区划起源于地理学, 发端于国外, 是从区域角度观察和研究地域综合体, 是制定和实施社会发展战略的基础。中国是世界上较早开展现代区划研究的国家之一, 新中国成立以来编制的中国自然区划成果, 为我国的经济社会建设做出了重要贡献^[4]。目前已从过去的单项自然区划为主, 进入到各种区划工作(单项、部门、综合、自然、经济等)并存的快速发展时期, 然而地质环境区划的工作基本上属于空白。

地质环境是自然环境的基本组成部分, 是指人类活动所涉及的地球岩石圈一切物质和作用的总和^[5]。地质环境是一个开放的、独立的环境系统, 人类及其他生物依赖地质环境而生存与发展, 在受到地质环境制约的同时, 也对地质环境产生一定的影响^[6]。地质环境区划是在揭示地质环境要素特征及其空间分异规律, 以及地质环境和人类活动相互作用过程的基础上, 分析人类活动对地质环境的功能需求、研究地质环境对上述功能需求的支撑能力与限制作用, 将两者相结合, 按照一定的准则, 对地质环境进行空间分区。区划的目的是为了合理利用与保护地质环境, 达到经济建设与地质环境的统一。而地质环境区划的属性则是指该工作是偏重于自然规律(地质环境客观实体)的揭示, 还是偏重于社会经济(人-地关系)的研究, 或者是两者兼顾。明确地质环境区划的属性对工作思路的确定至关重要。

地质环境区划的对象是地质环境, 牵涉基础地质、水文地质、工程地质、地质灾害、水土污染等多方面内容, 因此必须要分层次进行, 即专题区划与综合区划并行, 综合区划以专题区划为基础。

江苏省地质环境区划工作, 以自然属性为主, 兼顾社会属性, 社会属性制约、限定自然属性, 建立了“ 六专(专题区划)一综(综合区划)” 的区划框架(图1)。提出以地质环境问题为导向, 人地和谐统一的区划思路, 从社会属性和自然属性两个层面考虑, 首先开展了地质灾害、矿山地质环境、地下水污染防治、土壤污染防治、山体资源保护和地质遗迹保护等6个专题区划, 依据各自的目的建立了相应的区划评价指标体系, 并进行区域划分, 其区划成果为相应的专项规划提供依据; 其次, 在分析利用6个专题区划成果的基础上, 充分考虑各专题中未涉及的地质环境因素, 综合分析区域发展规划、建设开发现状, 建立地质环境综合区划评判体系, 对地质环境进行区域划分, 其区划成果为地质环境保护规划提供依据^[7]。

图1

Fig.1

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	图1 江苏省地质环境区划框架图Fig.1 The frame diagram of geoenvironment division of Jiangsu

地质环境区划的核心是在于区划评价指标体系的构建。由于目前我国还没有全国性的、系统完整的、既具有普遍性又具有区域性的区划评价指标体系, 因此, 针对复杂、多变、脆弱的地质环境和不断加剧的人类工程经济活动, 准确地把握地质环境的演化规律, 建立一套基于地质环境自然属性和社会属性的评价指标体系是衡量地质环境质量优劣的有效途径。

江苏省地质环境区划采用层次分析法, 首次建立了地质灾害、矿山地质环境、地下水污染防治、土壤污染防治、山体资源保护和地质遗迹保护等6个专题区划评价指标体系(图2— 图7)。江苏省地质环境区划评价指标体系分4个层次:第一层次为属性层, 分社会属性和自然属性; 第二层次为目标层, 依据区划目的确定; 第三层次为约束层, 为评价指标的类别; 第四层次为指标层, 选取可量化评价的具体指标。

图2

Fig.2

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	图2 江苏省地质灾害区划评价指标体系Fig.2 The evaluation index system for geological disasters division of Jiangsu

图3

Fig.3

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	图3 江苏矿山地质环境区划评价指标体系框图Fig.3 The evaluation index system for mine geo-environment of Jiangsu

图4

Fig.4

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	图4 江苏省地下水污染防治区划评价指标体系Fig.4 The evaluation index system for groundwater pollution prevention division of Jiangsu

图5

Fig.5

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	图5 江苏省土壤污染防治区划评价指标体系Fig.5 The evaluation index system for soil pollution prevention division of Jiangsu

图6

Fig.6

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	图6 江苏省山体资源保护区划评价指标体系Fig.6 The evaluation index system for mountain resource protection division of Jiangsu

图7

Fig.7

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	图7 江苏省地质遗迹保护区划评价指标体系Fig.7 The evaluation index system for geological heritage protection division of Jiangsu

江苏省地质环境区划的社会属性指标主要考虑地质环境区位条件的重要性、地质环境资源价值及地质环境破坏的危害性^{[8, 9]}。重要性指区域位置条件的重要程度; 资源价值指水资源、土地资源、矿产资源、地质遗迹等地质资源的价值评价或综合优势度; 危害性指地质灾害或水土环境污染对社会经济的危害性。自然属性指标除考虑地质环境质量外, 依据各专项区划的不同特点确定, 地质灾害(防治)区划分灾种考虑其易发性, 地下水污染防治区划考虑其易污性, 地质遗迹保护区划考虑其开发保护的适宜性, 山体资源保护区划考虑其敏感性。地质环境综合区划还要考虑区域稳定性及岩(土)体质量。

地质灾害、矿山地质环境、山体资源保护、地质遗迹保护、地下水污染防治和土壤污染防治等6个专题区划, 将建立的评价指标进行分析, 定性指标依据指标定性分析划分不同等级, 定量指标则依据相关技术标准或数据分布形态进行标准化处理, 划分不同等级。采用层次分析法(AHP)确定各指标的权重, 并以MapGIS的空间分析模块为评价平台, 采用综合指数模型进行各专题的区域划分。区划结果见图8— 图13和表1。

图8

Fig.8

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	图8 江苏省地质灾害区划图Fig.8 Map of geological disasters division in Jiangsu

图9

Fig.9

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	图9 江苏省矿山地质环境区划图Fig.9 Map of mine geo-environment division in Jiangsu

图10

Fig.10

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	图10 江苏省地下水污染防治区划图Fig.10 Map of groundwater pollution prevention division in Jiangsu

图11

Fig.11

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	图11 江苏省土壤污染防治区划图Fig.11 Map of soli pollution prevention division in Jiangsu

图12

Fig.12

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	图12 江苏省山体资源保护区划图Fig.12 Map of mountain resource protection division in Jiangsu

图13

Fig.13

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	图13 江苏省地质遗迹保护区划图Fig.13 Map of geological heritage protection division in Jiangsu

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 专题区划结果统计表 Table 1 The results of specialized divisions 专题 分区 面积/km2 地质灾害区划 地面沉降重点防治区 13 910 滑坡崩塌重点防治区 4 700 地面塌陷重点防治区 2 500 一般防治区 81 490 矿山地质环境区划 重点防治区 2 040 一般防治区 3 110 重点治理区 3 490 一般治理区 4 500 地下水污染防治区划 修复治理区 480 重点防护区 24 550 一般防护区 61 900 自然防护区 15 670 土壤污染防治区划 修复治理区 380 重点防护区 7 000 一般防护区 27 000 自然防护区 62 400 山体资源保护区划 特殊保护区 1 717.55 适宜开发区 878.05 专题 分区 数量/个 地质遗迹保护区划 保护(开发)重点区 9 保护(开发)一般区 10

表1 专题区划结果统计表 Table 1 The results of specialized divisions

江苏地质环境综合区划是在详细分析利用6个专题区划成果的基础上, 充分考虑各专题中未涉及的地质环境因素, 建立对地质环境综合区划起主导作用的因素的评判体系, 分两级进行地质环境进行综合区划。

2.5.1 一级区划

一级区划以地质环境问题为导向, 按照由深(部)入浅(部)、由主(要)至次(要)的原则, 对所建立的区划评价指标进行筛选, 先自然(属性)后社会(属性), 分四个层次逐级区划。划分“ 保护区” 、“ 控制开发区” 、“ 修复治理区” 和“ 适宜开发区” 。

首先, 考虑深部的地质环境要素, 指人类工程活动无法涉及的空间, 但对人类工程活动有影响的地质要素, 即深部地质结构— — 区域地壳稳定性。区域地壳稳定性评价是建设重大工程和城镇的重要环境因素之一。因此, 将区域地壳稳定性作为第一层次的划分。

其次, 考虑中部的地质环境要素, 指人类工程活动所涉及空间的地质要素, 即地质环境承载能力和地质资源保障。地质环境承载能力主要考虑地基承载力, 即工程地质条件, 地质资源保障主要考虑地下水资源, 即水文地质条件。因此, 将工程地质及水文地质条件两方面作为第二层次的划分。

第三, 考虑浅表的地质环境要素, 指人类工程活动所在区域的地质要素, 将地形地貌特征及地质灾害、矿山地质环境、山体资源保护、地质遗迹保护、地下水污染防治及土壤污染防治等6个专题区划成果作为第三层次的划分依据。

第四, 考虑人类工程活动要素, 利用颁布实施的自然保护区和重要湿地进行第四层次划分。将国家级自然保护区、省级自然保护区和国家重要湿地和国际重要湿地作为划分依据。

在划定上述三区的基础上, 再划定“ 适宜开发区” , 即除“ 控制开发区” 、“ 恢复治理区” 、“ 保护区” 外, 均为“ 适宜开发区” 。

全省共划定地质环境保护区10个, 地质环境控制开发区7个, 地质环境恢复治理区5个, 其他为地质环境适宜开发区(图14)。

图14

Fig.14

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	图14 江苏省地质环境综合区划图(一级)Fig.14 The comprehensive map of geo-environment division in Jiangsu (First order)

2.5.2 二级区划

二级区划是在一级区划的基础上, 以地质环境功能为导向, 考虑地质资源保障及地质环境承载能力两方面, 按照先现状(开发利用)后功能(地质环境)原则, 以县级行政区为单元, 在一级区划中的“ 保护区” 外, 依据现有开发功能、地质资源保障和发展潜力等指标, 进行二级区划。二级区划以县(市)为划分单元, 分“ 城镇优先开发区” 、“ 农业优先开发区” 、“ 工业优先开发区” 和“ 矿业优先开发区” 。

为落实坚守耕地红线不动摇的基本国策, 优先划定农业开发区。“ 农业优先开发区” 划定:一是以土地资源作为划分依据, 耕地占有率(耕地/国土面积)大于50%; 二是土壤污染防治区划成果的“ 土壤自然防护区” “ 城镇优先开发区” 划定:一是考虑区位因素和社会现状, 将已有城镇及其外延区划定为“ 城镇优先开发区” ; 二是考虑发展规划需要, 将新型城市开发区划定为“ 城镇优先开发区” , 包括全省22个国家级和103个省级各类开发区。从全省区划的角度, 城镇均为点状, 因此, “ 城镇优先开发区” 的划定不受其他区域划定的影响。

其次, 从地质资源因素考虑划定矿业优先开发区。江苏省矿产资源相对匮乏, 合理的规划、利用矿产资源在江苏省显得尤为重要。因此, 将矿业开发潜力较大的地区单独划出是十分必要的。“ 矿业优先开发区” 划定是以矿山地质环境区划和山体资源保护区划为依据, 同时满足“ 矿山地质环境重点防治区” 和“ 山体资源适宜开发区” 的区域。

由于江苏地理位置、交通条件的优越, 区域工程地质条件和地形地貌条件对工业开发的影响较小, 除“ 保护区” 外均可作为“ 工业优先开发区” , 因此, “ 农业优先开发区” 和“ 矿业优先开发区” 以外的区域均划定为“ 工业优先开发区” 。

全省共有15县(市)为农业优先开发区、4县(市)为矿业优先开发区, 其他为工业优先开发区(图15)。江苏地质环境综合区划思路见图16。

图15

Fig.15

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	图15 江苏省地质环境综合区划图(二级)Fig.15 The comprehensive map of geo-environment division in Jiangsu (Second order)

图16

Fig.16

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	图16 江苏省地质环境综合区划框图Fig.16 The frame diagram of geo-environment comprehensive division of Jiangsu

基于生态省建设, 从地质资源保障及地质环境安全角度出发, 依据江苏省的实际情况及地质环境区划的最终结果, 从六个方面提出了地质环境保护规划建议:①应开展地下水应急水源地调查评价工作, 最大限度利用地下咸水资源, 完善地下水监测网, 常态性进行地下水超采区划分, 构建全省地面沉降监测网; ②开展典型场地的水土污染特征研究, 建立水土污染监测网和水土污染预警预报系统; ③对山体资源进行科学分类, 建立山体资源数据库信息系统和三维可视化模型, 全面完成“ 三区两线” 周边及可视范围内“ 矿山复绿” 工作; ④推动已建地质(矿山)公园及地质遗迹保护区的建设和完善, 加强地质遗迹科学研究; ⑤全面规划全省绿色矿山建设, 加强矿山废弃资源综合利用的研究, 并开展矿业经济区的研究; ⑥常态性开展地质灾害隐患点核查工作, 进行地质灾害风险评价和风险管理, 完善省级地质灾害气象预警预报联动机制, 开展地质灾害应急体系建设。