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生態環境地質學簡述

作者:admin 更新時間:2019年05月21日 10:16:49

  摘要:生態環境地質學研究的重點聚焦于生態環境和地質環境對生物(包括人類)的影響,文章主要對其起源、發展現狀以及未來的發展趨勢進行了一定的歸納和總結。


  作者:林清,石建凡,王京


  關鍵詞:生態;環境;地質


  1995年張宗祜、袁道先先生在“我國跨世紀的重大地學問題-環境地學發展前景”一文中提出生態環境地質學是環境地學發展的前沿問題之一[1]。隨之這門融合了生物學、環境學、地質學并以水文地質學、工程地質學、環境地質學為基本支撐[2]的新興的邊緣學科便逐漸發展起來并且受到了越來越多的關注,其主要研究人為地質作用及環境變化對生物(動物、人、生物群落)的影響,從更深層次上講,生態環境地質學是一門研究人為的地質活動(大規模經濟活動)所引起的地球最表層的物質運移和能量轉換規律及其所產生的效應(特別是負面效應)對人類生存環境和健康影響的學科,其最終目的是尋求人與自然的和諧相處和可持續發展[3]。


  1生態環境地質學的起源


  在工業革命之前,地球各大圈層與人類和諧共處,但在工業革命之后,人們對經濟發展的需求和對自然資源的掠奪打破了原有的平衡,造成了一些不可估量的損失和傷害。20世紀早中期由于日本富山縣神通川流域上游煉鋅廠廢水的排放導致附近多數居民產生骨痛的現象,后被證實為鎘元素嚴重超標而引起的骨痛病。20世紀中期,由于工業和煤炭燃燒所釋放的一氧化碳、二氧化硫得不到有效的擴散,聚集在城市上空導致英國倫敦發生“黑霧”中毒事件,一周內死亡人數達2000人,對接近8000人造成了呼吸道疾病。如此類似的事件屢屢發生,單靠環境科學家已經無法解決,必須融入地質學的知識才能更好地分析和解決這類問題。然而,隨著環境的進一步惡化而出現的新問題已超過環境地質學的范疇。1998年夏季,南非大象接二連三餓死,這讓病理學家們束手無策,后來的研究表明,這是因為大象鼻子中微量元素的含量和分布造成的。同年夏天挪威科學家在北極調查發現有7只雌性小熊長出了雄性器官,顯然,傳統的環境地質學也不能很好地闡明這個問題,許多環境地質學家也深深的意識到僅以環境為客體是在解決當前問題是有一定局限性的,為了正確的分析和解決這類生態、環境、地質問題。研究對象必須增加生物和人群,研究內容是地質環境和生態環境變化對生物和人群所帶來的影響和危害,應運而生的便是生態環境地質學這門新興學科了[4]。


  2生態環境地質學的發展現狀


  國內外專門研究生態環境地質學的學者和文章并不多,但涉及相關領域的文章逐漸增多。迄今為止,多數國內外學者對生態環境地質學的研究僅停留在研究環境中有毒有害元素的總量、賦存狀態以及遷移轉化特征上,他們所研究的主體都是環境,而不是把研究對象設為生物。真正以生物為主體的研究大多集中在污染物質對生物的危害及影響上,偏向了生態環境學的范疇,不屬于嚴格意義上了生態環境地質學。國內學者林景星、陳夢熊站在不同的角度和基礎上對生態環境地質學的研究作出了新的展望。


  林景星(1999)在生態環境地質學概述中以人類活動所引起的生態環境地質病為出發點,建立在底棲生物對環境具有放大效應,可以預測未來環境變化對生物(尤指人群)的影響的基礎上,提出生態環境地質學應主要研究100年以來底棲生物中各有毒元素的含量變化、群落數量和種類的變化、有毒有害元素對底棲生物的影響程度以及底棲生物的生物多樣性變化,推斷未來5-10年環境變化對生物(尤指人群)的影響和危害,文中更強調了生態環境地質學的關鍵在于精準的定年技術:時間窗技術和年代框架技術[5]。陳夢熊(1999)在論生態地質環境系統與綜合性生態環境地質調查一文中從環境地質學的觀點出發,認為生態環境地質學應主要研究地質環境和人類生存環境之間的關系,以解決21世紀主要面臨的經濟、資源、環境之間的沖突,更是國土資源大調查的重要部分[2]。林景星(2003)在生態環境地質學――21世紀新興的地球學科一文中提出生態環境地質學的研究內容應分為如下六個方面:生態環境地質可容負荷研究、監測研究、預警研究、修復研究、實驗研究、虛擬研究。并指出生態環境地質災害是一種涼點式災害,正在緩慢的發生,應該被國家以及人們的重視[4]。比利時學者R.Swennen(1994)、H.Kucha(1996),英國學者G.A.Kellawav(1995)、M.A.J.Willims(1996)、美國學者S.L.Allen(1996),新西蘭學者W.W.Dicknson(1996)和印度學者D.Panda(1995)也都先后發表相關文章。


  3存在問題及未來展望


  生態環境地質學作為一門綜合性極強的新興邊緣學科,目前對其研究工作缺乏統一規劃,其研究無系統性,且著重針對這一學科的文章和研究較少,今后需特別加強以下幾個方面的研究。


  巖溶地區生態環境保護、資源合理利用研究。繼續拓寬地學為農業服務的領域。環境污染及其生理、生態負效應研究。地震(尤其是人工誘發地震)災害對生態環境影響。生物成礦作用的研究[6]。底棲生物為信息載體來研究生態環境地質學方面也應該加強。

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