石紹民

武漢緯途巖土工程技術(shù)有限公司 湖北 武漢 430024

環(huán)境工程地質(zhì)是指在天然地質(zhì)應(yīng)力和人類生產(chǎn)生活的共同作用下，人類生存環(huán)境產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)問題或者現(xiàn)象。近些年來，我國的城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建設(shè)當(dāng)中的工程活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境的改造和破壞也越來越明顯，引發(fā)的環(huán)境工程地質(zhì)問題越來越多，包括地下水污染、滑坡、泥石流、地面沉降等。城市環(huán)境地質(zhì)的主要研究內(nèi)容包括地基條件勘察、區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價(jià)、水資源相關(guān)問題、城市廢棄物問題等，能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃建設(shè)提供工程地質(zhì)依據(jù)，提高城市規(guī)劃建設(shè)的科學(xué)性。

1 環(huán)境工程地質(zhì)對城市規(guī)劃的影響

環(huán)境工程地質(zhì)與城市規(guī)劃發(fā)展之間具有十分緊密的聯(lián)系，實(shí)際上，城市規(guī)劃首先要考慮環(huán)境工程地質(zhì)，只有充分考慮環(huán)境工程地質(zhì)問題，做好應(yīng)對措施，才能提高地上建筑的穩(wěn)定性，推動(dòng)城市規(guī)劃建設(shè)健康發(fā)展。城市的規(guī)劃和建設(shè)直接關(guān)系到水資源的利用以及地下水環(huán)境的改變，同時(shí)還會(huì)牽涉到城市中土壤環(huán)境的變化，如果沒有充分考慮城市環(huán)境地質(zhì)，就有可能影響后期的城市運(yùn)營和發(fā)展。因此，在城市規(guī)劃建設(shè)中，相關(guān)部門首先要考慮地層結(jié)構(gòu)問題、水資源分布問題等。其中，在地層結(jié)構(gòu)方面，一些處于地震帶上的城市在建設(shè)中需要充分考慮地層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提高建筑的抗震性，降低建筑的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，廣州、深圳等地區(qū)的地層比較松散，含水量較大，部分區(qū)域含有地下泥沙，需要采取獨(dú)特的地基工程和維護(hù)手段。在水資源分布方面，城市規(guī)劃建設(shè)需要密切關(guān)注地表水分布及地下水的走向，避免城市在后期運(yùn)營中出現(xiàn)供水困難的問題，防止雨水倒灌沖擊路面，影響市容市貌。總而言之，環(huán)境工程地質(zhì)會(huì)對城市規(guī)劃造成直接影響，城市規(guī)劃建設(shè)需要全面加強(qiáng)對環(huán)境工程地質(zhì)的勘察和研究，提高城市建設(shè)的科學(xué)性。

2 城市環(huán)境地質(zhì)的主要研究內(nèi)容

2.1 地基條件勘探

地基條件勘探是城市環(huán)境地質(zhì)的重要研究內(nèi)容，勘探內(nèi)容包括巖土體結(jié)構(gòu)及物理學(xué)性質(zhì)、微地貌、水文條件、地質(zhì)條件等。通過地基條件勘探，可以掌握不同區(qū)域城市的土質(zhì)，減少工程建設(shè)當(dāng)中的地質(zhì)問題。在城市建設(shè)中，軟土是一種比較特殊的土質(zhì)，這種土具有松軟、孔隙比大、壓縮性高、強(qiáng)度低的特點(diǎn)，容易給工程建設(shè)帶來較多問題。從總體上來說，我國的軟土主要分布于沿海城市，例如天津、浙江、福建等。如果在軟土地基上建設(shè)建筑物，就有可能在后期使用中出現(xiàn)墻體開裂、地面開裂等問題，建筑物容易發(fā)生不均勻沉降。因此，做好地基條件勘探，掌握地基土體的結(jié)構(gòu)特征、物理學(xué)性質(zhì)至關(guān)重要。

2.2 區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價(jià)

區(qū)域地殼穩(wěn)定性是指在地震運(yùn)動(dòng)、現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)的影響下，地殼的穩(wěn)定程度。區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價(jià)主要涉及到地震活動(dòng)或者其他構(gòu)造成因的地裂縫、火山活動(dòng)等，能夠?qū)Σ涣嫉刭|(zhì)作用的強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)，為城市規(guī)劃建設(shè)提供重要依據(jù)。由于地球巖石圈的強(qiáng)烈活動(dòng)和調(diào)整，在近幾十年以來，很多城市都出現(xiàn)了地裂、滑坡、泥石流、地下水異常等問題，引發(fā)了復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害，城市建設(shè)需要加強(qiáng)對地殼穩(wěn)定性的研究，提高建筑物的綜合抗震能力。

2.3 水資源相關(guān)問題

水資源相關(guān)問題包括城市供水問題、水污染問題等，這是城市環(huán)境地質(zhì)的重要研究內(nèi)容。當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口數(shù)量的不斷增加，城市的供水量快速提升，供水壓力不斷加大，水資源問題成為制約城市發(fā)展的重要因素。在城市建設(shè)中，環(huán)境地質(zhì)對水資源相關(guān)問題的研究主要包括地下水源的選擇和評價(jià)、地下水的調(diào)節(jié)和利用、水資源的合理開發(fā)、地下水人工回灌等，能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，全面加強(qiáng)對城市水資源的保護(hù)[1]。

2.4 城市人為物理化學(xué)場

城市當(dāng)中人為的物理化學(xué)場也是環(huán)境工程地質(zhì)的重要研究內(nèi)容。在城市建設(shè)中，人類工程建設(shè)以及其他的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)很容易造成自然物理場的變化，具體涉及到地球化學(xué)場、地電場、輻射場、熱力場、重力場、水動(dòng)力場等，此外還包括地震效應(yīng)場。這些場的變化會(huì)對自然環(huán)境產(chǎn)生擾動(dòng)，影響生物圈、大氣圈、水圈、地殼表層巖土體，改變某些地質(zhì)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)變生態(tài)平衡條件，使城市的自然工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量發(fā)生改變。通過加強(qiáng)環(huán)境工程地質(zhì)研究，有關(guān)部門能夠加強(qiáng)對城市人為物理化學(xué)場的研究，對熱島效應(yīng)等進(jìn)行評價(jià)，促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的平衡。

3 當(dāng)前城市建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題

3.1 地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害

當(dāng)前，在城市規(guī)劃建設(shè)的過程中，地面沉降、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)問題比較嚴(yán)重，其中，地面沉降是由多種因素造成的地表海拔緩慢降低的現(xiàn)象，屬于緩慢變化的地質(zhì)災(zāi)害。地面塌陷是指地表巖層受到破壞，巖土體下陷、塌落，地面出現(xiàn)空洞的現(xiàn)象。地裂縫是指地表的巖土體在自然因素和人為因素的雙重作用下，出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。當(dāng)前，在一些城市的發(fā)展和建設(shè)中，由于過度抽取地下水、石油、天然氣，很多區(qū)域都出現(xiàn)了嚴(yán)重的地面沉降問題或者地面塌陷問題，一些地下礦層受到了不合理的采空，出現(xiàn)了大型崩塌，這些災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重影響城市發(fā)展，同時(shí)還會(huì)危害民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，需要有關(guān)部門提高重視力度，采取科學(xué)有效的應(yīng)對措施。

3.2 水資源短缺問題

在我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展中，水資源短缺問題日益嚴(yán)峻，已經(jīng)成為制約城市建設(shè)的重要難題。水是城市建設(shè)和人民群眾生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，在城市化的發(fā)展進(jìn)程中，工業(yè)用水和生活用水大幅度提升，一些城市出現(xiàn)了嚴(yán)重的供水不足問題，不得不采取遠(yuǎn)距離調(diào)水、超量開采地下水的方式進(jìn)行解決，但這種方法不但需要投入大量資金，還會(huì)影響生態(tài)環(huán)境平衡，引發(fā)地面沉降問題，形成惡性循環(huán)。從整體上來說，我國水資源短缺、區(qū)域水資源分布不均的問題已經(jīng)非常嚴(yán)重，其中，北京、天津的人均水資源占有量僅為119立方米和116立方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際人均水資源占有量1000立方米，河北省大部分地區(qū)都存在嚴(yán)重的水資源缺乏問題，且城市建設(shè)中大部分水都是通過地下開采的方式獲取的，因此，解決水資源短缺問題非常重要。

3.3 水污染問題

水污染問題會(huì)進(jìn)一步加劇水資源短缺，嚴(yán)重的水污染還會(huì)危害人們的身體健康，給生態(tài)環(huán)境帶來破壞。在現(xiàn)代城市建設(shè)中，一些城市屬于礦業(yè)城市，這些城市將礦業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，通過人為手段改變滲流場，大量的洗礦廢水被排放，這些水中含有較多重金屬、礦物質(zhì)甚至放射性元素，會(huì)污染地表水和地下水，使有害元素進(jìn)入到水資源中，造成水污染。從總體上來看，當(dāng)前城市水污染的原因主要包括人類活動(dòng)造成的污染以及工業(yè)廢水的污染，其中，人類活動(dòng)的水污染主要源自廚房污水、浴室和廁所排出的污水，這些污水當(dāng)中含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、尿素、合成洗滌劑、肥皂等，還有一些細(xì)菌、病毒等微生物，會(huì)造成水體富營養(yǎng)化。工業(yè)生產(chǎn)排出的廢水成分比較復(fù)雜，具有毒性大、難處理、種類多等特點(diǎn)，如果廢水處理不到位，就會(huì)造成比較嚴(yán)重的水污染。在這種情況下，城市建設(shè)需要高度重視水污染和水資源短缺之間的聯(lián)系，提高民眾的節(jié)水意識，最大程度的減少生活污水排放，加強(qiáng)對工業(yè)廢水的治理。此外，有關(guān)單位需要加大力度研發(fā)污水凈化技術(shù)，建設(shè)雨污分流系統(tǒng)，這樣才能緩解當(dāng)前的水污染問題[2]。

3.4 沿海城市海水入侵

沿海城市海水入侵也屬于城市建設(shè)中嚴(yán)重的環(huán)境工程地質(zhì)問題，在城市的建設(shè)和發(fā)展當(dāng)中，濱海地區(qū)的地下水動(dòng)力條件會(huì)發(fā)生變化，從而引起海水入侵，致使生態(tài)環(huán)境遭受破壞，阻礙區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。早在1964年，大連市就由于過量開采地下水而出現(xiàn)海水入侵問題，當(dāng)前，我國很多沿海城市都受到了海水入侵問題的困擾，包括秦皇島、葫蘆島、營口、萊州、煙臺(tái)、威海等。除過度開采地下水之外，一些沿海城市引海水入內(nèi)陸?zhàn)B蝦，也會(huì)造成海水入侵。海水入侵問題會(huì)使淡水水質(zhì)惡化，造成城市地下水中的氯離子含量大幅度提升，使土壤表面鹽漬化，對生態(tài)環(huán)境具有巨大危害。通常情況下，海水入侵是一個(gè)由點(diǎn)到面的過程，如果不及時(shí)采取措施，就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，沿海地區(qū)的城市建設(shè)需要高度重視海水入侵問題，避免超量開采地下水，通過人工回灌等方式提高地下水水位，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.5 城市廢棄物問題

在城市建設(shè)和發(fā)展中，主要的垃圾包括生活垃圾、工業(yè)廢料、廢渣等，此外還有大量的建筑垃圾。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市廢棄物也越來越多，這對城市建設(shè)和城市發(fā)展造成了嚴(yán)重的干擾，容易產(chǎn)生地表污染、泥石流、垃圾流等，致使地表地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量大幅度下降，生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化。環(huán)境學(xué)專家表示，當(dāng)前城市建設(shè)中龐大的垃圾山已經(jīng)對地球的生物圈造成了不利影響。由于缺乏完善的垃圾處理機(jī)制，很多城市的垃圾長期得不到有效處理，在城市郊區(qū)長期堆放，受到天然降水的濾淋，垃圾中滲出的液體會(huì)隨著雨水一起進(jìn)入地下，或者匯入到河流當(dāng)中，對地表水和地下水造成污染。

4 城市建設(shè)中環(huán)境工程地質(zhì)問題的解決措施

4.1 控制城市建設(shè)的步伐

城市的建設(shè)和發(fā)展需要高度重視地質(zhì)環(huán)境容量，只有控制好城市建設(shè)的規(guī)模和發(fā)展速度，才能避免城市建設(shè)超過環(huán)境工程地質(zhì)的承受能力，引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境工程地質(zhì)問題。因此，在城市規(guī)劃和建設(shè)當(dāng)中，有關(guān)部門需要高度重視人與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，正確看待當(dāng)下的環(huán)境工程地質(zhì)問題，從更加宏觀、長遠(yuǎn)的角度對城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，不能片面重視眼前利益，這樣才能有效避免城市建設(shè)對環(huán)境工程地質(zhì)的破壞。當(dāng)前，有些城市在建設(shè)和開發(fā)中片面求快，忽略環(huán)境問題，沒有盡早處理垃圾和廢棄物，對廢水治理不夠嚴(yán)格，產(chǎn)生了較多的環(huán)境地質(zhì)問題。為避免類似情況，有關(guān)部門需要在城市建設(shè)方面制定三年規(guī)劃、五年規(guī)劃、十年規(guī)劃，不但要規(guī)劃城市建設(shè)規(guī)模，還要對城市的污水處理、垃圾處理、地質(zhì)問題處理等作出規(guī)劃，提高城市建設(shè)的質(zhì)量。

4.2 建設(shè)城市環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)庫

為解決城市建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題，有關(guān)部門需要高度重視工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，對專家系統(tǒng)、制圖技術(shù)進(jìn)行研究，讓城市環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于城市建設(shè)當(dāng)中，為城市建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在城市環(huán)境地質(zhì)問題的管理中，環(huán)境地質(zhì)空間信息和非空間信息比較復(fù)雜，傳統(tǒng)紙質(zhì)文件的管理方法難以滿足城市環(huán)境地質(zhì)的管理需求，需要采取更加有效的管理手段。在具體操作中，有關(guān)部門可以將MAPGIS作為支撐，建立地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫，對城市的環(huán)境地質(zhì)問題進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測，將影響環(huán)境工程地質(zhì)的數(shù)據(jù)整合起來，包括地基穩(wěn)定性、受環(huán)境污染數(shù)據(jù)、地下水資源、巖土性質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害等。

4.3 加強(qiáng)環(huán)境工程地質(zhì)監(jiān)測

為解決當(dāng)前城市建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題，有關(guān)部門必須全面加強(qiáng)環(huán)境工程地質(zhì)監(jiān)測，構(gòu)建三維空間的環(huán)境工程地質(zhì)監(jiān)測體系，采取多樣化的預(yù)測和評價(jià)方法。在城市建設(shè)當(dāng)中，環(huán)境工程地質(zhì)問題越來越多，只有全面加強(qiáng)對人類工程活動(dòng)的監(jiān)測，掌握其對地質(zhì)環(huán)境的影響，才能明確環(huán)境工程地質(zhì)問題出現(xiàn)的原因，區(qū)分出不利于地質(zhì)環(huán)境的人類活動(dòng)。環(huán)境工程地質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該覆蓋到各個(gè)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測。例如，在地下水及地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測中，有關(guān)部門需要建立覆蓋地下水、地?zé)?、地質(zhì)災(zāi)害、海洋地質(zhì)等方面的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，做好數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、管理、分析等工作，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治，為預(yù)防環(huán)境工程地質(zhì)問題提供技術(shù)支撐，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)環(huán)境演變的規(guī)律，從而提高城市建設(shè)的科學(xué)性[3]。

4.4 開展環(huán)境地質(zhì)保護(hù)宣傳

城市的建設(shè)以及自然環(huán)境的變化與每個(gè)人的命運(yùn)息息相關(guān)，當(dāng)前，城市建設(shè)過程中面臨著十分嚴(yán)峻的環(huán)境工程地質(zhì)問題，包括水資源缺乏、水污染加劇、地面沉降等，這些問題會(huì)直接影響城市發(fā)展，同時(shí)也會(huì)影響到每個(gè)人的生活。因此，有關(guān)部門需要通過多種渠道開展環(huán)境地質(zhì)保護(hù)宣傳，調(diào)動(dòng)廣大人民群眾的力量，引導(dǎo)人民群眾在生活中節(jié)約水資源，不使用一次性餐盒，減少生活垃圾，做好垃圾分類。此外，人們還需要加強(qiáng)對城市環(huán)境工程地質(zhì)問題的監(jiān)督，對廢水排放、建筑不均勻沉降、地表塌陷等問題進(jìn)行上報(bào)，參與到城市地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)當(dāng)中。通過調(diào)動(dòng)廣大民眾，人們能夠在生活中高度重視自然環(huán)境的保護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境工程地質(zhì)問題，做到防患于未然，推動(dòng)城市健康穩(wěn)定發(fā)展[4]。

4.5 引入新技術(shù)和新方法

科學(xué)技術(shù)是解決當(dāng)前城市建設(shè)環(huán)境工程地質(zhì)問題的重要手段，無論是水污染防治，還是固體垃圾的處理，都需要新技術(shù)和新方法的應(yīng)用。例如，在水污染防治方面，住宅區(qū)、商場等可以引入智能化節(jié)水用具，有效減少生活用水中的浪費(fèi)問題，從源頭降低用水量，從而減少污水排放量。另外，在工業(yè)廢水的排放方面，有關(guān)部門可以向區(qū)域內(nèi)的主要工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)推廣循環(huán)用水系統(tǒng)，為工業(yè)企業(yè)提供技術(shù)支持，將污水治理和技術(shù)扶持結(jié)合起來，全面加大資金投入，最大程度的減少工業(yè)廢水的排放，使工業(yè)廢水得到科學(xué)處理，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

5 結(jié)束語

綜上所述，在城市的規(guī)劃和建設(shè)當(dāng)中，很多環(huán)境工程地質(zhì)問題都會(huì)限制城市的發(fā)展，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，城市建設(shè)需要遵循可持續(xù)發(fā)展原則，高度重視水資源短缺、水環(huán)境污染、城市廢棄物等問題，全面控制城市的發(fā)展速度，防止環(huán)境進(jìn)一步惡化。