2000年後,中國進入工業化中期階段,城市化進程開始加快,基礎設施建設逐步完善。經濟活動對地質環境的幹擾在強度、規模、廣度和深度上都達到了前所未有的程度,地質環境問題日益突出。我國原有的1:20萬和小於1:20萬的小比例尺水文地質、環境地質和地質災害調查,遠遠不能滿足國土規劃、資源管理、工程建設、防災減災、環境保護等經濟社會發展的需要。,迫切需要更大規模的區域地質環境調查成果。然而,受世界礦業衰退的影響,20世紀80年代末至90年代末,中國地質工作進入低谷。據統計,從1989年到1998年,國家財政撥給的地質勘查經費占財政支出的比例從1.09%下降到0.71%,鉆探工作量從633.7萬m下降到281.1萬m [65438+]雖然這壹時期工程建設的工程地質勘察發展很快,但是,國土資源大調查開展後,地質工作形勢開始好轉,地質環境調查有了穩定的經費投入來源。但與地質環境調查的需求相比,投入還是有較大差距的。為了充分發揮有限的投入,地質環境調查從1999開始重點做了兩個方面的工作:壹是基礎調查,二是重點面積大於1 ∶ 20萬的大比例尺調查。
基礎調查工作主要包括新壹輪地下水資源調查評價、地下水汙染調查、全國礦山地質環境調查、全國主要城市環境地質調查、山區縣(市)地質災害調查等。這些基礎調查成果為從宏觀上認識全國地質環境、為政府制定規劃、出臺文件政策發揮了重要的決策支持作用。1∶20萬重點區域大調查主要包括北方平原和盆地重要斷面水文地質調查、重要礦產開發區礦山地質環境調查、高風險區地質災害調查、重大工程建設區工程地質調查、重要經濟區環境地質調查等。受資金投入影響,已建成區域只能局限於少數核心地段,難以進行大規模開發。據中國地質調查局水環境部統計,“十壹五”期間,地下水汙染調查計劃完成70萬Km2,實際完成42萬Km2,僅完成57%。計劃完成地質災害詳查654.38+0萬Km2,實際完成40萬Km2,僅完成40%。計劃完成重要礦產資源開發區1∶5萬礦山地質環境調查,實際完成1萬Km2,僅完成10%。
地質環境調查進展緩慢與經濟社會快速發展形成了不匹配的尷尬局面。地質工作對經濟社會發展的支撐作用受到嚴重制約,地質環境問題對經濟社會發展的瓶頸作用日益顯現。如我國山區縣(市)的地質災害調查,只是初步摸清了地質災害的區域分布和發生特征,對地質災害隱患的分布、發生機理和危害程度認識較低,缺乏對機理和規律的把握。據統計,新發生的地質災害約有50% ~ 70%在規劃範圍之外,這說明目前的地質災害調查大大落後於防災減災的需要。
造成這種情況的原因壹方面與經濟社會對地質環境工作認識不足有關,另壹方面也與目前地質工作的總體定位有關。資源和環境是中國經濟社會發展的兩大主題,國家確定了建設資源節約型和環境友好型社會的總體戰略。然而,在實際工作中,我們往往更多地關註資源的公開來源,而忽略了隱藏的地質環境成本。“先汙染,後治理”的發展道路並沒有因為社會環保意識的提高而自然退出歷史舞臺。
(二)地質環境監測數據的完整性差
地質環境監測數據是國家基礎地質數據的重要內容,是了解地質環境要素時空變化規律、研究地質環境中各種物理、化學和生物過程機制的基本依據。我國從無到有,從少到多,在地下水、地面沈降、突發性地質災害、地應力等方面建立了監測站網,獲得了大量的地質環境要素監測數據,有力支撐了我國地質環境研究的不斷進步。但由於種種原因,我國地質環境監測數據存在諸多問題:監測站控制程度低,覆蓋面有限;監測點維護不好,數據質量得不到保證甚至失真,數據時間序列連續性差;監測網絡缺乏足夠的人力和資金,監測點數量減少,監測項目減少,監測頻率降低;數據享受程度低。
中國的地下水監測始於20世紀50年代。根據行業部門業務發展的需要,原地礦部、建設部、水利部、地震局、環保局先後建設了自己的地下水監測點。從1953到1956,原地礦部首先在太原、包頭、Xi、北京等城市集中供水水源地開展地下水監測,隨後在華北平原和農業供水區的保定、石家莊、衡水等城市開展地下水監測。“文革”期間,地下水監測有所削弱,但沒有中斷。從“文革”後期到20世紀90年代,地下水監測點數量大幅增加,監測項目和頻率得到有效保障。20世紀90年代,由於資金不足,地下水監測勉強維持。截至2004年底,國土資源系統共有地下水監測點2.38萬個,全國監測點1.400多個[16],控制面積約1萬Km2,約占監測面積的1/3,監測點分布很不均勻。1952年,水利部門開始在寧夏引黃灌區、河南人民勝利渠灌區和安徽、江蘇、湖北、江西等地開展地下水觀測。1958至1960,在河南、山東引黃灌區進行地下水觀測。到70年代,北方已有17個省(區、市)開展了地下水觀測。水利部門的觀測井多為農業生產井,專用監測井較少,抽水期觀測數據不具有代表性;生產井經常因淤積或其他原因報廢,導致地下水監測井更換頻繁,觀測數據不連續。到2009年,水利系統共有基本監測井12522口[17],主要分布在北部平原。2008年6月5日至10月,水利部和國土資源部聯合提出實施全國地下水監測工程,全面提升全國地下水監測信息系統現代化水平。如果該項目能夠如期實施,中國的地下水監測將得到極大的發展。地下水監測數據的缺乏已成為地下水研究的最大障礙。計算機技術的發展為大規模綜合地下水模型的建立奠定了基礎,但目前仍缺乏足夠的數據支持模型的運行,包括建模所需的各種參數和地下水監測數據。由於部分地區缺乏長時間序列的地下水數量和質量數據,難以準確判斷地下水的動態趨勢,為近期的環境問題提供令人信服的數據。比如部分地區出現了癌癥村,從專業判斷可能與地下水水質變化有關,但缺乏實測數據困擾了深入的論證工作。
我國地質災害監測起步較晚。目前,地質災害專業監測網絡僅分散在幾個示範點,大面積地質災害易發區仍是專業監測的空白區域。地質災害的預警和避讓更多地依靠經驗群測群防,缺乏專業監測網絡的支撐,不能滿足提高地質災害預警預報水平和防災減災的需要。近年來,中國在地面沈降監測方面取得了很大進展,在長江三角洲、華北平原和魏奮盆地建立了區域性地面沈降監測網絡。這些監測網的運行費用主要來自地質調查項目的經費,缺乏穩定的運行經費。
(三)對環境與經濟互動的人文關系研究薄弱
地質環境和社會經濟是兩個相對獨立的系統。社會經濟通過各種投入產出流作用於地質環境,在自然因素的作用下改變了原有的地質環境,地質環境越來越打上了人類活動的足跡。地質環境通過地質災害、地下水汙染等地質環境問題反作用於社會經濟,影響經濟社會的可持續發展。在環境與經濟系統的相互作用下,兩者之間的矛盾越來越突出,人地關系越來越不和諧。目前,地質環境調查更多地關註環境-經濟系統的自然方面,而較少關註其人文方面。如經濟活動影響區域地質環境過程的定量評價、區域地質環境承載力的定量評價、地質災害風險的定量評價、地質環境管理的政策機制等還處於探索階段,研究方法和內容還不成熟。
1992之後,國外開始使用物質流分析法定量評價經濟活動的環境影響。通過比較不同時期不同國家環境-經濟系統的物質流,提出了經濟發展的非物質化發展模式,在歐美壹些發達國家已經受到政府的重視。其核心思想是經濟增長應逐步脫離資源投入,以降低經濟發展的環境成本。目前,我國對區域環境經濟系統物質流核算的研究剛剛起步,積累的研究成果還很少。因此,有必要加強對如何引導和規範經濟活動對地質環境作用的研究。
20世紀90年代後期以來,國外滑坡風險評估的思想體系被引入,越來越多的人認識到,要實現滑坡的風險評估和風險管理,必須考慮滑坡災害的社會屬性[18]。近年來,雖然在少數地區開展了地質災害風險評估,但地質災害調查與風險評估的結合還不夠。工作重點主要是易發性和風險區劃,區域內地質災害發生概率仍不足。我國地質災害風險評估所需的社會經濟數據調查尚不系統,地質災害的社會經濟屬性調查也很薄弱,遠遠不能滿足各級政府部門管理防災減災的需要。
(D)缺乏處理地質和環境問題的技術儲備。
調查表明,我國部分地區土壤和地下水汙染相當嚴重,糧食生產和居民用水安全面臨嚴峻挑戰。隨著我國城市化和工業化的不斷推進,工業汙水、固體廢物和城市固體廢物的排放量將不斷增加。土壤汙染、地下水汙染控制以及固體廢物和生活垃圾的地質填埋的需求將急劇增加。然而,中國積累的汙染控制、地質填埋、二氧化碳捕獲和封存技術仍然非常落後,不能滿足建設環境友好型社會的要求。與發達國家相比,我國地質環境控制研究的深度和廣度存在明顯差距,缺乏對單個場地的詳細調查和多種手段的綜合應用;研究方法,特別是汙染場地綜合勘探技術、以汙染控制為目標的大型試驗場技術(如高放核廢物安全處置、二氧化碳地質隔離、廢液回註深層)、汙染場地精細描述的環境地球物理技術、汙染地下水分層采樣技術、環境示蹤技術、痕量-超痕量汙染物測定技術、汙染物遷移過程耦合模擬技術等亟待引進、消化、發展和完善[65438+]
近年來,土壤和地下水汙染的生物修復技術引起了科學界的廣泛關註。與傳統汙染控制方法相比,生物修復技術具有成本低、效果好、無二次汙染等優點,具有廣闊的應用前景。“十壹五”以來,我國開展了汙染土壤生物修復技術的技術示範研究,取得了顯著進展。然而,對於受汙染含水層的修復,由於技術和資金的限制,技術研究、設備研發、材料準備和修復工程建設等方面的進展較為緩慢。自國家“八五”科技攻關項目“淄博地下飲用水源地石油汙染治理研究”首次支持汙染含水層微生物治理技術以來,沒有大規模的汙染含水層原位治理工程,制約了汙染含水層生物修復的理論、技術和工程研究進展[19]。
二氧化碳地質封存技術被美國、英國、加拿大和日本等發達國家認為是最有潛力的二氧化碳減排措施。隨著二氧化碳地質封存機理研究和技術的成熟,壹些發達國家已經進入二氧化碳地質封存工程建設的實施階段[20]。與歐美發達國家開展的可行性研究、實驗研究和封存工程建設相比,我國二氧化碳地質封存技術的研究還處於起步階段。隨著減少碳排放的壓力越來越大,中國已經開始高度重視二氧化碳地質封存的研究,並啟動了壹系列科研項目。2009年,中國地質調查局啟動了“中國二氧化碳地質封存關鍵技術研究”項目,將通過二氧化碳地質封存勘查評價關鍵技術和方法及相應指標體系的研究,為中國實施二氧化碳地質封存奠定基礎。