Análisis y evaluación integral del entorno geológico-ecológico de Qingdao
1. Análisis de las cuestiones ambientales geológicas-ecológicas en Qingdao
(1) Cuestiones geológicas de la ingeniería ambiental en Qingdao
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Los minerales en Qingdao son principalmente minerales no metálicos, que se pueden dividir en dos categorías: una es piedra y arena, que incluye granito, mármol y arena de construcción. El granito se distribuye principalmente en Laoshan y Dashan, Xiaozhushan. y otros lugares, el mármol se distribuye principalmente en el Grupo Jingshan y el Grupo Fenzishan en Pingdu, Laixi y otros lugares, y la arena de construcción se distribuye principalmente en el curso inferior del río Dagu, y hay muchos tipos distintos de piedra; de minerales no metálicos y están ampliamente distribuidos, pero el grafito se encuentra principalmente en el Grupo Jingshan y el Grupo Fenzishan. Los minerales metálicos están escasamente distribuidos, principalmente oro, producido principalmente en Pingdu, Laixi y otros lugares.
Los problemas geológicos ambientales de los minerales son causados principalmente por la minería, incluidos daños a la vegetación y las tierras de cultivo, flujo de escombros y contaminación del agua causados por la temporada de lluvias, colapso y acumulación de agua en cabras, y deslizamientos de tierra causados por caminos simples en las minas. , minería y daños por extracción de arena a lugares escénicos y reservas naturales, etc. Los problemas geológicos ambientales más importantes en Qingdao son el daño a la vegetación y las tierras de cultivo causado por la minería y la contaminación de las aguas subterráneas causada por la descarga de aguas residuales de las áreas mineras. Los problemas más graves se encuentran en el área de minería de grafito de Pingdu y el área de Laixi.
2. Colapso
El colapso en Qingdao se refiere principalmente al colapso de masas rocosas, que ocurre principalmente en áreas escarpadas como la montaña Laoshan, la montaña Xiaozhu y la montaña Daze, donde hay En muchas rocas peligrosas, las zonas de falla se cortan vertical y horizontalmente, se desarrollan grietas y la erosión es intensa. La masa rocosa que forma la ladera de la montaña se corta en poliedros de diferentes tamaños por varios conjuntos de planos estructurales. , agua superficial y vibración, la masa rocosa se vuelve inestable y cae rápidamente, con algunos bloques de roca deslizándose, avalanchando, colapsando y de otras maneras diferentes. En los últimos años, con el rápido desarrollo de la construcción económica, la construcción de carreteras, la construcción de ingeniería y las canteras de escape han destruido el equilibrio natural de la tensión del suelo en las laderas de las montañas y han aumentado el riesgo de colapso. Cada año, durante la temporada de lluvias, rocas de diferentes tamaños colapsan. De vez en cuando se producen derrumbes de cuerpos y deslizamientos de tierra, causando ciertos daños a la vida y la propiedad de las personas, el transporte por carretera y el turismo.
3. Fisuras del terreno
Las fisuras del terreno son fenómenos geológicos en los que la superficie de la roca y el suelo se agrietan bajo la acción de factores naturales o artificiales, y se forman grietas de cierta longitud y ancho. formados sobre el terreno. Las razones son complejas y variadas.
Después de una fuerte lluvia a mediados de septiembre de 1983, se encontró una carretera con una dirección de 25°, 80 m de largo y aproximadamente 0,3~0,4 de ancho a lo largo de Qingqing, en el noroeste de la aldea de Quzhong en la ciudad de Chengyang, Qingdao. Ciudad, a más de 10 metros al este de la carretera, las fisuras en el suelo con una profundidad de aproximadamente 1,5 m comenzaron a principios de 1981 y luego aparecieron dos veces en julio de 1982 y septiembre de 1983. Ambas ocurrieron después de la lluvia y se ampliaron sucesivamente.
4. Erosión costera
Dado que la mayoría de las costas de Qingdao son costas de lecho rocoso, los desastres de erosión ocurren principalmente en las costas arenosas locales. Como todos sabemos, las costas arenosas y limosas son valiosos recursos turísticos. Sin embargo, el desarrollo no planificado de las zonas costeras en los últimos años, especialmente el dragado de arena depredador sin restricciones, ha provocado una serie de desastres en el entorno costero arenoso. Por ejemplo, el dragado de arena en la zona del río Liuqing en Qingdao ha intensificado la erosión costera, ha afectado la seguridad de carreteras y puentes y ha obligado a reubicar las carreteras hacia el interior.
(2) Problemas hidrogeológicos ambientales en Qingdao
1. Problemas hidrogeológicos ambientales originales
La principal enfermedad endémica en Qingdao es la caries dental (fluorosis dental) y La fluorosis ósea, una de las enfermedades biogeoquímicas, es causada principalmente por el consumo prolongado de agua con alto contenido de fluoruro y el consumo de alimentos y verduras con alto contenido de fluoruro, lo que hace que se acumule un exceso de fluoruro en el cuerpo. El agua potable es la fuente de fluoruro humano. La fuente principal, que representa alrededor del 65% del total. Las áreas afectadas por la enfermedad del fluoruro en Qingdao se distribuyen principalmente en las áreas bajas de la llanura aluvial del piedemonte entre la orilla occidental del tramo medio e inferior del río Dagu y el río Jiaolai. el área noroeste de la ciudad de Zhongzhuang, ciudad de Pingdu, con el mayor contenido de fluoruro que alcanza el estándar nacional de agua potable 13,75 veces, que es un área clave de prevención y control de enfermedades con alto contenido de fluoruro. Además, también se encuentra dispersa cerca de Xiagezhuang. , Ciudad de Jiangshan, Jimo Taizizhuang y otros lugares de la ciudad de Laixi.
El terreno de la zona con alto contenido de fluoruro es principalmente una zona baja, salino-alcalina, suave o cerrada. La arcilla limosa cuaternaria suprayacente generalmente está intercalada con capas irregulares de nódulos calcáreos, que contienen un alto contenido de flúor y el fondo. Las rocas son rocas clásticas del Grupo Qingshan del Cretácico y del Grupo Wangshi, con un contenido de flúor de (545-600) × 10-6 y un alto coeficiente de solubilidad.
Las características del agua subterránea en áreas con alto contenido de fluoruro son: escorrentía alterna lenta del agua subterránea, alcalina, pH = 7,5 ~ 8,3 y Ca domina los cationes.
2. Problemas hidrogeológicos ambientales provocados por el hombre
(1) Intrusión de agua de mar (salada)
La intrusión de agua de mar (salada) en Qingdao ocurre principalmente en In En áreas donde el agua subterránea es relativamente abundante, se concentra la minería, se extraen grandes volúmenes y están cerca del agua de mar (salada), esto también puede deberse a cambios en los métodos agrícolas o al desarrollo inadecuado de las playas costeras.
(2) Contaminación regional de las aguas subterráneas
La contaminación de la calidad de las aguas subterráneas se refiere a cambios en las características físicas, químicas y biológicas de las aguas subterráneas que son desfavorables para la vida o la producción humana bajo la influencia de la actividad humana. Como resultado, los recursos de agua subterránea originalmente escasos no pueden utilizarse o el tratamiento de aguas subterráneas contaminadas resulta en un aumento de los costos del agua y el desperdicio de recursos. El agua subterránea circula lentamente y es difícil de recuperar una vez contaminada, por lo que es muy importante prevenir y controlar la contaminación de la calidad del agua subterránea.
Seleccione indicadores como Cl-, SO2-4, salinidad, dureza, NO-3, NO-2, fenol y manganeso que puedan representar el estado de contaminación de las aguas subterráneas del área de Qingdao para realizar un análisis de la contaminación de la calidad de las aguas subterráneas. . Los resultados muestran que el área de suministro en el tramo superior del río Xiaogu es un área donde se concentran las minas de oro y las minas de grafito. La contaminación industrial, junto con la contaminación agrícola, ha superado seriamente el estándar. , mediante tratamiento y rectificación, se ha controlado la tendencia de la contaminación; el afluente Dagu El río se ve afectado principalmente por la descarga de aguas residuales de la ciudad de Laixi. Después del control de la contaminación, Cl- tiene una tendencia a la baja, pero la calidad del agua aún supera el estándar. como la sección Sunshou-Pumu, el tramo inferior del río Dagu, el tramo inferior del río Baisha-río Chengyang y el río Zhangcun-Licun. Los tramos inferiores del río Yanghe, el río Caowen-Daoer y el río Wanggezhuang son causados principalmente por Contaminación industrial urbana e intrusión de agua de mar En particular, la planificación urbana en los últimos años ha clasificado principalmente esta área como un área de radiación industrial. Con el desarrollo de la economía y las ciudades, la tasa de contaminación es relativamente alta, los principales estándares que exceden incluyen Cl-. , SO2-4, NO-3, mineralización y dureza total, fenol, manganeso, etc. Urge reforzar la rectificación para frenar la tendencia al empeoramiento de la contaminación.
(3) Embudo de caída de agua subterránea
La explotación excesiva a largo plazo de los recursos de agua subterránea hará que el nivel del agua subterránea continúe disminuyendo, formando un embudo de caída de agua subterránea. El principal embudo de extracción de aguas subterráneas existente en Qingdao se encuentra en el distrito de Nanwa, ciudad de Pingdu. El centro del embudo se encuentra cerca de Liaolan-Zhongzhuang. Se debe principalmente a la sobreexplotación de la fábrica de papel Liaolan Xinhua y al riego agrícola. El embudo de Pingdu Nanwa se desarrolló gradualmente a finales de los años 1970 y principios de los 1980. Desde los años 1980, la sequía ha durado mucho tiempo, lo que ha resultado en un estado a largo plazo de extracción de agua subterránea que excede la reposición. El área de este embudo se ha expandido y contraído durante un largo período de tiempo, básicamente dentro del rango permitido de muchos años de ajuste, y no se está expandiendo infinitamente. La razón principal para la formación de este embudo es la minería industrial y agrícola. El embudo se expande hacia el río Jiaolai en forma de canasta y se extiende hasta la ciudad de Gaomi. Sus principales características son: el embudo se desarrolla dentro del rango permitido de muchos años. ajuste, y el alcance es pequeño, la profundidad es poco profunda y está lejos de la costa. Los principales problemas geológicos ambientales que provoca son la reducción de los recursos subterráneos, la profundidad y dificultad de la extracción de agua y el abandono de una gran cantidad. número de pozos poco profundos, que fácilmente pueden causar contaminación de las aguas subterráneas.
La situación actual del embudo en Pingdu Nanwa en 2002 es: en la estación seca, el área del embudo es de 146 km2, el nivel de agua del centro del embudo tiene 12,03 m de profundidad y el nivel de agua más bajo es -1,56 m. En la temporada de lluvias, el área del embudo es de 199,7 km2 y el nivel de agua del centro del embudo está enterrado a una profundidad de 12,94 m, el nivel de agua más bajo es de -2,37 m. En términos generales, la situación actual del embudo Pingdu Nanwa se encuentra en un período de contracción, que es el resultado inevitable de la suspensión de la producción de la fábrica de papel Liaolan Xinhua, la reducción del volumen de extracción y la recarga hacia el oeste de la escorrentía subterránea regional.
(3) Cuestiones ecoambientales en Qingdao
1. Desarrollo de la vegetación
La vegetación en Qingdao se puede dividir en áreas de bosques densos según su grado de desarrollo. y tipo. , áreas forestales generales, áreas forestales dispersas, vegetación de tierras de cultivo, vegetación de pantanos, vegetación de roca desnuda y otra vegetación, etc.
2. Pérdida de suelo y agua
(1) Tipo de suelo
El terreno en Qingdao es complejo y hay muchos tipos de suelo, pero hay cinco principales. categorías, a saber, suelo marrón, suelo negro arena jengibre, suelo fluvoide, suelo canela, suelo salado. La superficie total de suelo de la ciudad de Qingdao es de 82,55 × 104 hm2, lo que representa el 74,35 de la superficie terrestre total.
(2) Situación actual de la erosión hídrica y del suelo
En 2000, la superficie total de erosión hídrica y del suelo en Qingdao era de 40,64×104hm2, lo que representaba el 36,6% de la superficie total de la ciudad. Las áreas de erosión hídrica ligera, pesada y media representaron el 36,6% de la superficie terrestre total de la ciudad. El área total de erosión hídrica y de suelo en tierras cultivadas es de 22,92×104hm2, lo que representa el 56,4 del área total de pérdida de agua y suelo. El área de erosión hídrica media en tierras cultivadas es de 9,65×104hm2, contabilizando. para el 23,8 del área total de pérdida de agua y suelo, representando el 42,1 del área total de pérdida de agua y suelo en tierras cultivadas. El área de pérdida de agua y suelo de los pastizales es de 880 hm2, lo que representa el 0,22 del área total de pérdida de agua y suelo.
3. Contaminación agrícola
En 2000, la superficie de tierra cultivada en Qingdao era de 54,6×104hm2 y la cantidad total de aplicación de pesticidas alcanzó las 7451t, con un promedio de 18,7kg de pesticidas. por hectárea. Los pesticidas químicos son los productos químicos más tóxicos utilizados en la producción agrícola, con el área de aplicación más amplia y la mayor toxicidad. Una intensidad de aplicación tan alta ha contaminado las aguas subterráneas en muchas áreas de la ciudad de Qingdao, destruyendo gravemente el equilibrio de la ecología agrícola, la agricultura y los enemigos naturales. Se han eliminado grandes cantidades de plagas, enfermedades y roedores, y la calidad de los productos agrícolas es preocupante.
Este estudio geológico ecológico y ambiental *** recolectó 40 muestras de contaminación de pesticidas en aguas subterráneas. Los elementos de la prueba fueron dos indicadores de organoclorados: 666 y DDT, y organofosforados: metil paratión y paratión. La contaminación de las aguas subterráneas por pesticidas en Qingdao se distribuye principalmente en las cuencas de los ríos Dagu, Baisha y Yanghe, siendo la contaminación por organoclorados el factor principal, especialmente DDT. La tasa es tan alta como 22,5, la tasa de excedencia es 15 y la máxima. el múltiplo de excedencia es 80 veces.
4. Descarga de aguas residuales, aguas residuales y basura
Las principales fuentes de contaminación de aguas residuales industriales en Qingdao son el distrito de Licang y el distrito de Sifang. Las principales industrias son la energía eléctrica, la industria química y la alimentaria. fabricación de papel, etcétera. Las emisiones de DQO en aguas residuales industriales son las mayores, seguidas por el nitrógeno amoniacal, el petróleo, los fenoles volátiles, el cianuro, el arsénico, etc.
Existen numerosas fuentes de contaminación industrial (incluidas pequeñas y medianas empresas) dentro del área de fuentes de agua potable de la ciudad de Qingdao. Hay más de 70 vertidos de aguas residuales industriales que ingresan directa o indirectamente a la fuente de agua. zona, con un vertido anual de más de 5 millones de toneladas de aguas residuales. La mayor cantidad de contaminantes y aguas residuales vertidas en el área de la fuente de agua son las empresas industriales en la ciudad de Laixi, y las aguas residuales representan el 70% del total. La fuente de agua que recibe la mayor cantidad de contaminantes es la sección debajo de Jiangjiazhuang, la corriente principal del río. El río Dagu, seguido por el río Xiaogu, el área de fuente de agua del río Baisha produce una gran cantidad de aguas residuales domésticas e industriales. Entre las aguas residuales domésticas de la ciudad que ingresan directamente al área de fuente de agua potable, más de 1,7 millones de toneladas/año, representan el 1,2%. del total, el resto de las aguas residuales se evaporan en el lugar o se filtran al suelo.
El área urbana de Qingdao está ubicada en la costa este de la bahía de Jiaozhou y se enfrenta al Mar Amarillo en el sur. Después de que las aguas residuales industriales urbanas son tratadas o tratadas mediante plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas, la mayor parte ingresa. Bahía de Jiaozhou directa o indirectamente, y una pequeña parte se descarga en la Bahía de Jiaozhou o en el Mar Amarillo o en la Bahía de Laizhou.
Con la continua expansión del área urbana de Qingdao y el aumento de la población flotante, la cantidad de residuos domésticos urbanos generados ha aumentado año tras año. En 2001, la cantidad de residuos domésticos generados fue de 125 × 104 t. hubo un aumento respecto al año anterior. Los residuos domésticos se eliminan principalmente en vertederos, y tanto la tasa de eliminación como la tasa de tratamiento inofensivo son del 100%.
2. Evaluación del estado actual de la calidad del entorno geológico-ecológico de Qingdao
1. Selección del sistema de índice de evaluación
Basado en las características del entorno geológico-ecológico de Qingdao. Evaluación y requisitos de calidad, formular un sistema de índice de evaluación más detallado, que incluya tres sistemas: entorno ecológico natural, entorno geológico y entorno creado por el hombre, tipo de relieve, tipo de suelo, grado de desarrollo de la vegetación, cobertura forestal, precipitación media, riqueza de aguas subterráneas y suelo. problemas de erosión, intrusión de agua de mar, problemas de contaminación de fuentes difusas, tipo de roca y suelo, estabilidad de la corteza terrestre, estado de contaminación de las aguas subterráneas, problemas de variabilidad ambiental de las pendientes, problemas ambientales de las minas, densidad de población, proporción de superficie de tierra cultivada, nivel de extracción de aguas subterráneas, producto nacional bruto por unidad de área, etc. índice.
El alcance de esta evaluación utiliza el mapa geológico de la ciudad de Qingdao como mapa base. El área de evaluación se divide en 2.765 unidades de evaluación de 2,0 km × 2,0 km, y a cada unidad se le asigna un valor basado en el correspondiente. indicador.
Hay tres formas de asignar valores a los indicadores anteriores: una se basa en resultados de medición reales, como la riqueza de las aguas subterráneas, el grado de explotación de las aguas subterráneas, etc., la otra se basa en cálculos estadísticos, como por ejemplo; como densidad de población, producto nacional por unidad de área. La tercera es utilizar escalas de 1, 2, 3 y 4 respectivamente para la calidad del entorno geológico de ingeniería de las categorías I, II, III y IV según la situación real.
2. Modelo de evaluación y proceso de cálculo
El modelo de evaluación todavía utiliza el modelo BP de red neuronal. En referencia a los indicadores de partición, se determinan 40 muestras (unidades) como muestras de aprendizaje. Se utilizan 18 indicadores de entrada. Hay 1 neurona en la capa de salida, 1 neurona en la capa oculta, 20 nodos ocultos, el error total máximo es 0,01, el error individual máximo es 0,001, el número de entrenamiento es solo 200 y el. El error normal del sistema es 0,00996. El resultado obtenido requiere conservar 6 decimales y el sistema converge muy bien. Una vez completado el aprendizaje de la muestra, se puede determinar la propiedad de las muestras restantes y, en función de los resultados de salida, se puede determinar a qué tipo de área de calidad del entorno geológico ecológico pertenece una determinada muestra. Todo el cálculo se completa mediante una computadora basada en el modelo de red neuronal BP. Con base en los resultados del cálculo de este modelo, se compiló un mapa de zonificación de la calidad del medio ambiente geológico de Qingdao (Figura 14-5).
3. Análisis de los resultados de la evaluación
Los resultados del cálculo muestran que Qingdao está dividida en áreas de calidad ambiental geológica-ecológica de categorías I, II, III y IV, y sus proporciones son 28. , 25,6, 36 y 10,4.
1) Áreas con excelente calidad ambiental geológico-ecológica (áreas Clase I): distribuidas en las zonas montañosas medias y bajas de la Montaña Laoshan en la parte central y oriental de Qingdao, las zonas montañosas bajas de la Montaña Daze en el norte, las montañas bajas y colinas del sur y las colinas de la parte noroeste de Qingdao, etc., que representan el 28% del área total. Este tipo de área tiene un excelente ambiente ecológico natural, vegetación bien desarrollada, generalmente sin problemas geológicos ambientales obvios, un pequeño número de puntos de colapso, pocos pozos de minería y canteras, ligera erosión local del agua y del suelo, calidad del agua subterránea de Nivel III y baja intensidad de las actividades de ingeniería humana.
2) Áreas con buena calidad ambiental geológico-ecológica (áreas Clase II): distribuidas en la mayoría de áreas de llanuras aluviales y penillanuras de acumulación de denudación en el centro y norte del país, sureste de la ciudad de Jiaonan y alrededores. Área de la ciudad de Qingdao, etc., que representa el 25,6% del área total. Este tipo de área tiene un buen ambiente ecológico natural, vegetación relativamente desarrollada y generalmente tiene problemas geológicos ambientales obvios, como una pequeña cantidad de minas y canteras, calidad del agua subterránea de Grado III-IV, fuentes de contaminación superficial y alta intensidad de contaminación. actividades de ingeniería humana.
Figura 14-5 Zonificación de evaluación de la calidad del medio ambiente geológico y ecológico de Qingdao
3) Área de calidad del medio ambiente geológico y ecológico con calidad media (área de clase III): Pingdu se encuentra en el norte de Ciudad de Qingdao: los sitios mineros en el área de Laixi, la parte occidental de la ciudad de Pingdu, la zona costera de la bahía de Jiaozhou, la parte norte de la montaña Laoshan, las áreas este y norte de Jiaonan, representan el 36% del área total de el distrito, que representa la mayor proporción entre varios distritos. El entorno ecológico natural de este tipo de zonas es moderado, la vegetación no está muy desarrollada y, en general, existen problemas geológicos ambientales evidentes, por ejemplo, durante el proceso minero se forman pozos mineros y montones de escoria, y una gran cantidad de aguas residuales. Se forma durante el proceso minero, lo que causa daños a la vegetación, como inestabilidad de pendientes y contaminación de aguas subterráneas. Las aguas superficiales y subterráneas están muy contaminadas. El suroeste de Pingdu generalmente sufre de fluorosis endémica causada por el alto nivel de fluoruro de las aguas subterráneas, la contaminación de las aguas subterráneas, la falta de recursos de aguas superficiales y la sobreexplotación de las aguas subterráneas que provocan embudos de aguas subterráneas. Las actividades de ingeniería humana son intensivas.
4) Áreas con mala calidad ambiental geológico-ecológica (áreas Clase IV): sitios mineros ubicados en el área de Pingdu-Laixi en el norte de la ciudad de Qingdao, la zona costera de la Bahía de Jiaozhou y la zona norte de la ciudad de Jiaonan, que representa el 10,4 del área total del distrito. El entorno ecológico natural de este tipo de zona es pobre, la vegetación no está muy desarrollada y, en general, existen problemas geológicos ambientales evidentes. Uno es el grave daño ecológico y geológico causado por la minería, y el otro es la intrusión de. agua salada del mar. Las actividades de ingeniería humana son intensivas.