山東省主要地質環境問題與生態省建設
(1.山東地質礦產學院，濟南250014；2.暨南大學，濟南250002)
作者簡介:石寶玉，1982，畢業於長春地質學院水工系。主持編制山東省環境水文地質圖、山東省地質災害調查評價等多項水利環境地質調查研究。
建設生態省是山東省實施可持續發展戰略的重要戰略舉措。本文從山東省經濟建設和社會發展過程中的環境地質問題出發，論述了地質環境問題的發生、發展、演變及其與生態省建設的關系。從宏觀角度提出地質環境改善與恢復的措施和建議，對生態省建設和經濟可持續發展具有現實意義。
關鍵詞:環境地質學；生態省；地質環境整治與恢復；山東(省)
山東省位於中國東部沿海，自然資源豐富。隨著經濟社會的快速發展，人類在追求資源潛在經濟效益最大化的同時，其帶來的地質環境問題也越來越嚴重，直接制約了山東經濟的可持續發展。因此，建設生態省是實施可持續發展戰略，實現建設“大而強、富而美”的社會主義新山東的重要戰略舉措。“生態省”要求經濟、社會和生態環境協調發展，要求我們用科學發展觀實現各領域的可持續發展目標。地質環境治理和保護是生態省建設的重要環節。
山東省地質環境脆弱。隨著經濟的快速發展，人類活動對地質環境的影響和破壞越來越嚴重，導致地質環境質量和容量下降，直接威脅到經濟的可持續發展。
1地質環境問題的地質背景和發展規律
山東省中部山地地形突出，東部平緩丘陵，北部和西部平坦，構成了以低山丘陵為骨架，平原盆地縱橫交錯的地形。山東的地貌可分為魯東丘陵、魯中、魯南低山丘陵和魯西北平原。從地層發育角度，以沂沭斷裂、齊河-廣饒斷裂、聊城-蘭考斷裂為界，可分為魯東、魯中南部、魯西北部三個地質構造單元。魯東地區古峪、太古界、中、新生代發育，以壹套變質巖系為主。魯西北平原地表為第四紀，主要為沖積松散堆積物，下伏地層為古生代、中生代和新生代。魯中南地區是山東省地層發育最完整的地區，具有典型的華北型地層系統。
獨特的地質條件導致山東省地質背景復雜，礦產資源豐富，種類多，儲量大，分布廣。山東省還有很多地質環境問題。從成因上看，山東省的地質環境問題大致可分為三類:①采礦引發的壹系列環境地質問題，如地面塌陷、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流、礦井突水、瓦斯爆炸、水土流失、水土汙染、礦渣尾礦堆積占地和區域水平衡破壞等；(2)地下水資源不合理開發利用造成的海水入侵、地面沈降、巖溶塌陷、地下水位持續下降、地下水汙染等問題；③工程活動引起的崩塌、滑坡、泥石流和水土流失。
山東省地質環境問題的發育和分布有其規律性:①魯中南丘陵地區地勢相對陡峭，地形差異大，礦產資源豐富，其主要地質環境問題是礦山環境問題、巖溶塌陷、水土流失和崩塌、滑坡和泥石流災害；(2)魯東三面環海，低山丘陵，金礦豐富，其地質環境問題主要是海水入侵、金礦環境問題和水土流失；(3)魯西北多為黃河沖積平原，地勢平坦，其地質環境問題主要是地面沈降、深層地下水不均衡超采和形成永久性地下水漏鬥。
人為地質作用過程破壞了自然界的平衡，產生了許多不良環境地質問題和地質災害。這些問題的發生和發展，嚴重制約了生態省建設的宏偉目標(見圖1)。
圖1山東省主要地質環境問題與生態省建設的關系
2 .威脅生態省建設的主要地質環境問題
2.1開采破壞礦區地質環境系統，礦山環境問題嚴重。
山東省是中國礦產種類較為齊全的省份。截至2006年底，全省已發現礦產150種，其中能源礦產11種，金屬礦產45種，非金屬礦產90種，水、氣礦產4種。地下開采、邊坡開挖、廢渣、尾礦排放等采礦活動誘發地面塌陷、巖溶塌陷、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流、隧道突水、瓦斯爆炸、水土流失、水土汙染、尾礦壩潰決、區域水平衡破壞等壹系列環境地質問題，對礦山開發建設構成威脅。隨著礦產資源的大規模開發利用，礦山生態系統的物質循環和能量流動方式發生了巨大變化，造成了嚴重的生態破壞和環境汙染。
據調查，截至2001年底，山東省各類礦山企業占用土地為* * ***8228.16km2，占全省土地總面積的5.3%。礦山尾礦和固體廢物年總產量為5270.82萬噸，其面積以每年約4km2的速度遞增。礦井水和選礦廢水年總產量9.36億立方米，年排放量達到5.07億立方米。因礦井突水、采空塌陷等礦山地質災害，造成98人傷亡，財產經濟損失1199萬元。
在礦產資源開發中，煤礦、鐵礦、石膏礦、金礦是引起地面塌陷的主要原因，尤其是煤礦。山東省采煤沈陷區面積332.23km2，其中采煤沈陷區面積327.76km2，占總沈陷區面積的98%以上。塌陷地常年積水面積48.2km2，地面塌陷深度壹般為2.5~7.5m，最深處可達9.2m，由於采空區塌陷，地表植被、土壤、地層結構遭到破壞，自然生態環境嚴重惡化。因地形起伏過大和地表常年積水而荒廢的非生產性耕地面積超過36平方公裏。開采沈陷還造成了公共設施和地表水資源的破壞。
建築材料和其他礦產的開采不同程度地破壞了自然環境和地質景觀，也加劇了水土流失。這些礦山大多是露天開采。長期露天采石、采砂、取土形成了許多采石(砂、土)坑、開挖面、棄渣、滾石帶，嚴重破壞了地質景觀，特別是交通沿線和沿海地區，露天開采造成的地表破壞更為突出。此外，其邊坡或多或少存在著巖體失穩的隱患，特別是在汛期或受震動影響時，容易形成崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，此類災害造成的人員傷亡在山東省時有發生。此外，在開采石油、鹵水及其他金屬和非金屬礦產的過程中，周圍的環境也受到了不同程度的影響。
2.2海(鹹)水入侵危害沿海地區的生態環境、地下水資源和農業生態。
山東省的海(鹹)水入侵始於20世紀70年代中期。近30年來，隨著地下水開采量的增加，海(鹹)水入侵的規模不斷擴大。目前，從廣饒到龍口，整個萊州灣南岸都有不同程度的海(鹹)水入侵。在青島、威海、煙臺等地的入海口，也出現了不同規模的海水入侵。
2.2.1鹽水入侵
廣饒-壽光-寒亭-昌邑至平度沿海低平原發生鹹水入侵。該段地形平坦，灘塗寬10 ~ 18 km，高程在5m以下，多為灘塗鹽堿地。地下水徑流緩慢，多為鹹水或鹵水。鹹水以南為山前沖積平原，地下水徑流平緩，水交替強烈，水質為低礦化淡水。在自然條件下，地下水由南向北流動，壹部分排出補充鹹水。近20年來，由於該區地下淡水的開采，淡水區水位明顯下降，鹹淡水界面附近的水位低於鹹水，造成反向補給和鹹水入侵。目前，山東省鹹水入侵面積已達1869.6km2
海水入侵
海水入侵主要發生在萊州-招遠-龍口地區萊州灣南岸的堆積平原。區域狹窄，呈帶狀，寬度3 ~ 5 km。在自然條件下，地下水向海水方向排出。過度開采地下水導致地下水位低於海水水位，海水向內陸補給，導致海水入侵。煙臺、威海、青島等城市的入海口是當地主要的供水水源。由於過度開采地下水，沿河兩岸地下水位明顯下降，也形成了海水入侵。目前，山東省海水入侵面積已達587.64km2。
海(鹹)水的侵入，使地下水鹹化，土壤鹽漬化，地表植被稀疏，嚴重地區只能生長少數耐鹽植物，破壞了原本良好的農業生態。地下水鹹化後，企業原有供水水源遭到破壞，被迫關閉搬遷，損失嚴重；膠東地區是山東省最缺水的地區之壹，海水入侵破壞了稀缺的地下水資源，極大地制約了區域經濟發展。
2.3水土流失導致土地貧瘠，山地生態系統脆弱。
橫跨黃河、淮河和大海的山東省生態環境脆弱，是中國水土流失嚴重的省份之壹。第二次全國遙感調查結果表明，山東省水土流失面積為6.35×104km2，占全省土地總面積的40.5%。其中丘陵區水土流失面積為5.2×104km2，平原風沙區為1.15×104km2。其中，水土流失面積輕度1.98×104km2，中度2.37×104km2，強度1.38×104km2，極端強度0.65×104km2，嚴重流失面積0.265444 km2。水土流失不僅毀壞農田，降低土地肥力和農作物產量，還會淤塞水庫、橋涵等水利設施。據有關資料，由於水土流失，全省每年沖走土壤2.8×108t，侵蝕模數為1787t/(km2·a)，年均侵蝕深度為1mm，養分流失相當於419t標準化肥。考慮到土壤的自肥能力和基巖裸露的未開墾山地，每年因水土流失造成的經濟損失相當於。由於水土流失，主要河流年均淤積1.19×104 m3/平方公裏，水庫、湖泊、池塘年均淤積6.9×107m3。
水土流失不僅喪失土壤肥力，淤塞江河湖泊池塘堤壩，更重要的是使山區植被失去賴以生存的土壤，惡化生態環境。嚴重的水土流失已成為制約山東經濟社會可持續發展的重要因素。
2.4地面沈降破壞城市給排水系統，危及國民經濟持續穩定健康發展。
地面沈降主要發生在魯西北平原，主要是人為超采地下水，造成含水層及相鄰弱含水層失水壓實。山東省地面沈降明顯的城市有德州、濟寧、菏澤(表1)。地面沈降會導致壹系列危害，如建築物的破壞、港口碼頭功能的降低、橋涵凈容量的減少、對水利交通的影響、城市排水不暢等。
表1山東省主要地面沈降區基本信息
2.5巖溶塌陷，威脅居民生命財產安全，影響交通運輸和工農業生產。
巖溶塌陷是在人為工程活動中，尤其是抽取巖溶地下水時，地下水的動力條件和土與地下水的力學關系發生變化而引起的。開采巖溶水引起的地面塌陷主要發生在泰安、棗莊、萊蕪、臨沂等地。
巖溶塌陷會導致居民受損、人員傷亡、道路損毀、礦井停產、水汙染等諸多問題。
2.6地下水資源的不合理開采造成地下水位顯著下降，形成永久性超采漏鬥。
山東省已有多個地下水超采漏鬥(見表2)。地下水超采漏鬥的形成和發展主要是由於長期不合理開采地下水，破壞了礦區地下水開采和補給的動態平衡，導致地下水位持續下降，含水層儲存部分排泄，從而形成超采排水漏鬥。地面沈降大多是由於過度開采深層地下水造成的。
表2山東省主要地下水超采漏鬥基本情況統計表
其他地質環境問題也很突出，如土壤鹽漬化、地震和砂土液化、黃河淤積和擺尾、脹縮性土壤和濕陷性黃土的危害、地方病等。如果對這些問題認識不清，不能采取有效措施加以遏制，將直接威脅到山東省建設生態省的宏偉事業。
3 .地質環境整治與恢復
人類對地質環境的利用應該是有限度的，壹切必須符合客觀規律，必須在地質環境容量允許的限度內進行活動。由於經濟建設中對地質環境的保護和利用不當，產生了大量的地質環境問題，造成了巨大的經濟損失和社會影響，制約了經濟的健康發展。加強地質環境的研究、管理和保護十分重要和迫切。
3.1建立健全相關法律法規，制定政策，加強管理。
建立相關法律法規，實施有利於地質環境的管理政策，是管理和保護地質環境的保障。經過多年的努力，山東省已經建立了壹套地質環境管理的法律法規，但還不夠完善。下壹步應該是加大建設力度，使之逐步完善。在此基礎上，加大宣傳和管理力度，不斷提高各級政府領導和廣大群眾的地質環境意識，使之上升到法制的高度，得到重視。進壹步完善各級政府內部監督制度，加強各級領導幹部對環境資源方面法律法規和政府規章執行情況的監督，實行問責制，確保法律法規規章和規劃的落實。
3.1.1加強領導，完善機構，強化管理。
保護和改善地質環境是壹項社會公益事業，是各級政府和有關部門的主要職責之壹。要明確責任，認真貫徹中央關於環境保護的基本方針政策，全面履行責任，切實做好管理和保護工作。
3.1.2加強法制建設，堅持依法行政。
由於地質環境保護涉及面廣、情況復雜、任務艱巨、責任重大，我們必須嚴格按照有關法律法規辦事，堅持依法行政，認真貫徹執行《山東省地質環境保護條例》。根據山東省實際，完善各項法規實施細則，推進地方性法規建設。
3.1.3將地質環境保護與整治規劃納入國民經濟和社會發展規劃。
各級政府在制定經濟和社會發展規劃或計劃時，應納入地質環境保護和改善計劃。
3.1.4增加資助。
按照“誰開發，誰保護”的原則，國家重大項目建設以中央財政投入為主，省內重點地質環境保護與整治資金以省財政投入為主，市財政為輔；各行業、各企業所轄施工區保護與整治經費由各部門承擔，鼓勵企業和個人出資的多渠道投入機制，用經濟杠桿搞好地質環境保護與整治。
3.2加強科學研究，為生態地質環境綜合治理和修復提供決策依據。
各種地質作用和過程不是孤立存在的，它們是密切相關的。人為的地質作用破壞了自然界的平衡，產生了許多不良的環境地質問題和地質災害。
地質環境應主要研究其質量、容量和經濟承載能力。地質環境容量是指在特定的地質空間中，能夠承受人類社會、經濟和工程發展的最大潛力。可以用地質資源量和接受人類廢棄物的能力來衡量，地質環境的容量是有限的。
3.2.1調查研究是環境整治的前提。
地質環境問題的防治以成因機制分析為基礎，成因機制分析以地質勘探為基礎，避免防治工程的失誤。正確認識地質環境問題及其發生機理是地質環境治理的最重要前提。
3.2.2註重新技術的應用。
目前，CAD、GIS和三維動畫技術已被引入地質調查研究領域，目標是建立基於地質成因機制的智能輔助設計系統進行預警預報，在國內外已有成功先例。
3.3加強調查研究，抑制人類活動，治理全山水，保護地質環境。
3.3.1加強科研，科學管理，改善礦山環境。
山東礦山地質環境問題嚴重，主要是歷史遺留問題太多，新問題不斷出現。目前企業根本無法承擔生態環境治理的繁重任務，結果是資源環境惡性循環，嚴重制約礦山經濟發展，有的礦山後果不可逆轉。
加快老礦區地面塌陷的綜合整治和復墾，逐步解決老礦區地面塌陷問題。按照“誰開采誰復墾”的原則，新礦區地面塌陷應及時進行整治和復墾。加大對著名景區和主要交通幹線兩側露天礦坑的恢復治理力度。恢復城市、鐵路、公路、國道、省道周圍被破壞的山體生態環境。
3.3.2進壹步調查和評價地下水資源，合理開發利用地下水。
地下水環境是地質環境的重要組成部分，包括地下水本身及其介質環境。總體而言，山東省水資源嚴重不足。地下水資源存在以下突出問題:①調查研究程度不夠。地下水綜合調查評價工作完成於上世紀80年代，至今已有20多年。許多環境條件發生了變化，特別是地表水和氣象條件發生了變化，因此需要對地下水資源潛力進行新壹輪的調查和評價。②地下水環境保護研究不夠。山東省大部分地區尚未劃分為地下水保護區。根據地質環境條件的敏感性和地下水資源的供水功能，按要求劃分壹、二級保護區和準保護區，並盡快落實保護措施。③開發利用布局不夠合理。城市布局的不合理是用水布局不合理的主要因素。膠東地區經濟發達，城市多，用水量大，但膠東是山東省相對缺水的地區。平原地區淺層地下水水質和豐度差，深層地下水補給來源不足，限制了大規模開發利用。山前平原城市集中，地下水資源大多超采，地下水汙染嚴重。④地下水人工調蓄的調查和試驗不足。水文地質條件、含水層蓄水量、蓄水工程類型和位置、地下水合理埋深及其對生態環境的影響等尚未深入研究。⑤大部分地區有壹定的開發利用潛力。地下水資源是可再生的，大部分山區地下水快速交替循環，不開發利用潛力也是壹種浪費。
3.3.3科學規範工程活動，防止崩塌、滑坡、泥石流災害。
人為地質作用直接參與巖石圈的改造和地貌的破壞與重建，如工程建設中的爆破、削坡、開挖、棄渣、填土等。這些活動可能導致邊坡變形、巖體松動和崩塌、滑坡和泥石流災害。
地震、暴雨和人類活動是誘發崩塌、滑坡和泥石流災害的三個重要因素。目前人類無法控制前兩者，但可以規範和約束自身的經濟活動。因此，在工程活動中，我們必須以科學的態度充分認識和尊重自然規律，從而實現人類社會與自然的和諧共處。因此，在開展各種工程活動之前，必須認真調查研究地質環境條件，評估相關工程建設的適應性。必須嚴格規範勘察、設計和施工過程，使工程建設設計規範化、合理化。
3.3.4加強小流域綜合治理，防治水土流失。
水土流失本來是壹種自然地質過程，其災害主要是人為破壞植被和亂墾濫伐造成的，加劇了這壹過程。因此，要加強小流域綜合治理，植樹造林，涵養水源，改善山區生態環境；人為水土流失得到有效控制，水土流失防治監督體系和水土流失監測網絡逐步建立；實現水土保持與開發建設的協調發展，防止新的人為水土流失，確保生態環境質量得到明顯改善。
3.3.5因地制宜，對地質環境問題實行分區和重點整治。
根據山東省存在的環境地質問題，要突出重點，有針對性地進行整治:①黃河三角洲，重點整治地下水開采和石油開采引起的地面沈降。②地面沈降、鹹水入侵和采空塌陷的防治是魯北平原的重點；德州市重點防治地面沈降:寧晉、博興、廣饒、壽光、昌邑以地面沈降、鹹水入侵為主。東阿、陽谷、齊河、茌平、濟陽等地蘊藏尚未大規模開發的煤炭資源，註意防範潛在的采空塌陷和地面塌陷。③在魯西南的菏澤、濟寧、兗州、汶上等地，采空塌陷和地面沈降是主要原因。(4)以魯中南中低山丘陵為重點防治崩滑流，濟南、淄博、濰坊、泰安、濟寧、棗莊、臨沂等地以礦產資源開發和巖溶水過度開采造成的采空區塌陷和巖溶塌陷為重點。⑤魯東低山丘陵，尤其是沿海地區，采空塌陷、崩塌、泥石流、海水入侵問題較多。萊州、招遠、龍口、棲霞、嶗山，防治重點是采空塌陷、崩塌、泥石流、海水入侵，防治重點是威海、日照、煙臺、青島沿海地區；臨沭、諸城、膠萊盆地以防治地裂縫為重點。
4結論
地質環境保護是生態省建設的重要環節。各級領導要清醒地認識到地質環境惡化對山東省社會經濟的制約。堅持“在開發中保護，在保護中發展”的原則，針對山東省各地存在的不同地質環境問題，加強調查研究，統壹規劃，科學管理。保護地質環境，功在當代，利在千秋！
參考
姜建軍。2004.地質環境與城市可持續發展。中國環境管理學院學報，04.29。
許、石寶玉、程。2002.山東省主要生態環境地質問題及調查評價方法探討。山東地質，12。