自我支配的客觀規(guī)律，它們的存在方式與運(yùn)動(dòng)形式無(wú)時(shí)無(wú)地不在影響著對(duì)方。任何一方的不正常“擾動(dòng)”和非彈性“越軌”都會(huì)影響人地復(fù)合結(jié)構(gòu)的進(jìn)化與功能的良性發(fā)揮，最終影響系統(tǒng)組織和自身發(fā)展，甚至導(dǎo)致衰退。這是人地關(guān)系然系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律和演化趨勢(shì)嚴(yán)重悖離，超越了地球環(huán)境的“生態(tài)閾值”，使人與自然間相互作用的依存關(guān)系轉(zhuǎn)變成了對(duì)抗性的矛盾關(guān)系。由此可見(jiàn)，人地關(guān)系“危機(jī)”的實(shí)質(zhì)在于人類與地球環(huán)境之間的矛盾對(duì)立，即人類的社會(huì)意識(shí)、文化價(jià)值觀念、發(fā)展戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與生存環(huán)境的潛在利用方向、可承載能力之間的巨大差異和全面失衡。人類對(duì)環(huán)境的影響基本上表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是對(duì)環(huán)境施加積極的建設(shè)性影響，提高環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng)造新的更適合于人類生活的人工生態(tài)系統(tǒng)；二是消極的破壞性影響，造成環(huán)境的污染和資源的破壞。人地關(guān)系危機(jī)的表現(xiàn)形式包含以下幾個(gè)方面：(1)地球表層環(huán)境變遷對(duì)人類的影響：主要表現(xiàn)為地質(zhì)災(zāi)害直接或間接惡化地表環(huán)境，降低環(huán)境質(zhì)量，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)造成危害或潛在威脅，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)蒙受巨大損失，阻礙人類社會(huì)向前發(fā)展。(2)地質(zhì)資源短缺對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約作用：隨著地質(zhì)資源的短缺，如水資源、礦物能源的短缺導(dǎo)致工業(yè)和城市發(fā)展減緩或停滯；土地資源的不足使地球的人口承載量受到限制等。(3)人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害：這些災(zāi)害，可造成地表環(huán)境退化，反過(guò)來(lái)制約、影響人類社會(huì)的發(fā)展。如過(guò)度放牧、森林砍伐和不適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)利用導(dǎo)致土地退化，使生態(tài)環(huán)境惡化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降。(4)人類活動(dòng)的副產(chǎn)品對(duì)地球環(huán)境的污染：所謂人類活動(dòng)的副產(chǎn)品，即人工廢棄物。由于各種廢棄物品對(duì)環(huán)境的污染，地球表層已很難找到一塊潔凈的地方。水體污染、土壤污染和空氣污染是人類健康的大敵。人與自然的危機(jī)日益深刻化和全球化，擺脫困境的根本出路在于人與自然相互協(xié)調(diào)。在協(xié)調(diào)人地關(guān)系時(shí)必須把握以下幾條規(guī)律：(1)人地系統(tǒng)主從律：即人首先是地球環(huán)境演化的產(chǎn)物，人地之間存在著客觀的主從關(guān)系。人類對(duì)自然的改造必須順應(yīng)自然環(huán)境的演化規(guī)律，因勢(shì)利導(dǎo)，使自然環(huán)境演化向著有利于人類的方向發(fā)展。(2)人地系統(tǒng)反饋律：即人對(duì)地的能動(dòng)作用，總會(huì)伴隨地對(duì)人的反作用的規(guī)律。(3)人地關(guān)系遞進(jìn)律：即人類社會(huì)越是發(fā)展，對(duì)地球環(huán)境的控制能力越強(qiáng)、客觀依賴性越高的規(guī)律。(4)人地適應(yīng)律：即人類社會(huì)發(fā)展的條件必須合乎地球體系；功能釋放物質(zhì)轉(zhuǎn)換與能量傳遞的自然規(guī)律，必須合乎地球資源和自然環(huán)境的合理更新與維持條件。人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)適應(yīng)環(huán)境容量是維護(hù)人類與地球環(huán)境之間良好關(guān)系的基本前提，也是維持人地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部平衡的基本條件。只有這樣，才能形成人地系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的規(guī)律。人地關(guān)系的協(xié)調(diào)應(yīng)當(dāng)從多方位入手，采取各種手段：一方面，要尋找適宜某項(xiàng)人類活動(dòng)的最佳區(qū)位，即資源環(huán)境、生態(tài)、文化、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等各種人地關(guān)系因子良好組合和理想匹配的空間區(qū)位；另一方面，要進(jìn)行系統(tǒng)環(huán)境組分和結(jié)構(gòu)的調(diào)控，改變?nèi)说仃P(guān)系因子的特征和趨向，使其盡可能滿足人類活動(dòng)不斷增長(zhǎng)的多樣化需求。要達(dá)到人地關(guān)系的和諧，還必須以科學(xué)的人地觀為指導(dǎo)，樹(shù)立全球共享、人類共享的思想觀念。培養(yǎng)全球性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性和差異性的環(huán)境意識(shí)，珍視和充分利用環(huán)境質(zhì)量與自凈能力，減少環(huán)境損失，防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞；培養(yǎng)廣義性、有限性和稀缺性的資源意識(shí)，堅(jiān)持節(jié)約利用、綜合利用和持續(xù)利用原則，充分發(fā)揮資源的多重功能，提高資源利用效益和水平；培養(yǎng)遵從循環(huán)原則、平衡原則和共生原則的生態(tài)意識(shí)，遵循相生相克、最佳功能和最小風(fēng)險(xiǎn)原理，保證生態(tài)的平衡與進(jìn)化。此外，還必須培養(yǎng)科學(xué)的人口意識(shí)、合理的生產(chǎn)意識(shí)、適宜的消費(fèi)意識(shí)和正確的文化意識(shí)。（三）可持續(xù)發(fā)展的人地觀人與地的關(guān)系是伴隨著人類的產(chǎn)生而出現(xiàn)的，人地關(guān)系思想經(jīng)歷了曲折漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。從古代天命論的人地觀，到文藝復(fù)興時(shí)期的決定論和社會(huì)達(dá)爾文主義，再到機(jī)械唯物主義影響下的或然論，“人定勝天”的征服論，乃至目前的協(xié)調(diào)論，無(wú)不反映了各個(gè)歷史階段的人類社會(huì)狀況和科學(xué)技術(shù)水平?？沙掷m(xù)發(fā)展的提出是人類“環(huán)境哲學(xué)”的重大進(jìn)步。20世紀(jì)50年代以前，人們總是自覺(jué)或不自覺(jué)地認(rèn)為，地球向人類社會(huì)提供自然資源和環(huán)境空間的能力是無(wú)限的。然而，隨著人類對(duì)自然干預(yù)的廣度和深度的不斷發(fā)展，環(huán)境危害日益嚴(yán)重。60年代以來(lái)，人們開(kāi)始意識(shí)到地球自然資源和環(huán)境空間是一種稀缺資源，如何支配、使用它關(guān)系到人類的幸福，當(dāng)代人肩負(fù)著按照人類利益合理管理地球環(huán)境的責(zé)任。經(jīng)過(guò)70~80年代的探索，以1987年聯(lián)合國(guó)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)發(fā)表《我們共同的未來(lái)》為標(biāo)志，可持續(xù)發(fā)展的人地觀便應(yīng)運(yùn)而生?？沙掷m(xù)發(fā)展的定義是：“既滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”。其基本含義是指在不損害后代滿足其需要的前提下，追求一種最大限度地滿足當(dāng)代人們生產(chǎn)、生活需要的發(fā)展模式。國(guó)際學(xué)術(shù)界和決策界曾對(duì)發(fā)展的持續(xù)性定義展開(kāi)了一場(chǎng)大討論，認(rèn)為持續(xù)性包含生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三個(gè)方面。生態(tài)持續(xù)性指維持健康的自然過(guò)程，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和功能，維護(hù)自然資源基礎(chǔ)和環(huán)境；經(jīng)濟(jì)持續(xù)性指保證穩(wěn)定的增長(zhǎng)，尤其是迅速提高發(fā)展中國(guó)家的人均收入，同時(shí)用經(jīng)濟(jì)手段管理資源與環(huán)境，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源保護(hù)協(xié)調(diào)起來(lái)；社會(huì)持續(xù)性指長(zhǎng)期滿足社會(huì)的基本需要，保證資源與收入的公平（包括代間與代內(nèi)）分配。可持續(xù)發(fā)展除反映在時(shí)間維度上，還具有空間維度的含義。即在水平方向上從全球到區(qū)域的變化，在垂直方向上從自然圈層到人類活動(dòng)各部門的變換。這些空間既相對(duì)獨(dú)立又相互作用。區(qū)域可持續(xù)發(fā)展是指區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源的相互協(xié)調(diào)，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中要兼顧局部利益和全局利益、眼前利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益；要充分考慮到自然資源的長(zhǎng)期供給能力和生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期承受能力，既要滿足當(dāng)代人的現(xiàn)實(shí)需要，又要足以支撐或有利于后代人的潛在需要。全球可持續(xù)發(fā)展則是滿足全球需要的世界發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展在本質(zhì)上就是優(yōu)化人地關(guān)系和人與人的關(guān)系，可持續(xù)發(fā)展的概念也為人地關(guān)系研究提出了一條新的思路。第三節(jié)環(huán)境地質(zhì)學(xué)理論研究的幾個(gè)前沿問(wèn)題一、全球變化問(wèn)題全球變化觀點(diǎn)是20世紀(jì)80年代中期產(chǎn)生的地球科學(xué)研究的新思維。全球變化問(wèn)題的提出標(biāo)志著地學(xué)、生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科的研究進(jìn)入了一個(gè)新的深度和廣度，是當(dāng)前和今后幾十年內(nèi)自然科學(xué)，特別是地球科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)最重要的前沿課題。地球的表生環(huán)境是一個(gè)多因素的復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，任何一種因素的變化都會(huì)打破系統(tǒng)的平衡，驅(qū)使整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生有規(guī)律的調(diào)整，直至達(dá)成新的平衡。20世紀(jì)中期以來(lái)，由于世界人口的劇增和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類對(duì)自然環(huán)境的作用越來(lái)越大，導(dǎo)致全球性氣候變化，地球物質(zhì)和能量循環(huán)嚴(yán)重失調(diào)，地球系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，產(chǎn)生了一系列的全球性環(huán)境問(wèn)題，如沙漠化、水土流失、土地退化、森林破壞、資源衰竭、生物物種銳減、空氣和水嚴(yán)重污染、酸沉降、有毒有害物品擴(kuò)散、臭氧層破壞、溫室效應(yīng)加劇等。當(dāng)代全球變化的主要原因是人類活動(dòng)強(qiáng)度和廣度在地球系統(tǒng)中的迅速擴(kuò)大及其對(duì)地球各圈層正常秩序的嚴(yán)重干擾。為了研究和有效地解決全球環(huán)境變化問(wèn)題，國(guó)際科聯(lián)(ICSU)于1986年正式組織國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP),即全球變化研究。該計(jì)劃的目的在于對(duì)未來(lái)幾十年至百年的自然和人為的全球環(huán)境變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。它主要是研究和了解地球系統(tǒng)中生物的、物理的和化學(xué)的過(guò)程，以及地球系統(tǒng)各圈層間的相互作用過(guò)程，強(qiáng)調(diào)地球系統(tǒng)的整體行為對(duì)環(huán)境的影響，強(qiáng)調(diào)人與環(huán)境的相互作用。全球變化研究是當(dāng)今人類為迎接日益嚴(yán)重的全球環(huán)境問(wèn)題挑戰(zhàn)而提出的一項(xiàng)戰(zhàn)略性計(jì)劃，也是環(huán)境地質(zhì)學(xué)理論研究的一個(gè)重要的前沿課題。二、地球各圈層的相互作用問(wèn)題地球系統(tǒng)是由多個(gè)圈層有機(jī)結(jié)合而成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)整體，大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈既相互聯(lián)系，又相互作用。從科學(xué)角度看，人類目前面臨的全球性變化問(wèn)題，就涉及地球系統(tǒng)各圈層之間的相互作用。如青藏高原抬升對(duì)大氣環(huán)境的影響；海陸邊界變化的影響；火山爆發(fā)對(duì)大氣圈的影響；大氣質(zhì)量對(duì)人類活動(dòng)、生物生存的影響；地球內(nèi)部氣體向大氣圈釋放，以及地殼表層風(fēng)化作用對(duì)大氣某些成分的吸收機(jī)制等。這些都需要從地球系統(tǒng)的整體來(lái)認(rèn)識(shí)和研究，否則就難以對(duì)發(fā)生在地球上的重大變化（以及突發(fā)性災(zāi)害）做出客觀的解釋，并具備一定的預(yù)測(cè)能力。所以說(shuō)，以研究地球系統(tǒng)的整體行為為對(duì)象，注重地球各圈層界面特征的研究，從總體上了解人類賴以生存的地球系統(tǒng)的變化規(guī)律和原因（自然的和人為的并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì)是當(dāng)今科學(xué)的前沿領(lǐng)域，是地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和宏觀生物學(xué)向深度和廣度發(fā)展的必然結(jié)果，也是環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究的主要目標(biāo)。三、陸地水圈演化與地下水滲流理論地球水圈由大氣水、地表水、地下水三部分組成，大陸范圍內(nèi)的大氣水—地表水—地下水既是宏觀上全球水圈和水循環(huán)的一個(gè)有機(jī)組成部分，又在一定程度上具有獨(dú)立意義，即大陸水圈的大陸水循環(huán)。在地球表層系統(tǒng)，水圈是與巖石圈、大氣圈、生物圈相互作用的一個(gè)特定的物質(zhì)系統(tǒng)，水是聯(lián)系各個(gè)圈層的媒介。水廣泛滲透和作用于大氣、巖石和生物要素中；水作為載體在水圈與巖石圈之間、水圈與大氣圈之間、水圈與生物圈之間傳輸物質(zhì)和能量，是連接各個(gè)圈層的紐帶。地下水在土壤和巖石空隙間不斷運(yùn)移，可溶解和富集各種離子、膠體及氣體物質(zhì)，并與土壤和巖石發(fā)生物質(zhì)交換，其機(jī)理是研究地下水和土壤環(huán)境污染的基礎(chǔ)，在固體廢物處置、核廢物地質(zhì)處置中將發(fā)揮應(yīng)有的作用。環(huán)境地質(zhì)學(xué)需要開(kāi)展陸地水圈的形成條件、演化規(guī)律及其在人類活動(dòng)影響下的變化趨勢(shì)研究；開(kāi)展地下水滲流理論、彌散理論以及在各種地質(zhì)過(guò)程中水巖相互作用的研究；開(kāi)展海平面上升預(yù)測(cè)及其對(duì)沿海地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響、全球性氣候變化對(duì)水資源的影響、大流域地下水資源可再生性與跨流域調(diào)水、水資源短缺與供需矛盾及其出路的研究。四、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題生態(tài)環(huán)境地質(zhì)是研究以人類為主體的生物與地質(zhì)環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。“生態(tài)地質(zhì)”的概念更好地體現(xiàn)了地球巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈之間的相互作用。在國(guó)外，很難區(qū)分生態(tài)環(huán)境地質(zhì)與地質(zhì)生態(tài)學(xué)、地生態(tài)學(xué)（地學(xué)生態(tài)學(xué)）、景觀生態(tài)學(xué)的區(qū)別，它們的研究?jī)?nèi)容均體現(xiàn)了地學(xué)與生態(tài)學(xué)的結(jié)合。如荒漠化、水土流失、水土資源開(kāi)發(fā)利用引起的環(huán)境惡化等既是環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，也是生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。五、醫(yī)學(xué)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題生命元素在巖石—土壤—地下水—作物—人體系統(tǒng)中的賦存狀態(tài)和不同介質(zhì)的地球化學(xué)行為及其環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)；地下水環(huán)境背景值的區(qū)域規(guī)律及其對(duì)農(nóng)作物與人體健康的關(guān)系；陸地表層的地球化學(xué)環(huán)境與人類健康和地方病的關(guān)系；農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)與土壤環(huán)境以及生態(tài)系統(tǒng)中生命部分和非生命部分（地質(zhì)環(huán)境）之間相互作用的研究等，已成為環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)研究的重要內(nèi)容，日益受到環(huán)境地質(zhì)研究人員的廣泛關(guān)注。六、地質(zhì)災(zāi)害防治地質(zhì)災(zāi)害是地球表層系統(tǒng)演化過(guò)程中發(fā)生的漸進(jìn)性或突發(fā)性的災(zāi)變，地震、火山噴發(fā)、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、土地荒漠化、礦山瓦斯爆炸等地質(zhì)災(zāi)害給人類帶來(lái)了無(wú)盡的傷痛。準(zhǔn)確預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間和空間位置還存在很大困難，治理地質(zhì)災(zāi)害的技術(shù)方法還有待突破。因此，運(yùn)用先進(jìn)的理論方法與科學(xué)技術(shù)，開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生機(jī)制、分布規(guī)律、趨勢(shì)預(yù)測(cè)以及綜合防治研究是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的重要課題之一。七、地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)環(huán)境工程以環(huán)境地質(zhì)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，利用綜合的工程技術(shù)手段，治理和預(yù)防環(huán)境惡化，達(dá)到人與自然的持續(xù)