地質(zhì)環(huán)境的概念

1、第二講第二講環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG提綱綱 一、環(huán)境的概念 二、地質(zhì)環(huán)境的概念 三、地質(zhì)環(huán)境的基本特性 四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素及結(jié)構(gòu)中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG一、環(huán)境的概念一、環(huán)境的概念環(huán)境是指系統(tǒng)以外的事物，也就是說環(huán)境總是相對于環(huán)境是指系統(tǒng)以外的事物，也就是說環(huán)境總是相對于某個某個中心事物或研究主體中心事物或研究主體而言的。而言的。系統(tǒng)環(huán)境環(huán)境系統(tǒng)u 廣義環(huán)境的概念（系統(tǒng)科學中環(huán)境的概念）廣義環(huán)境的概念（系統(tǒng)科學中環(huán)境的概念）

2、什么是環(huán)境？環(huán)境是相對的，沒有邊界的。環(huán)境是相對的，沒有邊界的。環(huán)境不是研究的主體，但與研究主體不可分。環(huán)境不是研究的主體，但與研究主體不可分?；碌叵滤到y(tǒng)與環(huán)境；滑坡地下水系統(tǒng)與環(huán)境；斜坡地下水系統(tǒng)與環(huán)境；斜坡地下水系統(tǒng)與環(huán)境；流域地下水系統(tǒng)與環(huán)境。流域地下水系統(tǒng)與環(huán)境。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG一、環(huán)境的概念一、環(huán)境的概念為什么要明確環(huán)境的概念？l將復雜的事物、問題簡化；將復雜的事物、問題簡化；l明確研究某一事物和問題的主體；明確研究某一事物和問題的主體；l選擇與研究主體相關(guān)的環(huán)境要素。選擇與研究主體相關(guān)的環(huán)境要素。在環(huán)境

3、科學中，環(huán)境的概念是什么？環(huán)境是影響人類生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過人工改造環(huán)境是影響人類生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過人工改造的自然因素及社會因素的總和。主要指的自然因素及社會因素的總和。主要指人類的生存環(huán)境人類的生存環(huán)境，是，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)條件。人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)條件。u 狹義環(huán)境的概念狹義環(huán)境的概念中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG研究研究對象：對象：“人類人類環(huán)境環(huán)境”系統(tǒng)系統(tǒng) ，是一個以人類為中心，是一個以人類為中心的生態(tài)系統(tǒng)。的生態(tài)系統(tǒng)。環(huán)境科學的環(huán)境科學的內(nèi)涵內(nèi)涵：影響人類生存發(fā)展的食物或物質(zhì)條件：影響人類生存

4、發(fā)展的食物或物質(zhì)條件 外延外延：符合內(nèi)涵規(guī)定屬性和特征的具體事物：符合內(nèi)涵規(guī)定屬性和特征的具體事物 自然環(huán)境自然環(huán)境社會環(huán)境社會環(huán)境一、環(huán)境一、環(huán)境環(huán)境科學研究什么環(huán)境科學研究什么 ? ?狹義的環(huán)境包含什么？某個人的個體某個人的個體一個家庭或國家的群體一個家庭或國家的群體中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境 地質(zhì)環(huán)境是人類環(huán)境中極為重要的組成部分，主要是指地質(zhì)環(huán)境是人類環(huán)境中極為重要的組成部分，主要是指與人的生存發(fā)展與人的生存發(fā)展有著緊密聯(lián)系的有著緊密聯(lián)系的地質(zhì)背景地質(zhì)背景、地質(zhì)作用地質(zhì)作用及其及其發(fā)發(fā)生空間生空間

5、的總和，又稱為地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)。的總和，又稱為地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)。 u 地質(zhì)環(huán)境的定義地質(zhì)環(huán)境的定義強調(diào)：研究對象：影響人類的地質(zhì)背景、地質(zhì)作用組成要素：氣、巖（土）、水和生演化過程：地質(zhì)作用過程具有明確的范圍。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG生活的好與壞，不能怨天尤人？生活的好與壞，不能怨天尤人？ 地質(zhì)背景和地質(zhì)作用是影響人類生存發(fā)展的主要因素。地質(zhì)背景和地質(zhì)作用是影響人類生存發(fā)展的主要因素。人類世的大規(guī)模人類活動影響極大。人類世的大規(guī)模人類活動影響極大。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-C

6、UG從空間概念上，地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)包括從空間概念上，地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)包括全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)和局域全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)和局域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)。地質(zhì)環(huán)境研究的對象 環(huán)境地質(zhì)分析研究過程二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境與巖石圈、大氣圈、水圈、生與巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈相重疊的部分。在這里，氣、物圈相重疊的部分。在這里，氣、水、巖（土）、生相互作用、相互水、巖（土）、生相互作用、相互聯(lián)系，是人類居住、生活、從事各聯(lián)系，是人類居住、生活、從事各種社會經(jīng)濟活動，并與氣、水、巖種社會經(jīng)濟活動，并與氣、

7、水、巖（土）、生發(fā)生聯(lián)系的場所。（土）、生發(fā)生聯(lián)系的場所。u 全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng) 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是人工地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是人工- -自然自然的復合系統(tǒng)的復合系統(tǒng)中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG全球變化研究全球變化研究2020世紀世紀8080年代以來，年代以來，全球變化全球變化是全世界媒是全世界媒體使用頻率最高的詞體使用頻率最高的詞匯之一。這主要是由匯之一。這主要是由于科學界確認了由于于科學界確認了由于人類活動造成大氣中人類活動造成大氣中C CO O2 2和其他稀有氣體濃度和其他稀有氣體濃度增加導致全球變暖的增加導致全球變暖的事實

8、（溫室效應）事實（溫室效應）？二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG8080年代末提出了年代末提出了“全球輸送帶全球輸送帶”概念，這概念，這是深海熱鹽環(huán)流的重要組成部分，它描述了是深海熱鹽環(huán)流的重要組成部分，它描述了北大西洋下沉的深層水南下，通過南極繞流北大西洋下沉的深層水南下，通過南極繞流進入印度洋和太平洋，然后上翻到上層，再進入印度洋和太平洋，然后上翻到上層，再返回北大西洋。返回北大西洋。大洋環(huán)流主要由大洋環(huán)流主要由風應力、太陽的不風應力、太陽的不均勻加熱、及降水均勻加熱、及降水和蒸發(fā)的不均勻分和蒸發(fā)的不均勻分布

9、所驅(qū)動。大洋上布所驅(qū)動。大洋上層層( (約約10001000米以上米以上) )環(huán)流主要是風驅(qū)動，環(huán)流主要是風驅(qū)動，稱作風生環(huán)流；大稱作風生環(huán)流；大洋下層洋下層( (約約10001000米米以下以下) )主要是密度主要是密度不均勻驅(qū)動，稱作不均勻驅(qū)動，稱作熱鹽環(huán)流。熱鹽環(huán)流。二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG 用戶用戶通過以航空、航天平臺為通過以航空、航天平臺為載體的遙感技術(shù)獲取地球載體的遙感技術(shù)獲取地球系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與信息。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與信息。全球探測技術(shù)全球探測技術(shù)二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 Sch

10、ool of Environmental Studies-CUG 對對 地地 觀觀 測測 系系 統(tǒng)統(tǒng)全球氣候全球氣候觀測系統(tǒng)觀測系統(tǒng)全球海洋全球海洋觀測系統(tǒng)觀測系統(tǒng)全球陸地全球陸地觀測系統(tǒng)觀測系統(tǒng)氣象氣象水文水文生態(tài)生態(tài)海洋海洋地震地震 地地 面面 觀觀 測測 網(wǎng)網(wǎng)二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG遙感方法遙感方法 數(shù)據(jù)采集系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng) 地區(qū)觀地區(qū)觀 測網(wǎng)測網(wǎng) 地球深部地球深部探測技術(shù)探測技術(shù) 地表勘測地表勘測技術(shù)技術(shù)GIS數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)分析系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)決策支決策支持系統(tǒng)持系統(tǒng) 電子地圖電子

11、地圖數(shù)據(jù)表達數(shù)據(jù)表達與可視化與可視化虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實動態(tài)模擬動態(tài)模擬 數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫 數(shù)據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù)發(fā)布與訪問與訪問 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)GIS網(wǎng)絡(luò)決網(wǎng)絡(luò)決策系統(tǒng)策系統(tǒng)地球信息的采集、處理和應用已構(gòu)成完整的系統(tǒng)地球信息的采集、處理和應用已構(gòu)成完整的系統(tǒng) 正在向正在向數(shù)字地球數(shù)字地球方向發(fā)展方向發(fā)展 電子地圖電子地圖虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實動態(tài)模擬動態(tài)模擬 電子地圖電子地圖虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG1、建立全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的需要、建立全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的需要2、下界面不完全一致、下界面不完全一致3、本教材認為地表

12、以下平均、本教材認為地表以下平均10km處。處。關(guān)于全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的下界：關(guān)于全球地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的下界：二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境l人類從事各種活動的空間；人類從事各種活動的空間；l地質(zhì)理論較詳盡，大部分探測手段地質(zhì)理論較詳盡，大部分探測手段的最大探測深度。的最大探測深度。l水、土、氣和生四要素作用空間；水、土、氣和生四要素作用空間；l上、下地殼的分界面。上、下地殼的分界面。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境u 局域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)局域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)l 空間范圍l 時間范圍由于研究對象因目的和任務而變，空間范圍也隨之而變

13、，由于研究對象因目的和任務而變，空間范圍也隨之而變，可以由一個場地到幾萬平方公里。（水平和垂向）可以由一個場地到幾萬平方公里。（水平和垂向）荒漠化、地面沉降、水土流失、泥石流、滑坡、崩塌等?；哪?、地面沉降、水土流失、泥石流、滑坡、崩塌等。比全球的小，但具體的對象可能有所不同，可由片刻到比全球的小，但具體的對象可能有所不同，可由片刻到幾十上百年。幾十上百年。地下水污染、地面沉降；水土流失、荒漠化；泥石流、地下水污染、地面沉降；水土流失、荒漠化；泥石流、滑坡等。滑坡等。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG二、地質(zhì)環(huán)境二、地質(zhì)環(huán)境l 為什么要

14、考慮地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)時空尺度？ 正確分析和解決問題的前提！正確分析和解決問題的前提！l建立地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的基礎(chǔ)。l解決地質(zhì)環(huán)境問題的前提。 l是分析問題方法，如：時間換空間、空間換時間等。l判斷結(jié)果可靠性的依據(jù)。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征u 地質(zhì)環(huán)境以系統(tǒng)的方式存在地質(zhì)環(huán)境以系統(tǒng)的方式存在系統(tǒng)系統(tǒng)：是指由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素構(gòu)成的具有：是指由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素構(gòu)成的具有統(tǒng)一功能的整體。統(tǒng)一功能的整體。什么是系統(tǒng)？l 由多個要素組成；由多個要素組成；l 要素間相互作用、相互聯(lián)

15、系；要素間相互作用、相互聯(lián)系；l 構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體；構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體；l 具有一定的具有一定的功能功能；l 系統(tǒng)也是一種思維方式和處理問題的技巧。系統(tǒng)也是一種思維方式和處理問題的技巧。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征u 地質(zhì)環(huán)境是開放系統(tǒng)地質(zhì)環(huán)境是開放系統(tǒng) 孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng) 封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng) 開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境物質(zhì) 能量物質(zhì) 能量物質(zhì)能量中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征u 地質(zhì)環(huán)

16、境系統(tǒng)是有層次的地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是有層次的層級理論層級理論：系統(tǒng)不存在絕對的部分（子系統(tǒng)）和絕對的整系統(tǒng)不存在絕對的部分（子系統(tǒng)）和絕對的整體，通?？梢园床煌臅r空尺度或功能分解為相對離體，通?？梢园床煌臅r空尺度或功能分解為相對離散的多個部分（子系統(tǒng)）或等級層次。散的多個部分（子系統(tǒng)）或等級層次。 隨著空間和時間的改變，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特征和功能也發(fā)生隨著空間和時間的改變，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特征和功能也發(fā)生變化，從而表現(xiàn)出不同的等級關(guān)系。變化，從而表現(xiàn)出不同的等級關(guān)系。 系統(tǒng)在不同的層次上表現(xiàn)出不同的行為特征，遵循的規(guī)律系統(tǒng)在不同的層次上表現(xiàn)出不同的行為特征，遵循的規(guī)律和研究方法也不同。和研究方法也不同。

17、 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是有層次的。要簡化復雜系統(tǒng)，以便對其結(jié)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是有層次的。要簡化復雜系統(tǒng)，以便對其結(jié)構(gòu)、功能和演化進行分解和預測。構(gòu)、功能和演化進行分解和預測。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征u 地質(zhì)環(huán)境是不斷演化的地質(zhì)環(huán)境是不斷演化的 世界上任何事物都有其發(fā)生、發(fā)展和消亡的過程。世界上任何事物都有其發(fā)生、發(fā)展和消亡的過程。 地質(zhì)學中，造山運動、海陸變遷、生物大爆發(fā)和大地質(zhì)學中，造山運動、海陸變遷、生物大爆發(fā)和大滅絕事件等。滅絕事件等。 演化不等于變化演化不等于變化l 地質(zhì)環(huán)境背景是地質(zhì)環(huán)

18、境的基本組成，地質(zhì)環(huán)境演化的主要依據(jù)；地質(zhì)環(huán)境背景是地質(zhì)環(huán)境的基本組成，地質(zhì)環(huán)境演化的主要依據(jù)；l 地球演化相對地質(zhì)環(huán)境演化歷史長；地球演化相對地質(zhì)環(huán)境演化歷史長；l 局域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)具有明顯的演化特征。局域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)具有明顯的演化特征。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征u 地質(zhì)環(huán)境具有自然和社會的雙重屬性地質(zhì)環(huán)境具有自然和社會的雙重屬性地質(zhì)環(huán)境的自然屬性地質(zhì)環(huán)境的自然屬性自然地質(zhì)作用自然地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用從遠古至今，自然地質(zhì)作用從不停息，無論有

19、沒有人類從遠古至今，自然地質(zhì)作用從不停息，無論有沒有人類的活動，它都會持續(xù)地進行下去，影響著地質(zhì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)和的活動，它都會持續(xù)地進行下去，影響著地質(zhì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)和功能，使地質(zhì)環(huán)境具有鮮明的自然屬性。功能，使地質(zhì)環(huán)境具有鮮明的自然屬性。 中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征三、地質(zhì)環(huán)境的基本特征u 地質(zhì)環(huán)境具有自然和社會的雙重屬性地質(zhì)環(huán)境具有自然和社會的雙重屬性地質(zhì)環(huán)境的社會屬性地質(zhì)環(huán)境的社會屬性人為地質(zhì)作用：人通過工程活動，對地面以下地球四大要素自然分人為地質(zhì)作用：人通過工程活動，對地面以下地球四大要素自然分布格局的干

20、擾，主要是對巖、土、地下水天然時空結(jié)構(gòu)的改造。布格局的干擾，主要是對巖、土、地下水天然時空結(jié)構(gòu)的改造。 古：天人合一；古：天人合一； 今：人定勝天？今：人定勝天？ 人類干擾方式所遵從的不是自然規(guī)律，更多的是社會規(guī)律人類干擾方式所遵從的不是自然規(guī)律，更多的是社會規(guī)律（甚至是少數(shù)人的意志），各種行為產(chǎn)生的根源有著深刻的社（甚至是少數(shù)人的意志），各種行為產(chǎn)生的根源有著深刻的社會學、經(jīng)濟學基礎(chǔ)。會學、經(jīng)濟學基礎(chǔ)。 為了防治地質(zhì)環(huán)境問題，也需要注意其社會屬性。為了防治地質(zhì)環(huán)境問題，也需要注意其社會屬性。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地質(zhì)環(huán)

21、境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能u 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)：大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈相互疊置地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)：大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈相互疊置的地球淺表。的地球淺表。空氣、水、生物、巖石和土壤構(gòu)成基本要素。他們并非孤空氣、水、生物、巖石和土壤構(gòu)成基本要素。他們并非孤立的，但物質(zhì)存在形式、運動規(guī)律不同，各有特點。立的，但物質(zhì)存在形式、運動規(guī)律不同，各有特點。例如：進行水巖作用的數(shù)值模擬；例如：進行水巖作用的數(shù)值模擬； 地下水污染研究；地下水污染研究； 生態(tài)學研究。生態(tài)學研究。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Envi

22、ronmental Studies-CUGu 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義：定義：地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)能量的分布格局、組織形式地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)能量的分布格局、組織形式以及組成要素（部分）之間相互作用、相互聯(lián)系的方以及組成要素（部分）之間相互作用、相互聯(lián)系的方式與秩序。式與秩序。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具四維性質(zhì)，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具四維性質(zhì)，包括空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)和和時間結(jié)構(gòu)時間結(jié)構(gòu)。四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUGu 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)

23、地質(zhì)背景子系統(tǒng)地質(zhì)背景子系統(tǒng)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)硬結(jié)構(gòu)硬結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)人工子系統(tǒng)人工子系統(tǒng)硬結(jié)構(gòu)硬結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)地質(zhì)背景子系統(tǒng)地質(zhì)背景子系統(tǒng)硬結(jié)構(gòu)硬結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)硬結(jié)構(gòu)硬結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)軟結(jié)構(gòu)四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUGu 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的時間結(jié)構(gòu)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的時間結(jié)構(gòu)定義：系統(tǒng)組成要素（部分）的狀態(tài)、相互關(guān)系在時間流定義：系統(tǒng)組成要素（部分）的狀態(tài)、相互關(guān)系在時間流程中的關(guān)聯(lián)方式和變化規(guī)律程中的關(guān)聯(lián)方式和變化規(guī)律 。硬結(jié)構(gòu)：地層沉積韻律的變化，巖土體變

24、形的時間過程硬結(jié)構(gòu)：地層沉積韻律的變化，巖土體變形的時間過程軟結(jié)構(gòu)：各種物理場的動態(tài)變化軟結(jié)構(gòu)：各種物理場的動態(tài)變化四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUGu 對地質(zhì)環(huán)境時空結(jié)構(gòu)的理解對地質(zhì)環(huán)境時空結(jié)構(gòu)的理解 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)分析的關(guān)鍵就是結(jié)構(gòu)分析。地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)分析的關(guān)鍵就是結(jié)構(gòu)分析。 是認識地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的手段，探索系統(tǒng)演化規(guī)律的線索，解是認識地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的手段，探索系統(tǒng)演化規(guī)律的線索，解決地質(zhì)環(huán)境問題的基礎(chǔ)。決地質(zhì)環(huán)境問題的基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)變化是地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)演化的內(nèi)在根據(jù)，

25、也是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化是地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)演化的內(nèi)在根據(jù)，也是系統(tǒng)功能改變的根本原因。功能改變的根本原因。 地質(zhì)環(huán)境的地質(zhì)背景和人工子系統(tǒng)之間有著緊密的時地質(zhì)環(huán)境的地質(zhì)背景和人工子系統(tǒng)之間有著緊密的時空關(guān)聯(lián)?？贞P(guān)聯(lián)。四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能u 地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的功能地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的功能定義：地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)與外部環(huán)境相互聯(lián)系和作用過程的秩序定義：地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)與外部環(huán)境相互聯(lián)系和作用過程的秩序和能力。

26、可以理解為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整體與環(huán)境進行物質(zhì)能量、和能力?？梢岳斫鉃橄到y(tǒng)結(jié)構(gòu)整體與環(huán)境進行物質(zhì)能量、信息交換的秩序、功效和能力的描述。（信息交換的秩序、功效和能力的描述。（無好壞之分無好壞之分）系統(tǒng)的功能無好壞之分，只有在與環(huán)境相互作用的過程中才系統(tǒng)的功能無好壞之分，只有在與環(huán)境相互作用的過程中才能夠體現(xiàn)。能夠體現(xiàn)。如：地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的自凈功能；如：地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的自凈功能； 地下水系統(tǒng)的供水功能；地下水系統(tǒng)的供水功能； 地震、水土流失、泥石流、滑坡等。地震、水土流失、泥石流、滑坡等。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)

27、構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能u 相關(guān)的啟示相關(guān)的啟示1 1、結(jié)構(gòu)決定功能結(jié)構(gòu)決定功能 功能的發(fā)揮受系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制約功能的發(fā)揮受系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制約2 2、異構(gòu)同功異構(gòu)同功，同一功能可以通過不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)去實現(xiàn)。，同一功能可以通過不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)去實現(xiàn)。 “ “同一目標可以通過不同的途徑去實現(xiàn)同一目標可以通過不同的途徑去實現(xiàn)”。3 3、同構(gòu)異功同構(gòu)異功 適應不同的環(huán)境條件，同一結(jié)構(gòu)能發(fā)揮多種功能。適應不同的環(huán)境條件，同一結(jié)構(gòu)能發(fā)揮多種功能。4 4、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)同演化結(jié)構(gòu)與功能協(xié)同演化 系統(tǒng)功能的發(fā)揮，既是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件，又是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，既是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件，又是結(jié)構(gòu)變化的前

28、提。變化的前提。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能u 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系1 1、地質(zhì)環(huán)境問題分析的一般思路地質(zhì)環(huán)境問題分析的一般思路現(xiàn)象現(xiàn)象機制機制原因原因功能失調(diào)、功能失調(diào)、功能障礙功能障礙結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析環(huán)境輸入環(huán)境輸入功能變化功能變化因此：因此：結(jié)構(gòu)變化結(jié)構(gòu)變化輸入變化輸入變化結(jié)構(gòu)變化結(jié)構(gòu)變化輸入變化輸入變化功能變化功能變化結(jié)構(gòu)變化結(jié)構(gòu)變化輸入變化輸入變化結(jié)構(gòu)決定功能結(jié)構(gòu)決定功能結(jié)構(gòu)與功能協(xié)同演化結(jié)構(gòu)與功能協(xié)同演化中國地質(zhì)大學

29、環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能u 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系2 2、地質(zhì)環(huán)境問題治理的兩個基本原則地質(zhì)環(huán)境問題治理的兩個基本原則功能功能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)輸入輸入因此：因此：結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)構(gòu)調(diào)整輸入調(diào)整輸入調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整（人工直接干預結(jié)構(gòu)）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整（人工直接干預結(jié)構(gòu)）輸入方式的調(diào)整（人類自律）輸入方式的調(diào)整（人類自律）中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地

30、質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能u 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系3 3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案的優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案的優(yōu)化 異構(gòu)同功異構(gòu)同功切記切記：不同的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)同一功能，應尋求設(shè)計一些簡單、：不同的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)同一功能，應尋求設(shè)計一些簡單、方便、低廉、綠色的結(jié)構(gòu)去代替那些復雜的、代價昂貴的方便、低廉、綠色的結(jié)構(gòu)去代替那些復雜的、代價昂貴的且有后遺癥的方案。且有后遺癥的方案。4 4、多功能的統(tǒng)籌管理多功能的統(tǒng)籌管理 同構(gòu)異功同構(gòu)異功 常常只注意一種功能，卻忽略了其他功能的發(fā)揮。常常只注意一種功能，卻忽略了其他功能的發(fā)揮。中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Enviro

31、nmental Studies-CUGu礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)？礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)？空間：空間：地質(zhì)背景子系統(tǒng)地質(zhì)背景子系統(tǒng)地形地貌、地層巖性、礦產(chǎn)、地形地貌、地層巖性、礦產(chǎn)、礦區(qū)水文、地質(zhì)構(gòu)造等。礦區(qū)水文、地質(zhì)構(gòu)造等。 人工子系統(tǒng)人工子系統(tǒng)采礦設(shè)備、礦區(qū)建筑、采礦方法、采礦設(shè)備、礦區(qū)建筑、采礦方法、工序等。工序等。時間：時間：不同時間的地質(zhì)背景和人工活動。通常采礦結(jié)束后，不同時間的地質(zhì)背景和人工活動。通常采礦結(jié)束后，礦山地質(zhì)環(huán)境仍然不斷演化礦山地質(zhì)環(huán)境仍然不斷演化中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School o

32、f Environmental Studies-CUGu礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)功能礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)功能u 采礦、礦物輸出、視覺環(huán)境變化采礦、礦物輸出、視覺環(huán)境變化u 降雨、礦區(qū)排水降雨、礦區(qū)排水當功能失調(diào)障礙時，引發(fā)礦山地質(zhì)環(huán)境問題。當功能失調(diào)障礙時，引發(fā)礦山地質(zhì)環(huán)境問題。u 如何避免礦山地質(zhì)環(huán)境問題？如何避免礦山地質(zhì)環(huán)境問題？u 如何治理？如何治理？中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUGu礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)

33、構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能避免礦山地質(zhì)環(huán)境問題需回答：避免礦山地質(zhì)環(huán)境問題需回答：u 礦山適宜開發(fā)的程度如何？礦山適宜開發(fā)的程度如何？u 開發(fā)后造成的危害程度多大？開發(fā)后造成的危害程度多大？u 怎樣合理地開發(fā)？怎樣合理地開發(fā)？u 怎樣進行地質(zhì)環(huán)境保護？怎樣進行地質(zhì)環(huán)境保護？編制礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復方案，并認真執(zhí)行編制礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復方案，并認真執(zhí)行中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG當?shù)V山地質(zhì)環(huán)境問題發(fā)生時，分析和治理需要明確：當?shù)V山地質(zhì)環(huán)境問題發(fā)生時，分析和治理需要明確：u 存在哪些地質(zhì)環(huán)境問題？存在哪些地質(zhì)

34、環(huán)境問題？u 各問題形成的機制和相關(guān)性？各問題形成的機制和相關(guān)性？u 哪些環(huán)境輸入對地質(zhì)環(huán)境問題影響較大？哪些環(huán)境輸入對地質(zhì)環(huán)境問題影響較大？u 通過什么途徑進行治理？通過什么途徑進行治理？u礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能編制礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計編制礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG礦區(qū)呈南北走向，總面積0.74km2。礦區(qū)內(nèi)包含兩個露天開采點和中間連接段的農(nóng)田破壞區(qū)，可將礦區(qū)分為3個區(qū)。 區(qū)全景、區(qū)全景廣西某露采磷礦礦山四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能四、地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的組成要素、結(jié)構(gòu)和功能中國地質(zhì)大學環(huán)境學院 School of Environmental Studies-CUG四、地