地质环境监测的内容与类型

如题所述

一、地质环境监测分类

按照地质环境物质构成要素(水、气、土壤、岩石、生物),地质环境主要分为水环境、岩石环境和土壤环境。

1.按监测对象分类

按地质环境监测对象(或者地质环境要素)可分为地下水环境监测、岩石环境监测、土壤环境监测、其他相关要素监测(表1-1)。

(1)地下水环境监测。广义的水环境包括地表水环境与地下水环境两部分。本书讨论的监测主要是地下水环境监测。重点是针对地下水的资源量和质量监测,主要监测内容包括地下水水位、水温、水量和水质等。

(2)岩石环境监测。岩石环境指岩石圈中的岩石部分(包括坚硬岩石与松散岩石),它源源不断地向外部环境输送物质和能量,丰富的矿物资源和岩石圈的稳定是人类赖以生存的物质基础,其结构和动力作用与人类生存和发展密切相关。因此,岩石环境监测的重点是岩石的变形和移动,主要监测内容包括地表位移形变、深部位移、分层土体变形、岩土体物理性质与力学指标等。

(3)土壤环境监测。土壤环境指岩石圈的表部土壤层,它与人类的繁衍关系密切,是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈所共同作用的部分。土壤环境的监测重点是土壤质地和土壤重金属含量,主要监测内容包括土壤盐分、土壤有机质、土壤化学元素和土壤物理性质指标等。

(4)其他相关要素监测。除了地下水环境、岩石环境以及土壤环境3 类监测要素之外,还有其他一些不属于岩石圈,但对地质环境的变化同样起到了至关重要作用的要素。这些监测要素主要包括降水量、损毁植被面积、地声、泥位等。

表1-1为地质环境监测分类表。

表1-1 地质环境监测分类表

2.按地质环境问题和管理分类

按地质环境问题和管理可分为地质灾害监测、地下水地质环境监测、矿山地质环境监测、地质遗迹监测和其他相关地质环境监测。

(1)地质灾害监测。针对滑坡、崩塌与泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害的特点,对地表形变、深部位移、分层土体变形、力学特征、声学特征、地下水特征等灾害体自身状况,以及降雨、气温、地表水体等与地质灾害相关的环境要素,采用直接观察、仪器测量、遥感等方法,进行反复观察和测量,分析其发展趋势,预报其失稳所造成的灾害。

(2)地下水地质环境监测。针对区域地下水超采、地下水水位上升和地下水污染等问题,选择有代表性的钻孔、水井、泉等,按照一定的时间间隔和技术要求,开展地下水的水位、水温、水量、水质等要素随时间变化的监测,以反映地下水环境的动态变化过程。

(3)矿山地质环境监测。矿山地质环境监测是在矿山基础建设、开采阶段,以及闭坑以后,布设专门性的监测网(点),定期观测地质环境和各类矿山地质环境问题在时间上、空间上的变化情况,以减缓矿山地质环境的恶化,减少矿山地质灾害的发生。矿山地质环境问题主要有矿山建设及采矿活动引发或可能引发的地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、含水层破坏、水土污染、地形地貌景观破坏等。

(4)地质遗迹监测。地质遗迹监测主要是在调查的基础上,定期观测地质遗迹随时间的变化情况,提出地质遗迹保护对策。

(5)其他相关地质环境监测。其他相关地质环境监测主要有水土污染、地热、矿泉水等方面的监测。

3.按动力作用主体分类

按动力作用主体可分为自然地质环境监测、受工程建设影响的地质环境监测。

(1)自然地质环境监测。地质环境主要是由地下水环境、土壤环境、岩石环境3个要素组成的。自然地质环境监测就是针对三者在自然状态下的变化以及其他一些影响地质环境的因素而进行的监测,从而确定地质环境质量及其变化趋势。主要监测地下水水位、地下水水质、土壤质量、岩石土层变形(如地表变形、地下变形)、降雨量等。一般是通过分析地质条件或者社会发展的需求来部署监测工作。

(2)受工程建设影响的地质环境监测。受工程建设影响的地质环境监测是指在工程施工过程中,采用监测仪器对地质环境关键部位要素进行的监测。这类监测的内容包括如由于抽汲地下水导致的地下水水位变化,道路、建筑物施工时坡脚开挖导致的边坡失稳和矿山开采造成的采空区塌陷、水资源及土地资源破坏,等等。主要通过工程建设活动的具体位置及其影响范围来指导监测。

二、地质环境监测技术方法类型

地质环境监测技术是地质环境保护的基础,是随地质环境科学的形成和发展而产生、发展的。它运用现代科学技术方法测取地质环境变化数据资料,监视和监测地质环境质量及其变化趋势的过程,同时具有综合性、发展性等特点。综合分析现有地质环境监测工作采用的仪器设备,又可以分为3类:接触式监测、非接触式监测和采样测试式监测。

1.接触式监测

接触式监测是指仪器设备与监测对象直接接触,在监测对象中布设或埋置仪器设备,通过仪器传感系统获取监测对象动态变化数据的监测方式,包括基础测量、埋设仪器设备等。如地面沉降分层标监测、地裂缝计监测,以及各类手动测量方法等。

2.非接触式监测

非接触式监测是指监测设备并不直接接触监测对象,而是远距离感知并获取监测对象动态变化数据的监测方式,如遥感监测、视频监测等。

3.采样测试监测

采样测试监测是指在野外按技术要求采集地下水、土壤等样品,通过实验室测试获取其物理和化学等特征动态变化数据的监测方式。

三、地质环境监测技术方法汇总

目前比较常用的地质环境监测技术方法汇总见表1-2至表1-5。

表1-2 地下水环境(含地热)监测技术方法一览表

表1-3 岩石环境监测技术方法一览表

表1-4 土壤环境监测技术方法——采样测试法一览表

表1-5 其他相关要素监测技术方法一览表

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