环境地质复习题Word文档格式.docx
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22.矿山地质环境治理的基本原则:
8
23什么是能源环境问题?
9
24大型水利水电工程对地质环境的影响和破坏的主要表现是什么?
25什么是水库边岸再造?
影响因素有哪些?
9
26与城市化过程相关的环境地质问题9
27城市化带来的水问题有哪些?
28中国地质灾害的分布规律是什么10
29描述地震的参数概念?
天然地震:
10
30地震活动对人类有哪些影响?
31解释沙土液化现象?
11
32斜坡变形破坏地质灾害的影响因素及形式?
11
33滑坡及治理方法11
34泥石流11
35岩溶地面塌陷概念及影响因素12
36地球化学环境按地理纬度由北向南可分为:
12
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:
是人类社会与地质环境组成的复杂系统。
2、环境地质学的研究方法自然历史分析法,地球化学法,系统分析法,环境地质制图方法,模型模拟与预测方法,环境地质评价方法,现代科学技术方法
地质环境的基本特征有哪些
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。
地质环境的范围:
具有一定空间的概念。
上限:
地表或岩石圈的表层;
下限,研究目的不同,下限界限不一致。
人类对环境影响:
人类的科学技术水平和生产活动的能力所达到的地壳深部.目前的钻探深度大约为5km,最深可达12km;
环境对人类和其它生物的适宜性衡量:
下限达到与区域地壳稳定程度有关的地壳深度甚至地幔。
与人类的关系:
是人类生存发展的基本场所,它构成了人类生活和生产条件的客观实体。
人类改变地质环境的化学组形成和结构特征。
与其它环境的关系:
地质环境与大气圈、水圈和生物圈及宇宙环境间的物质交换和能量流动(地质作用)
地质环境的基本特征:
地质环境的容量:
可用特定地质空间可能提供人类利用的地质资源量和对人类排放的有害废物的容纳能力来评价。
地质环境的质量:
1.自然地质条件的稳定性;
⒉原生地球化学背景;
⒊地质资源的丰富程度;
⒋抗人类活动干扰的能力;
⒌受污染或受破坏的程度地质环境的相容性:
是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应性。
地质环境的反馈作用:
即地质环境受人类活动干扰后对这种干扰做出某种反应的作用。
4环境地质作用主要指人类与地质环境间的相互作用
土壤:
土壤是位于陆地表面具有肥力的能生长植物的疏松土层。
包括矿物质(占土壤固体总量的90%以上)、有机质(1-10%)、水分(土壤溶液)和空气。
功能:
①自然资源;
②保护环境的重要净化剂。
土地是具有一定面积的确定边界的地理单位。
包括地质地貌、土壤、植被、微生物、湿热状况等自然要素,是由上述各要素共同作用而形成的自然综合体。
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。
关系:
土壤是土地表层的重要组成部分,两者是整体与部分的关系。
能被利用的土地为土地资源。
如草场退化、森林破坏、水土流失、水环境恶化、土地沙质荒漠化、土地盐碱化、砖红壤和土壤板结、土地污染和耕地减少等。
7水土流失及其防治
水土流失是指地球陆地表层土壤、成土母质及岩石碎屑,在水力、风力、重力和冻融等外力作用下,发生各种形式的剥蚀、搬运和再堆积的过程。
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
8沙质荒漠化及防治措施
土地沙质荒漠化是指在干旱、半干旱和部分半湿润地区,由于自然因素或者人类活动的影响,破坏了自然生态环境的脆弱平衡,使原非沙漠地区出现了以风沙活动为主要标志的、类似沙质荒漠景观的土地退化以及在沙漠地区发生的沙漠环境向外围前进扩展的过程。
简言之,沙漠化就是沙漠的形成和扩张阶段。
沙质荒漠化是人类强烈经济活动与脆弱生态环境相互影响、相互作用的产物。
气候变异和人类活动是沙质荒漠化的两个重要影响因素。
人为活动:
包括过渡放牧(28.3%)、垦殖(25.4%)、采樵(31.8%)以及工矿与城市建设(9%)和水资源利用不合理(5.5%)等加速荒漠化进程。
防治沙质荒漠化的根本途径在于:
保护天然植被、建立人工植被,合理调整农业生产结构和布局,加强人工草场生态系统的建设,合理开发利用水资源。
9土壤盐碱化及其防治
土壤盐渍化(也称盐碱化)指土壤中积聚盐、碱且其含量超过正常耕作土壤水平,导致作物受到伤害的现象。
盐渍化是一种渐变性地质灾害,它是盐分在地表土层中逐渐富集的结果。
由于人类不合理灌溉造成的盐渍化过程,成为次盐渍化,其形成的盐渍土,称为次生盐渍土。
形成机制:
中国西北地区:
①含盐分的地表水以地面蒸发消耗为主;
②盐分被水带入湖泊和洼地,渗入地下,随毛细作用上升地表;
沿海地带:
海水入侵或海岸的退移平原地区:
河床淤积抬高或修建水库,使沿岸地下水位升高
土壤盐渍化的防治对策:
土壤盐渍化的防治以盐渍化土壤的综合治理与农业可持续发展为目标,统一规划,因地制宜。
采取水利措施与农业生物措施相结合的技术途径,推广节水灌溉技术和渠道防渗、防漏技术,提高水资源利用效率,防止地下水抬升;
改良盐碱地,排除土壤中过多的可溶性盐类,改善土壤理化性质和空气、水分状况,增强有益微生物活动,提高肥力。
是指赋存和运移于岩土层中具有利用价值的地下水。
特征:
地下水是矿产资源,地下水具有流动性和可恢复性,通过补给(大气降水、地表水)、径流、排泄(潜水蒸发、泉水溢出或地下径流)等运动形式循环迁移。
供水意义,最具有实际价值的是地下水的循环交替过程中的可恢复资源部分(补给资源量,地下水多年平均年补给量)。
水体:
自然界水的积聚体。
水、溶解物、悬浮物、底质和水生生物等
水环境:
地球上分布的各种水体以及与其密切相连的诸要素如河床、海岸等
水体污染:
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。
水质:
是指水和其中所含的杂质共同表现出来的综合特性。
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)。
主要污染物:
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。
12.水体污染机制与水体自净
污染物在水体中,始终存在着相互关联的水体污染与水体自净两个过程。
水体污染的发生与发展,取决于这两个过程的强度,它们随污染物的性质、污染源大小及受纳水体三个方面的对比关系而定。
环境水文地质作用是指地下水在人为和自然因素作用下,由水化学、水动力学、水物理学和生物学性质变化引起的对人类生产和生活环境的制约作用。
按作用的机制,环境水文地质作用主要有环境水文地球化学作用、环境水动力学作用、环境水物理学作用、环境水文地质生态作用。
环境效应:
区域地下水位下降、地面沉降、海水入侵
14.简述地面沉降的形成机制及防治对策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。
地面沉降形成机制:
土体覆盖层荷载引起的总应力由土壤孔隙中的水(孔隙水压力pW,中性压力)和土颗粒(有效压力,pe)共同承担。
水位降导致孔隙水压力减少,导致土中有效压力的等量增加,结果引起粘土层产生次生固结压密;
水位降减少水的浮托力,并产生附加应力(相当于水位降的水柱重量),含水砂层排水固结,压密下沉。
粘土层的固结变形和砂层的压密变形的相互叠加造成了地面沉降。
地面沉降治理:
限制和压缩地下水开采量:
人工补给地下水(人工回灌);
地面沉降区治理。
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土侵入的过程和现象,又称盐水入侵、海水内浸、咸水入侵等。
海水入侵的机制:
是咸淡水相互作用、相互制约的复杂的流体动力学过程。
自然状态下,含水层中的咸水、淡水维持相对稳定的平衡状态。
地下淡水浮托在海水或咸水之上,形成过渡带或临界面。
大量开采地下水使淡水压力降低,临界面向陆地方向移动,原有平衡被打破,含水层中淡水的储存空间被海水取代,造成海水入侵。
控制土壤返盐,调蓄地下库容;
改善水质
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。
矿产资源一般包括:
能源资源即矿物燃料和核燃料;
原料资源有金属原料(金属矿产)和非金属原料(非金属矿产)。
泉水枯竭、河水改道、边坡失稳发生崩塌、滑坡;
矿山剥离堆土及矿渣堆积占用土地;
淤塞河道、导致水患和矿山泥石流;
矿山三废造成的土壤、水体及大气污染;
破坏地貌景观,形成矿山荒漠化,加速水土流失等。
18.露天矿边坡失稳及防治原则(边坡稳定性)
露天矿边坡的破坏主要有两大类:
具有明显滑动面的边坡失稳破坏和蠕动-坍塌变形破坏。
边坡岩土体中软弱结构面的发育程度及其组合关系是控制露天矿边坡稳定性的主要地质因素.
以预防为主,综合整治。
在边坡开挖和采矿过程中,应及时排除地表水、深降强排地下水,减少爆破次数、降低爆破强度,合理确定不同深度岩体的边坡角,适时修正边坡轮廓,提高边坡稳定性等。
对大型采矿边坡,还需构筑抗滑挡土墙、抗滑桩、灌注水泥砂浆及减载、排水等工程措施。
(p92)
矿层开采后,采空区主要依靠洞壁和支撑柱维持围岩稳定。
但由于在岩体在内部形成一个空洞,使其周围的应力平衡状态受到破坏,产生局部的应力集中。
当采空区面积较大、围岩强度不足以抵抗上覆岩土重力时,顶板岩层内部形成的拉张应力超过岩层抵抗拉张极限时产生向下的弯曲和移动,进而发生断裂、破碎并相继冒落,随着采掘工作面的向前推进,受影响的岩层范围不断扩大,采空区顶板在应力作用下不断发生变形、破裂、位移和冒落。
地下采掘开挖引起地面开裂与沉陷;
矿坑疏干排水造成地面塌陷、泉水枯竭、河水断流及区域地下水位下降;
深井排水或注水诱发地震。
诱发构造型矿震:
是因采矿导致断层的复活和弹性能量的提前释放造成的地震。
进一步分为采矿直接引起矿震和抽水采矿诱发矿震两类。
采矿直接引发矿震是由于采矿使地下应力失去平衡而诱发的地震。
采矿形成的自由空间使采空区周围的岩体由原来的三向受压变成两向受压或单向受压,引起应力的重分布,在采空区范围内沿原有断裂形成应力集中地段,促使地壳岩体应变能力提前分散释放,诱发地震。
采矿抽水也可诱发地震。
抽水后,断裂面失去水压而发生卸荷作用,形成偏差应力。
当偏差应力大于断面的抗剪强度时,即诱发地震。
诱发塌陷型地震多起因于采空区和顶板陷落。
地震波由顶板块体脱落敲击底板而产生,矿震分布范围较小,震源极浅,大多处于开采平面上。
岩爆又称冲击地压,是指承受强大地压的脆性煤,矿体或岩体,在其极限平衡状态受到破坏时向自由空间突然释放能量的动力现象,是一种采矿或隧道开挖活动诱发的地震。
在煤矿、金属矿和各种人工隧道中均有发生。
1.立法原则2.生态风险评价原则3.最少量化原则4.资源化原则5.无害化原则6.生态系统的恢复和重建原则
能源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(矿物燃料)和某种物质的运动形式(风力、水力、太阳能)。
一次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
二次能源由一次能源加工转换得到的产品能源如电能、汽油、沼气(CH4)、火药、酒精等
可再生能源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
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煤炭、石油、天然气、水力、核裂变材料等
新能源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;
以新的方式利用的能源
太阳能、地热能、海洋能、沼气、风能等
能源环境问题就是指人类在开发和利用能源过程中对环境造成的危害,以及这种危害反过来对人类社会的影响。
它包括生态环境的破坏和环境污染两个方面。
目前,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。
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
水库蓄水后库区水文条件急剧变化,在库岸斜坡与库水相互作用过程中因库岸失稳塌落和岸边淤积而引起的岸坡形态的改变称为水库边岸再造。
(饱水,动水压力,波浪冲刷)主要:
岸坡坍蚀、岸坡崩滑破坏影响库岸再造宽度和发展速度的因素:
内在因素:
库岸地貌形态、(高陡)斜坡岩土体的性质、岸坡结构、地下水类型、库岸植被覆盖程度、岸边人工建筑物的分布。
外在因素:
库水动态、风浪特性、大气降水、库面浮冰。
26与城市化过程相关的环境地质问题:
区域地壳稳定性问题、地基稳定性问题、深基坑开挖引起的边坡稳定性问题、水质污染及水资源保护问题(水环境问题)、城镇固体废弃物处置问题、城市地质灾害、城市土地利用与规划等。
(一)城市水灾害问题致灾能量增大,损失增加、洪水、城市最普遍的水患困扰是城市遭受暴雨的自适应能力。
(二)城市水资源短缺水资源不足:
区域性地下水位下降北方城市:
地面沉降,洪涝灾害。
沿海城市:
海水入侵、地下水咸化(三)城市水污染问题
地质灾害是指由于地质作用(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,并造成人类生命财产损失的现象或事件。
地质灾害的内涵包括两个方面:
致灾的动力条件和灾害事件的后果。
动力条件:
包括内动力地质作用和外动力地质作用,还包括人为活动对地球表层系统的作用,及人为地质作用。
后果:
只有对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏的地质事件才是地质灾害。
28中国地质灾害的分布规律是什么
1海拔4000m以上的青藏高原、寒冻作用普遍,冻胀、融沉、泥流、雪崩等灾害发育;
(高原区)2第一级和第二级阶梯地貌过渡带,地形切割强烈,山地地质灾害,如滑坡、崩塌、泥石流、水土流失分布广泛,灾度也高;
(中部地区)3西北诸省土地荒漠化作用强烈;
4东部平原除土地盐渍化外,地面沉降、岩溶塌陷、地裂缝广泛发育,沿海诸省,海水入侵、海岸侵蚀等强烈发育。
主要有构造地震、火山地震和塌陷地震;
人为地震:
主要有水库地震、深孔注水地震和爆破地震等。
地震震级:
以地震过程中释放出来的能量总和来衡量,释放出来的能量越大则震级越高。
一次地震只有一个震级,<
8.9级,地震释放能量越大,震级越高。
地震烈度:
指地面及各类建筑物遭受地震破坏的程度,高低与震级大小、震源的深浅、震中距离、地震波的传播介质以及地震区地质构造等条件有关。
同一次地震在不同的地点可产生不同烈度的后果、
(一)地震效应场地破坏效应、强烈地振动破坏效应
(二)地震灾害地表错动和地裂缝、地面建筑物破坏沙土液化,崩塌、滑坡,海啸地面标高改变,洪水,火灾
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。
斜坡变形破坏地质灾害是内、外动力地质作用下斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象。
原因:
由地震活动、强降水过程而触发,但主要的作用营力是斜坡岩土体自身的重力。
变形的基本形式主要有拉裂松动和蠕动,破坏的基本形式有崩塌、滑坡和流动。
33滑坡及治理方法在自然地质作用和人类活动等因素的影响下,斜坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或局部保持岩土体结构完整而向下滑动的过程和现象及其形成的地貌形态,称为滑坡。
一个发育完全的滑坡由滑坡体、滑动面、滑坡壁、滑坡阶、滑坡鼓丘和滑坡裂隙等要素构成。
滑坡的防治措施:
可归纳为“排、稳、固、挡”四个字。
“排”即排水,包括排除滑坡体内的地下水;
拦截和旁引可能流入滑坡体内的地表水;
对穿过滑坡区的引水或排水工程做防渗漏处理等。
“稳”即稳坡,包括降低斜坡坡度,滑坡后部削方减重及滑坡前缘回填压脚;
以生物工程和边坡工程来保护边坡等。
“固”即加固,包括采用各种形式的抗滑桩、预应力锚索和预应力抗滑桩、抗滑明洞等工程,或采用灌浆、电化学加固、焙烧等方法以改变滑带岩土的性质来进行加固,增大滑面的抗滑力。
“拦”即拦挡、拦截,如挡土墙等拦挡工程。
崩塌斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体突然脱离母体并以垂直运动为主,翻滚跳跃而下,这种现象和过程称为崩塌。
34泥石流地貌一般可划分为形成区(包括汇水动力区和固体物质补给区)、流通区和堆积区三部分。
泥石流的形成条件概括起来主要表现为三个方面:
即:
大量失稳的松散固体物质、充足的水源条件、特定的地貌条件
35岩溶地面塌陷概念及影响因素岩溶地面塌陷指覆盖在溶蚀洞穴发育的可溶性岩层之上的松散土石体,在外动力因素或人为因素作用下发生的地面变形破坏。
岩溶地面塌陷是一种常见的自然动力地质现象,多发生于碳酸岩盐、钙质碎屑岩和蒸发岩等可溶性岩石分布地区。
诱因:
降雨、洪水、干旱、地震以及抽水、排水、蓄水等人为因素。
在地下水流作用下,岩溶洞穴中的物质和上覆盖层沉积物产生潜蚀、冲刷和淘空作用,结果导致岩溶洞穴或溶蚀裂隙中的充填物被水流搬运带走,在上覆盖层底部的洞穴或裂隙开口处产生空洞。
若地下水位下降,则渗透水压力在覆盖层中产生垂向的渗透潜蚀作用,土洞不断向上扩展最终导致地面塌陷
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。
“元素克拉克值”:
将地壳中元素的平均含量(重量百分含量)称为丰度值。
自然环境中元素的存在形式主要有:
独立矿物,类质同像混入物,胶体吸附,有机化合物(和络合物等。
酸性、弱酸性还原的地球化学环境;
中性氧化的地球化学环境;
碱性、弱碱性氧化地球化学环境;
酸性氧化的地球化学环境。
最常见的地球化学性地方病主要有:
甲状腺肿、氟中毒、克山病、大骨节病等。
37环境地质图图系应反映的内容:
①地质环境(包括地质资源)的基本条件,地质环境对人类生存和发展的制约作用,人类开发利用地质环境和地质资源的状况;
②内外动力地质作用及其引发的地质灾害与环境地质问题;
③水资源、矿产资源、能源等开发利用的环境地质问题和地质灾害:
④各类工程建设与地质环境的相互作用及主要环境地质问题;
⑤废弃物的处理、处置及对地质环境的污染;
⑥开发利用地质资源与保护地质环境的对策措施
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