山东省主要地质环境问题与生态省建设

石宝玉¹ 邢立亭² 程秀明¹ 张伟¹ 于世林¹

（1.山东省地矿工程勘察院，济南250014；2.济南大学，济南250002）

作者简介：石宝玉，1982年毕业于长春地质学院水工系。主持完成了山东省环境水文地质编图、山东省地质灾害调查评价等多项水工环地质调查研究工作。

摘要：建设生态省是山东省实施可持续发展战略的重大战略举措。 本文根据山东省经济建设与社会发展过程中产生的环境地质问题，从环境地质学入手，探讨地质环境问题的发生、发展、演变规律及其与生态省建设的关系。从宏观上提出地质环境整治与恢复的措施、建议，对生态省建设和经济可持续发展具有现实意义。

关键词：环境地质；生态省；地质环境整治与恢复；山东

山东省地处中国东部沿海，物产丰富，是我国的资源大省。随着经济、社会的快速发展，人类在追求资源潜在经济效益最大化的同时，所带来的地质环境问题越来越严重，直接制约着山东省经济的可持续发展。因而，开展生态省建设是实施可持续发展战略，实现建设“大而强、富而美”的社会主义新山东的重大战略举措。“生态省”要求经济社会与生态环境实现协调发展，要求我们用科学的发展观，使各个领域实现可持续发展目标。地质环境管理与保护是生态省建设的重要环节。

山东省地质环境脆弱。随着经济的快速发展，人类活动对地质环境的影响、破坏越来越严重，导致地质环境质量和容量降低，直接威胁着经济的可持续发展。

1 地质背景及地质环境问题发育规律

山东省中部山地地势突起，东部缓丘起伏，北部、西部地势平坦，构成了以低山丘陵为骨架，平原盆地环列交错的地势。山东在地貌可分为鲁东丘陵、鲁中南低山丘陵和鲁西北平原。从地层发育看，以沂沭断裂、齐河-广饶断裂及聊城-兰考断裂为界分为鲁东、鲁中南、鲁西北三个地质建造单元。鲁东地区发育元古宇、太古宇、中生界、新生界，以一套变质岩系为主；鲁西北平原地表为第四系，以冲积的松散堆积物为主，下伏地层有古生界、中生界、新生界；鲁中南地区是山东全省地层发育最全的一个地区，分布一套典型的华北型地层系统。

独特的地质条件导致山东省地质背景复杂，矿产资源丰富，矿种多、储量大、分布广；山东省地质环境问题也较多。从成因角度看，山东省地质环境问题大致可归纳为三大类：①矿山开采引起的矿山环境问题如地面塌陷、山体开裂、崩塌、滑坡、泥石流、矿坑突水、瓦斯爆炸、水土流失、水土污染、矿渣尾矿堆积占压土地及区域水均衡破坏等一系列环境地质问题；②地下水资源的不合理开发利用导致的海（咸）水入侵、地面沉降、岩溶塌陷、地下水位持续下降及地下水污染等问题；③工程活动引起的崩塌、滑坡、泥石流灾害及水土流失问题等。

山东省地质环境问题的发育和分布有其规律性：①鲁中南中低山丘陵区，地势相对陡峻，地形高差较大，矿产资源丰富，其主要地质环境问题是矿山环境问题、岩溶塌陷、水土流失及崩塌、滑坡、泥石流灾害问题；②鲁东地区三面环海，为低山丘陵地形，富含金矿，其地质环境问题主要为海水入侵、金矿矿山环境问题及水土流失；③鲁西北地区，多为黄河冲积平原，地形平坦，其地质环境问题主要为地面沉降、深层地下水超采失衡形成永久性地下水漏斗等问题；

人为地质作用的过程，破坏了自然界的平衡，形成了许多的不良环境地质问题和地质灾害，这些问题的发生、发展严重制约着生态省建设的宏伟目标（见图1）。

图1 山东省主要地质环境问题与生态省建设关系图

2 威胁生态省建设的主要地质环境问题

2.1 矿产开采破坏矿区地质环境系统，矿山环境问题严重

山东省是我国矿产种类比较齐全的省份。到2001年底，全省已累积发现150种矿产，其中能源矿产11种、金属矿产45种、非金属矿产90种、水气矿产4种。由于地下采空，边坡开挖，废渣、尾矿排放，矿坑疏干排水和废水排放等矿业活动，诱发地面塌陷、岩溶塌陷、山体开裂、崩塌、滑坡、泥石流、坑道突水、瓦斯爆炸、水土流失、水土污染、尾矿库溃坝和区域水均衡破坏等一系列环境地质问题，对矿山开发建设构成威胁。在矿产资源大规模开发利用的同时，大大改变了矿山生态系统的物质循环和能量流动方式，产生了严重的生态破坏和环境污染。

据调查，截至2001年底，山东全省各类矿山企业占用土地面积共8228.16km²，占全省国土面积的5.3%；矿山尾矿、固体废料年产出总量为5270.82万吨，其占地面积约以每年4km²的速度增加；矿坑水及选矿废水年产生总量为9.36亿立方米，年外排量达5.07亿立方米。因矿坑突水、采空区塌陷等矿山地质灾害造成伤亡98 人，财产经济损失11.99亿元。

矿产资源开发中，造成地面塌陷的主要是煤矿、铁矿、石膏矿、金矿，尤以煤矿最严重。山东全省采矿塌陷面积332.23km²，其中采煤塌陷327.76km²，占总塌陷面积的98%以上；塌陷土地中，常年积水面积48.2km²，地面下沉深度一般2.5～7.5m，最深可达9.2m。由于采空塌陷，使地表植被、土壤及地层结构遭到破坏，自然生态环境严重恶化。因地形起伏过大及地表常年积水而荒废绝产的耕地面积达36km²以上。采矿塌陷同时还造成公共设施的破坏和地表水资源的破坏。

建材及其他矿产的开采对自然环境和地质地貌景观造成了不同程度的破坏，同时也加重了水土流失。这类矿山多为露天开采，长期的露天采石、采砂、采土，形成许多采石（砂、土）坑、挖掘面、弃渣和滚石带，严重地破坏了地质地貌景观，尤其是在交通沿线、海岸带，露天开采带来的地表破坏更显突出。此外，其边坡或多或少均存在着岩体失稳隐患，尤其是在汛期或受震动影响时，极易形成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，此类灾害造成的人员伤亡事故，在山东省时有发生。另外，开采石油、卤水及其他金属、非金属矿产的过程中，均对周边环境产生了程度不同的影响。

2.2 海（咸）水入侵危及沿海地区生态环境、地下水资源、农业生态遭受破坏

山东省海（咸）水入侵始于20世纪70年代中期，30多年来，随着地下水开采量的增加，海（咸）水入侵规模不断扩大。目前从广饶至龙口整个莱州湾南岸，均有不同程度的海（咸）水入侵。在青岛、威海、烟台等地河口地带也出现了规模不等的海水入侵现象。

2.2.1 咸水入侵

咸水入侵出现在广饶-寿光-寒亭-昌邑至平度灰埠的沿海低平原。该地段地形平坦，潮滩宽10～18km，高程5m以下，多为潮滩盐碱地。地下水径流滞缓，多为咸水或卤水。咸水之南为山前冲洪积平原，其地下水径流畅通，水交替强烈，水质为低矿化淡水。在天然条件下，地下水由南向北径流，部分排泄补给咸水。近20多年来，由于该区大量开采地下淡水，导致淡水区水位大幅度下降，在咸、淡水界面附近水位低于咸水，形成反向补给，造成咸水入侵，目前山东全省咸水入侵面积已达1869.6km²。

2.2.2 海水入侵

海水入侵主要发生在莱州-招远-龙口一带的莱州湾南岸的堆积平原。该地段呈狭窄带状，宽3～5 km。在天然条件下，地下水向海水方向径流排泄。地下水超量开采造成地下水水位低于海水位，海水向内陆补给，形成海水入侵。烟台、威海、青岛等城市的河口地段，是当地的主要供水水源地，由于超量开采地下水，使沿河两岸地下水位大幅度下降，也形成海水入侵。目前山东全省海水入侵面积已达587.64km²。

海（咸）水入侵使入侵区地下水变咸、土壤盐渍化、地表植被稀疏，严重地区只能生长少量耐盐植物，原本良好的农业生态遭到破坏；地下水咸化后，原来的企业供水水源遭受破坏，被迫关闭搬迁，损失严重；胶东地区是山东省最缺水的地区之一，海水入侵破坏了紧缺的地下水资源，使地区经济发展受到更大制约。

2.3 水土流失导致土地贫瘠，山区生态系统弱化

山东省横跨黄、淮、海三大流域，生态环境较为脆弱，是全国水土流失较为严重的省份之一。全国第二次遥感调查结果显示，山东省水土流失面积6.35×10⁴km²，占全省土地总面积的40.5%。其中山丘区水土流失面积5.2×10⁴km²，平原风沙区水土流失面积1.15×10⁴km²。其中，水土流失面积轻度为1.98×10⁴km²，中度2.37×10⁴km²，强度1.38×10⁴km²，极强度0.65×10⁴km²，剧烈流失面积0.21×10⁴km²。水土流失不仅破坏农田，减少土地肥力，降低农作物产量，而且淤塞水库、桥涵等水利设施。据有关资料，由于水土流失全省每年冲走土壤2.8×10⁸t，侵蚀模数1787t/（km²·a），年均侵蚀深1mm，损失养分相当于419t标准化肥，考虑土壤的自肥能力及基岩裸露的无耕种山地，每年因水土流失折合经济损失在10亿元以上；因水土流失，主要河道每年每平方公里平均淤积1.19×10⁴m³，水库、湖泊、塘坝每年淤积6.9×10⁷m³。

水土流失不仅损失土壤肥力，淤塞河湖塘坝，更重要的是使山区植被失去了赖以生存的土壤，恶化了生态环境。严重的水土流失已成为制约山东省经济社会可持续发展的重要因素。

2.4 地面沉降破坏城市供排水系统，危及国民经济持续、稳定、健康发展

地面沉降主要发生在鲁西北平原区，主要原因是人为过度抽取地下水，导致含水层及邻近弱含水层失水压密所致。山东省产生地面沉降较明显的城市有德州市、济宁市及菏泽市（表1）。地面沉降可导致建筑物破坏、港湾码头功能降低、桥涵净容减小影响水利交通、城市疏排水不畅等一系列危害。

表1 山东省主要地面沉降区基本情况表

2.5 岩溶塌陷，威胁居民生命财产安全、影响交通运输及工农业生产

岩溶塌陷是在人为工程活动中，特别是在抽取岩溶地下水时，地下水动力条件、土体与地下水之间的力学关系发生变化造成的。开采岩溶水引发的地面塌陷主要发生在泰安、枣庄、莱芜、临沂等地。

岩溶塌陷可导致住宅损坏、人员伤亡、道路损坏、矿山停产、水质污染等多方面问题。

2.6 不合理开采地下水资源致使地下水位大幅度下降，形成永久性超采漏斗

山东省已出现多处地下水超采漏斗（见表2）。地下水超采漏斗的形成和发展，主要是因为长期不合理开采地下水，破坏了开采地段地下水的采补动态平衡，导致地下水水位持续下降，含水层的储存量部分被疏干，而形成超采疏干漏斗。地面沉降多是由于超采深层地下水造成的。

表2 山东省主要地下水超采漏斗基本情况统计表

其他方面的地质环境问题也较突出，如土壤盐渍化、地震及沙土液化、黄河淤积与尾闾摆动、胀缩土与湿陷性黄土的危害、地方病等，如果对这些问题认识不清，不加强研究，不能有效地采取措施予以遏制，也会直接威胁山东省生态省建设的宏伟大业。

3 地质环境的整治与恢复

人类对地质环境的利用应当是有限度的，凡事必须符合客观规律，必须在地质环境容量允许的限度内从事活动。由于经济建设中对地质环境的保护利用不当，产生了大量的地质环境问题，造成了巨大的经济损失和社会影响，制约了经济的健康发展。加强地质环境研究、管理、保护工作十分重要，刻不容缓。

3.1 建立健全相关的法律法规体系，制定政策，加强管理

建立相关的法规体系，实施有利于地质环境的管理政策，是管理保护好地质环境的保障。经过多年的努力，山东省在地质环境管理方面已经建立起了一套法律法规，但尚不够完善。下一步应加大建设力度，使其逐步健全完善。在此基础上加大宣传力度和管理力度，不断提高各级政府领导和广大群众的地质环境意识，使其上升到法制高度而得到重视。进一步完善各级政府内部的监察制度，加强对各级领导干部执行环境、资源等方面法律法规和政府规章情况的监察，实施责任追究制度，以保证各项法律、法规、规章和计划与规划的落实。

3.1.1 加强领导，健全机构，强化管理

地质环境保护和整治是一项社会公益性事业，是各级政府、有关部门的主要职责之一。应明确职责，认真落实中央关于环境保护的基本方针和政策，全面履行职责，切实做好管理、保护工作。

3.1.2 加强法制建设，坚持依法行政

由于地质环境保护工作涉及面广、情况复杂、任务艰巨且责任重大，必须严格按照有关法规、规章办事，坚持依法行政，认真贯彻《山东省地质环境保护条例》。针对山东省实际，完善各项法规、规章配套的实施细则，促进地方法规建设。

3.1.3 把地质环境的保护整治规划纳入国民经济和社会发展规划

各级政府在制订经济和社会发展规划或计划时，应把地质环境的保护整治规划纳入其中。

3.1.4 加大经费投入

根据“谁开发，谁保护”的原则，国家重大工程项目建设以中央财政为主，全省重点地质环境的保护整治经费以省财政为主，市财政为辅；各产业、企业部门所辖建设区的保护整治经费由各部门自己负责，并鼓励企业和个人资助的多渠道投入机制，以经济杠杆做好地质环境保护整治工作。

3.2 加强科学研究，为综合治理和恢复生态地质环境提供决策依据

各种地质作用及过程不是孤立存在的，它们之间有密切的关系。人为地质作用，破坏了自然界的平衡，形成了许多的不良环境地质问题和地质灾害。

地质环境主要应研究其质量、容量和经济承载能力。地质环境的容量是指在一个特定的地质空间，可能承受人类社会、经济、工程发展的最大潜能。它可用地质资源量和接纳人类废弃物的能力来衡量，地质环境的容量是有限的。

3.2.1 勘察研究是环境整治的前提

地质环境问题的防治基于成因机制分析，而成因机制分析是以地质勘察为工作手段，才能避免防治工程的失误。对地质环境问题现象及其发生机理的正确认识是地质环境整治最重要前提。

3.2.2 重视新技术的运用

当前，CAD、GIS和三维动画技术已引入地学勘察研究领域，目标是建立基于地质成因机制的智能化辅助设计系统，进行预警、预报，在国内外已有成功的先例。

3.3 加强勘察研究、约束人类活动、整山治水、保护地质环境

3.3.1 加强研究，科学管理，整治矿山环境

山东矿山地质环境问题比较严重，主要是历史遗留问题太多，新的问题又不断产生。现在企业根本无法承担沉重的生态环境治理任务，其结果形成资源环境恶性循环，严重制约矿山经济发展，有的矿山达到难以逆转的后果。

加快老矿区地面塌陷综合整治与复垦工作，逐步解决老矿区地面塌陷问题。按照“谁开采，谁复垦”的原则，对新矿区地面塌陷应及时进行整治和复垦。加大对著名风景名胜区、主要交通沿线两侧的露天采场、采坑的恢复治理力度。对城市周边、铁路、高速公路、国道、省道两侧可视范围内已被破坏的山体进行生态环境恢复工作。

3.3.2 进一步勘察评价地下水资源，合理开采利用地下水

地下水环境是地质环境的重要组成部分，包括地下水体本身及其介质环境。总体看山东省水资源严重不足。关于地下水资源方面以下问题比较突出：①勘察研究程度不够。全面的地下水勘察评价工作完成于20世纪80年代，距今已有二十多年，许多环境条件都发生了变化，尤其是地表水、气象条件变化很大，需要开展新一轮地下水资源潜力调查评价工作。②地下水环境保护研究工作不够。山东全省多数地区未进行地下水保护区划分，应根据地质环境条件的敏感程度和地下水资源的供水功能，按要求划分出一、二级保护区和准保护区，及早落实保护措施。③开发利用布局不够合理。城市布局的不合理性是用水布局的不合理性的主要因素。胶东地区经济发达，城市多，用水量大，但胶东是山东省相对缺水地区；平原地区浅层地下水水质、富水性较差，深层地下水补给来源不足，大规模开发利用受到限制；山前平原地区城市集中分布，地下水资源多处于超采状态，地下水污染较严重。④地下水人工调蓄勘察试验工作不足。对水文地质条件，含水层调蓄能力，调蓄工程类型、位置，地下水合理埋深，对生态环境的影响等问题未做深入研究。⑤大部分地区都有一定程度的开发利用潜力。地下水资源是可再生的，多数山区的地下水交替循环都很快，有潜力而不开发利用也是一种浪费。

3.3.3 科学规范工程活动，防止崩塌、滑坡、泥石流灾害

人为地质作用直接参与岩石圈的改造及地貌形态的破坏再造过程，如工程建设中爆破、削坡、开挖、弃渣、填方等工程活动。这些活动可能导致斜坡变形、岩体松动形成崩塌、滑坡、泥石流灾害。

地震、暴雨和人类活动是诱发崩塌、滑坡、泥石流灾害的三大重要因素，前两者目前人类尚不能进行控制，可以规范约束的是人类自身的经济活动。因此工程活动中必须以科学的态度，充分认识、尊重自然规律，做到人类社会与自然界的和谐相处。因此各类工程活动前，必须认真勘察研究地质环境条件，进行相关的工程建设适应性评价。勘察、设计、施工过程必须严格规范，使工程建设做到规范设计、合理布局。

3.3.4 加强小流域综合治理，防治水土流失

水土流失本来是一个自然地质过程，其所以形成灾害，主要是人为破坏植被、乱垦滥伐导致这一过程的加剧。因此，应该加强小流域综合治理，植树造林，涵养水源，改善山区的生态环境；使人为水土流失得到有效控制，逐步建立起水土流失预防监督体系和水土流失监测网络；做到水土保持与开发建设协调发展，防止造成新的人为水土流失，确保生态环境质量有明显改观。

3.3.5 因地制宜，实行地质环境问题分区与重点整治

根据山东省目前存在的环境地质问题，需突出重点，进行针对性整治：① 黄河三角洲，重点整治开采地下水、采油引发的地面沉降。② 鲁北平原以地面沉降、咸水入侵、采空塌陷防治重点；在德州城区重点防治地面沉降；宁津、博兴、广饶、寿光、昌邑等以地面沉降、咸水入侵为防治重点；东阿、阳谷、齐河、茌平、济阳、等地蕴藏尚未大规模开发的煤炭资源，注意预防潜在采空塌陷和地面沉降。③ 山东西南部菏泽、济宁、兖州、汶上等地，以采空塌陷、地面沉降为主。④ 鲁中南中低山丘陵以崩、滑、流为防治重点，其中济南、淄博、潍坊、泰安、济宁、枣庄、临沂等地，以矿产资源开发和岩溶水的过量开采引起的采空塌陷、岩溶塌陷为重点。⑤ 鲁东低山丘陵采空塌陷、崩塌、泥石流和海水入侵问题较多，沿海地区的海水入侵问题突出；在莱州、招远、龙口、栖霞和崂山，以采空塌陷、崩塌、泥石流和海水入侵为防治重点，威海、日照、烟台和青岛沿海以崩塌、泥石流和海水入侵为防治重点；临沭、诸城和胶莱盆地以地裂缝为防治重点。

4 结语

地质环境保护是生态省建设工作的重要环节。地质环境恶化对山东省社会经济的制约，各级领导都要有清醒的认识。坚持“在开发中保护，在保护中开发”的原则，针对山东省各地存在的不同地质环境问题，加强勘察研究，统一规划，科学治理。保护地质环境，功在当代，利泽千秋！

参考文献

姜建军.2004.地质环境与城市可持续发展.中国环境管理干部学院学报，04.29

徐军祥，石宝玉，程秀明.2002.山东省主要生态环境地质问题与调查评价方法探讨.山东地质，12