Evaluación del entorno ecológico geológico y los indicadores económicos relacionados en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong
Se evaluó y clasificó la capacidad de carga integral de los recursos hídricos y del suelo de la aglomeración urbana de la península de Shandong. Consultando los boletines pertinentes de la Oficina Nacional de Estadísticas, también se puede hacer una clasificación correspondiente en términos de energía, recursos minerales y recursos biológicos. Entre ellos, la energía es principalmente petróleo, gas y carbón, que se pueden juzgar en conjunto, como se muestra en la Tabla 37.
Tabla 37 Evaluación integral y clasificación de los recursos energéticos y minerales en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong
La evaluación de los recursos biológicos se basa principalmente en el valor total de la producción agrícola, forestal, ganadería y pesca en 2005, véase el Cuadro 38.
Cuadro 38 Evaluación del valor de producción de recursos biológicos en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong
El valor de producción total de la producción agrícola a escala refleja el estado de desarrollo de la agricultura, la silvicultura, la ganadería y la pesca. recursos biológicos en las ocho ciudades de la península de Shandong: Weifang; Qingdao; Weihai;
Según la evaluación de los principales desastres geológicos en la aglomeración urbana de la península de Shandong realizada por el Departamento de Tierras y Recursos (Tabla 39), la clasificación de los desastres (de menor a mayor) es: Jinan; Qingdao y Zibo;
Tabla 39 Esquema de evaluación integral de los peligros geológicos en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong
Evaluación de la calidad total del entorno geológico-ecológico, incluidos los recursos hídricos, los recursos terrestres, los recursos energéticos-minerales, los recursos biológicos recursos, geología Los desastres y otros factores se calculan de acuerdo con la siguiente fórmula:
Investigación sobre el entorno geológico ecológico y el desarrollo sostenible en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong
En la fórmula: AE— —la calidad total del entorno ecológico geológico; AI—— —Valores de evaluación de varios factores de desastres geológicos el peso del factor pi-I suele ser 1, ya sean recursos hídricos o desastres, es 2.
Los resultados de la evaluación integral de la aglomeración urbana de la península de Shandong se muestran en la Tabla 40.
Tabla 40 Evaluación integral de la calidad del entorno geológico y ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong
Si se enfatizan los recursos hídricos y los factores de desastre, el valor general de evaluación del entorno geológico y ecológico AE de la aglomeración urbana de la península de Shandong es: Weifang, 7,8;
Si no se destacan los recursos hídricos y los factores de desastre, los valores de AE son Weifang, 6,8; Jinan, 4,8; , 3.
A partir de la evaluación general de la calidad del entorno geológico y ecológico, se realiza una evaluación multifactorial teniendo en cuenta el estado de desarrollo económico y la asequibilidad del entorno geológico y ecológico. La evaluación multifactorial tiene los siguientes indicadores:
Z1: Incluye tasa de utilización de agua, PIB per cápita, productividad laboral general, ventas minoristas per cápita de bienes de consumo, número de médicos por cada 1000 personas, número de teléfonos por cada 1.000 personas y gastos en tecnología Proporción de ingresos fiscales, nivel de urbanización, etc.
Z2: Incluye indicadores ecológicos per cápita, que involucran la producción de granos per cápita, el área de espacios verdes per cápita, el consumo de agua per cápita, las emisiones de aguas residuales industriales per cápita y las emisiones de SO4 per cápita.
Z3: Refleja la relación entre la población, el crecimiento económico y la cantidad de recursos naturales, la concentración de la demanda química de oxígeno (DQO), la cobertura forestal y la capacidad de carga del medio ambiente para la población.
Z4: Indicadores entre desarrollo industrial y protección del medio ambiente.
Los resultados de la evaluación de la aglomeración urbana de la península de Shandong utilizando los indicadores anteriores se muestran en la Tabla 41.
Tabla 41 Evaluación de la capacidad de carga del entorno geológico y ecológico del área de aglomeración urbana de la península de Shandong
Continuación
Con base en la evaluación anterior, considere los peligros geológicos (Z5) Se llevó a cabo la evaluación y los resultados se muestran en la Tabla 42.
Tabla 42 Evaluación integral y clasificación de los factores de desarrollo sostenible de la aglomeración urbana de la península de Shandong
Con base en los resultados anteriores, se lleva a cabo una evaluación integral del entorno ecológico geológico y el desarrollo sostenible. ver Tabla 43.
Tabla 43 Evaluación integral del entorno ecológico geológico y desarrollo sostenible de la aglomeración urbana de la península de Shandong
La evaluación integral del entorno ecológico geológico y el desarrollo sostenible se calcula según la siguiente fórmula :
Investigación sobre el entorno ecológico geológico y el desarrollo sostenible en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong
En la fórmula: ST - valor de evaluación del desarrollo sostenible del entorno ecológico geológico;
ai - principales factores del entorno geológico ecológico Factores;
El grupo de factores EJ-J que el medio ambiente puede soportar;
El peso del grupo de factores pi-I.
La evaluación muestra que Yantai, Weifang, Zibo, Jinan y Qingdao están a la vanguardia del desarrollo sostenible.
Por supuesto, estas ciudades también tienen desventajas importantes, por lo que todavía es necesario considerar cómo pueden desarrollarse mejor y qué medidas se deben tomar. Otras ciudades también tienen perspectivas de desarrollo sostenible, pero debido a que algunas tienen malas condiciones naturales, muchos desastres o las condiciones básicas para el desarrollo siguen siendo muy malas, tienen puntuaciones de evaluación bajas. Toda la aglomeración urbana de la península de Shandong necesita trabajar junta para aprender de las fortalezas de cada uno y lograr un desarrollo sostenible.
(2) Problemas ambientales geológicos y ecológicos en las principales ciudades de la península de Shandong
A continuación se presenta una breve discusión de los principales problemas en el entorno geológico y ecológico de varias ciudades importantes de la aglomeración urbana de la península de Shandong.
1. Ciudad de Jinan
Jinan (área de la ciudad 8227 km2, población 6,4288 millones (finales de 2005)) es la capital de la provincia de Shandong y es principalmente el centro político y cultural. así como una importante ciudad económica y comercial. Los principales problemas de Jinan son los recursos hídricos y el desarrollo del espacio subterráneo.
(1) Problemas de recursos hídricos
La situación de los recursos hídricos en la ciudad de Jinan se muestra en la Tabla 44.
Tabla 44 Comparación de los recursos hídricos totales entre la ciudad de Jinan y la provincia de Shandong
La proporción de recursos hídricos en Jinan es relativamente pequeña. Los recursos de aguas subterráneas son principalmente agua de fisuras kársticas en rocas carbonatadas. El desarrollo y utilización de los recursos hídricos kársticos en Jinan involucra recursos hídricos kársticos en las áreas montañosas del centro y sur de Shandong (Figura 25).
El área de enriquecimiento de agua kárstica en el centro y sur de la provincia de Shandong cubre un área de 3062,90 km2, lo que representa el 13,9% del rango de distribución de rocas carbonatadas de la región, y los recursos mineros de agua kárstica representan el 75,6% de la recursos mineros de agua kárstica de la región. Las zonas kársticas ricas en agua se encuentran principalmente en zonas con una densa población y una industria y agricultura desarrolladas. Para satisfacer las necesidades de la producción y la vida industrial y agrícola local, se ha explotado ampliamente el agua kárstica en el centro y sur de la provincia de Shandong.
En la década de 1950, el agua kárstica en el centro y sur de Shandong era descargada principalmente por agua de manantial. En ese momento, había 36 manantiales kársticos con un caudal de 10.000 m3/d. El caudal del manantial era (30 ~ 35) × 104 m3/d, y el más grande era de 50 × 104 m3/d. los cambios en la vida de las personas y en la producción industrial y agrícola A medida que aumenta el consumo de agua, la cantidad de extracción artificial de agua kárstica aumenta año tras año. Durante la estación seca de 1972, el agua del manantial dejó de fluir.
En los últimos años, el volumen de extracción de agua kárstica en el centro y sur de Shandong ha superado los 17×108m3/a, lo que representa más del 60% del total de los recursos mineros de agua kárstica de la región. Se puede observar que el desarrollo y utilización de los recursos hídricos kársticos es muy alto. Aproximadamente el 75% del total de los recursos hídricos kársticos realmente explotados se encuentran en áreas ricas en agua kárstica. En otras palabras, casi el 80% de los recursos hídricos kársticos se concentran artificialmente en la zona de enriquecimiento de agua kárstica en el centro y sur de Shandong.
Figura 25 Diagrama esquemático de la distribución y sección transversal de manantiales kársticos en Jinan, provincia de Shandong (basado en datos de la Brigada 801 de Hidrogeología e Ingeniería Geológica de la provincia de Shandong)
Jinan es una famosa ciudad primaveral con manantiales kársticos. Debido a la explotación a gran escala de los recursos hídricos kársticos, los manantiales kársticos dejaron de fluir a mediados de los años 1970. A principios de la década de 1980, se celebró en Jinan un simposio hidrogeológico nacional que se centró en el problema de la interrupción del suministro de agua de manantial en Jinan. En ese momento, los expertos coincidieron en que la explotación directa de los recursos hídricos kársticos en el área urbana donde se encuentra el manantial debería conservarse y reducirse. Se podrían realizar investigaciones de exploración en el oeste de Jinan para abrir nuevas fuentes de agua y el embudo formado mediante la extracción. el agua subterránea también podría desplazarse hacia el oeste. En cuanto a si los acuíferos kársticos en Jinan y el oeste son áreas de manantiales diferentes, o si una gran área de manantiales tiene algunas cuencas secundarias, se necesitan más investigaciones e investigaciones. Esto también puede proporcionar un argumento sólido para el desarrollo y utilización racional del karst de Jinan. recursos de agua de manantial. Sin embargo, esta propuesta no fue bien implementada. Por lo tanto, durante el período de sequía climática, el agua de manantial de Jinan se ha cortado continuamente, y el corte más largo ha sido de 926 días. Para mantener el flujo de agua de manantial de Jinan, según los datos de monitoreo de aguas subterráneas durante muchos años, el valor de cabeza kárstica en. el área de descarga de agua de manantial de Jinan debe mantenerse por encima de 27,9 mm. Por lo tanto, para garantizar el flujo continuo de agua de manantial, el desarrollo y la utilización del agua de manantial kárstico de Jinan deben gestionarse de manera integral. La relación entre el agua del manantial kárstico de Jinan, el nivel del agua y las precipitaciones se muestra en la Figura 26.
Figura 26 Cambios en los recursos hídricos de los manantiales kársticos en Jinan (según el Instituto de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico Provincial de Shandong)
1999-2001, la Academia China de Ingeniería fue responsable de las principales consultorías En el proyecto del Consejo de Estado "Investigación de la estrategia de recursos hídricos y desarrollo sostenible de China", también se llevó a cabo un estudio preliminar de los recursos hídricos de Jinan en la investigación de los recursos hídricos kársticos. Los resultados de la investigación plantean las siguientes opiniones (Lu Yaoru et al., 2002):
Según el análisis de los resultados del estudio preliminar, si los recursos de aguas subterráneas y superficiales pueden asignarse razonablemente en 2010, la demanda puede todavía se cumple. Sin embargo, en los años de sequía, algunas ciudades importantes como Jinan y Zibo experimentan deficiencias en el suministro de agua.
En 2030, la población alcanzará su punto máximo, el nivel de vida de la gente mejorará enormemente, la industria estará bastante desarrollada y la demanda de agua de varios sectores de la economía nacional será muy grande. En términos de la capacidad de suministro de agua de los recursos hídricos (incluidas las aguas subterráneas y superficiales) en el centro y sur de Shandong, será difícil satisfacer la demanda de agua de la región en 2030. Por lo tanto, se presentan las siguientes sugerencias para el desarrollo y utilización razonables del agua kárstica en el centro y sur de Shandong en el futuro:
1. Ampliar el potencial de desarrollo del agua kárstica y aumentar el suministro de agua kárstica.
Como se mencionó anteriormente, aunque los recursos hídricos kársticos en las áreas kársticas del centro y sur de Shandong están altamente desarrollados y utilizados, el grado de desarrollo y utilización varía mucho en diferentes regiones. Al realizar cálculos del balance hídrico en áreas ricas en agua con importancia para el suministro de agua, se puede encontrar que todavía hay muchas áreas ricas en agua con perspectivas de desarrollo (los recursos mineros restantes son más de 2000×104m3/a).
2. Ajustar razonablemente el diseño y la cantidad de extracción de agua kárstica para proteger el entorno acuático kárstico.
Los problemas geológicos ambientales, como el colapso del karst y la interrupción del agua de manantial en las zonas kársticas, son causados principalmente por la sobreexplotación a largo plazo del agua kárstica. Por lo tanto, para prevenir la aparición y el desarrollo de problemas ambientales geológicos en las zonas kársticas, ajustar racionalmente el diseño y el volumen de la minería es una medida muy directa y eficaz. A continuación, para la ciudad de Jinan, que actualmente tiene importantes problemas geológicos ambientales en las zonas kársticas, se discutirán algunas contramedidas específicas para ajustar racionalmente el desarrollo del agua kárstica.
Jinan es conocida como la “Ciudad Primavera” en el mundo. El paisaje natural de "cada manantial, cada árbol colgante" y la espectacular escena de "volar hacia el cielo" hacen de Jinan una importante ciudad turística del norte. Sin embargo, desde la década de 1970, los manantiales dejaron de fluir o incluso se secaron, dañando gravemente la hermosa imagen de Jinan. Por lo tanto, es de gran importancia práctica estudiar contramedidas para proteger los recursos turísticos de Jinan y desarrollar la economía urbana. Con este fin, se recomienda:
(1) Ajustar el diseño de la minería y reducir la extracción de aguas subterráneas cerca del área del manantial.
La construcción de fuentes de recarga de aguas subterráneas en zonas de manantiales es la causa directa de la escasez de agua en los “cuatro principales grupos de manantiales” de Jinan. De 1959 a 1981, el volumen de extracción de agua subterránea en el área del manantial aumentó de 7,21 × 104 m3/d a 31,22 × 104 m3/d, y el nivel del agua subterránea cayó de 31 m. Según el análisis, si el agua del manantial fluye durante todo el año, el nivel medio del agua subterránea en el área del manantial debe ser superior a 27,9 m, y el caudal correspondiente del manantial es de 14 × 104 m3/d si el agua del manantial brota por completo; durante todo el año, el nivel del agua subterránea debe estar por encima de los 28,3 m y el caudal correspondiente del manantial es de 17,49 × 104 m3/d. El volumen actual de extracción de agua subterránea en el área del manantial es de 17,48 × 104 m3/d. Todas las plantas de agua en Quancheng deben dejar de explotar bajo las condiciones mineras actuales.
(2) Revisa el agua de manantial antes de usarla.
Para el agua de manantial en el área del manantial, se puede extraer y purificar después de verla, y continuar desarrollándola y utilizándola. Esta medida es más viable económicamente. Debido a que hay tres plantas de agua en el área del manantial, la gestión del suministro de agua está lista y puede ponerse en funcionamiento con ligeras modificaciones.
De acuerdo con la situación de descarga de agua de manantial, se debe construir una planta de tratamiento de agua de manantial en el punto de recolección de agua de manantial y no se deben descargar aguas residuales en el camino. Si la disponibilidad de agua de manantial alcanza el 80%, el suministro diario de agua se puede aumentar en (10 ~ 14) × 104 m3/d, lo que constituye una fuente considerable de suministro de agua.
(3) Regulación del embalse en el sitio de construcción
En los sectores aluviales de varios ríos frente a las montañas monoclinales de Jinan, se distribuyen grandes y gruesas formaciones de arena y guijarros. Su enorme espacio de almacenamiento de agua y su estrecha conexión hidráulica con el agua kárstica se pueden utilizar plenamente para la recarga artificial, y parte del agua dulce superficial y del agua superficial no utilizada se pueden transferir bajo tierra para aumentar las reservas de agua subterránea.
Según análisis, mediante la construcción de embalses subterráneos se pueden incrementar los recursos mineros en 1,54×104m3. Al mismo tiempo, transferir el agua superficial al almacenamiento subterráneo puede reducir la evaporación superficial y favorece la protección de los recursos hídricos, una vez construido el embalse, puede elevar el nivel del agua subterránea regional, lo que es muy beneficioso para proteger el suministro de agua de manantial;
(4) Asignación razonable de recursos hídricos en varios distritos y condados de la ciudad de Jinan.
La ciudad de Jinan tiene jurisdicción sobre 5 distritos (Shizhong, Lixia, Tianqiao, Huaiyin, Licheng), 4 condados suburbanos (Shanghe, Jihe, Pingyin, Changqing) y 1 ciudad (Zhangqiu). En vista de la distribución desigual de la demanda de suministro de agua y del agua disponible, se pueden asignar razonablemente diversos recursos hídricos entre distritos y condados para lograr mayores beneficios económicos, ambientales y sociales.
(5) Reutilización de aguas residuales.
Separar el suministro de agua después del tratamiento de aguas residuales y de aguas residuales es otra forma de ampliar los recursos hídricos.
Para los cinco distritos de la ciudad de Jinan, la descarga anual actual de aguas residuales es de 1,4×1,04 m3/d y la tasa de utilización es sólo del 4%. Por lo tanto, existe un gran potencial para la utilización de recursos de aguas residuales en este distrito.
3. Almacenamiento razonable y despacho conjunto de aguas superficiales y subterráneas.
La provincia central y meridional de Shandong es rica en recursos de aguas subterráneas y superficiales. En vista del alto grado de desarrollo y utilización de las aguas subterráneas y la baja tasa de utilización de las aguas superficiales, una regulación y almacenamiento razonables de las aguas subterráneas y las aguas subterráneas pueden aportar mayores beneficios económicos a los recursos hídricos de la región.
En algunas zonas, las aguas superficiales y subterráneas se han regulado inicialmente, y se deberían planificar las medidas correspondientes para lograr una mejor regulación y almacenamiento de las aguas superficiales y subterráneas y resolver el problema de la escasez de agua. Estas áreas incluyen el embalse Qiaojiadian, el embalse Yangjiaheng y la fuente de agua Pengshan en el distrito de Laiwu, así como el embalse Taihe y la fuente de agua Dawu en el río Hezi.
Por supuesto, es necesario enfatizar que el mayor desarrollo y utilización de los recursos hídricos kársticos requiere la prevención y el control de problemas ambientales geológicos adversos como el colapso kárstico. En la actualidad, lo primero que hay que estudiar son las condiciones hidrogeológicas kársticas en el este y el oeste de la ciudad de Jinan y la división sistemática y el desarrollo racional de los correspondientes recursos hídricos kársticos.
A excepción de los recursos hídricos kársticos, la ciudad de Jinan está ubicada en la llanura aluvial de piedemonte desde el noreste del distrito de Licheng hasta el centro de la ciudad de Zhangqiu, cubriendo un área de 453 km2, y el espesor de la grava cuaternaria El acuífero es de 40 a 80 m. El flujo de agua en un solo pozo supera las 100t/d y las condiciones de extracción son buenas. Sin embargo, debido a la sobreexplotación de los recursos de agua subterránea durante muchos años, el nivel del agua subterránea ha bajado y la profundidad del agua subterránea ha alcanzado los 30 m, lo que también ha causado contaminación del agua subterránea. Además de recargarse con la precipitación atmosférica, el agua subterránea en la capa de grava del abanico aluvial del piamonte también está estrechamente relacionada con las condiciones hidrodinámicas y el drenaje kárstico del acuífero montañoso. Por lo tanto, la disminución del nivel freático en la capa de arena y guijarros del Piamonte también está estrechamente relacionada con los cambios en los recursos hídricos en el acuífero kárstico de la zona montañosa, y debe analizarse y estudiarse de manera unificada.
Por ejemplo, la relación entre el abanico aluvial del río Joupe y el acuífero kárstico en la zona montañosa se muestra en la Figura 27.
Figura 27 Diagrama esquemático de la sección longitudinal del abanico aluvial del río Yufu y análisis de la relación de suministro de agua subterránea de piedra caliza (basado en datos relevantes del Departamento de Conservación del Agua de Jinan)
( 2) Cuestiones de desarrollo del espacio subterráneo
Jinan es una famosa ciudad de manantiales kársticos en el país y en el extranjero y debe ser protegida. Con el desarrollo de la ciudad de Jinan, la población también está aumentando, por lo que resolver el espacio de desarrollo del transporte urbano también es un tema importante en la ciudad de Jinan.
Según la planificación del departamento de transporte municipal correspondiente, el desarrollo del flujo de pasajeros en la ciudad de Jinan se muestra en la Tabla 45.
Tabla 45 Demanda de tráfico en el centro de Jinan en los años correspondientes
En 1999, basándose en las condiciones del tráfico de Jinan, la Oficina Preparatoria del Tránsito Ferroviario Urbano de Jinan propuso un plan preliminar para el tránsito ferroviario urbano de Jinan. red. El esquema inicial de la red constaba de tres líneas.
Expertos de campos relevantes llevaron a cabo intercambios y debates en ese momento. Geológicamente hablando, creemos (Lv Yaoru, 2000; He Keqiang, 2005):
Primero, para desarrollar el transporte subterráneo de Jinan, debemos llevar a cabo una investigación en profundidad de las condiciones geológicas y de desarrollo kárstico. combinado con el desarrollo futuro de la ciudad, a partir de las condiciones geológicas, la planificación del espacio subterráneo debe considerarse cuidadosamente.
En segundo lugar, la protección de los manantiales kársticos de Jinan debería ser el principal criterio de evaluación para el desarrollo del espacio subterráneo de Jinan. La planificación de la línea y el establecimiento del proyecto deben estar estrechamente relacionados con las condiciones kársticas y requieren una investigación profunda basada en bases científicas.
En tercer lugar, al construir una red de transporte subterráneo en el área de Jinan, se debe adoptar un plan de diseño razonable adaptado a las condiciones kársticas locales en función de los requisitos de geología y protección de los manantiales, y el diseño de conexión del tren ligero subterráneo y terrestre. debe organizarse razonablemente.
En cuarto lugar, el desarrollo del espacio subterráneo de Jinan debe basarse en los efectos ambientales geológicos de ingeniería a largo plazo al decidir los planes de construcción y las medidas relacionadas, porque si no se consideran los efectos a largo plazo, se pueden causar pérdidas irreparables. en el futuro, tan especial Preste atención a los efectos adversos sobre el agua de manantial y el colapso inducido después de su finalización y operación.
Por un lado, la construcción del transporte ferroviario es un tema importante, ya sea para construir un tren ligero terrestre, desarrollar el espacio subterráneo, depender principalmente del metro o combinar el tren ligero terrestre y el metro. Si nos centramos en el desarrollo del espacio subterráneo, debemos estudiar el impacto sobre el movimiento del agua subterránea, la recarga y la calidad del agua kárstica subterránea en el acuífero kárstico urbano de Jinan. La cuestión más fundamental es el impacto en el flujo y la calidad del agua de los manantiales de Jinan. Por otro lado, para solucionar los problemas de tráfico, el desarrollo urbano también requiere el desarrollo del transporte ferroviario.
Combinando estos dos factores contradictorios, partiendo del principio básico de proteger la ciudad de manantial kárstico, con el fin de adaptar la construcción de transporte de Jinan a las necesidades del futuro desarrollo urbano, se presentan las siguientes sugerencias:
Primero, controlar la exposición Desarrollo de primavera en el casco antiguo. La ciudad vieja cerró sus propios pozos y los pozos de suministro de agua potable dentro de la segunda circunvalación y implementó una gestión unificada. Esto ayudará a reducir la explotación indiscriminada de agua kárstica en la ciudad vieja. Además, ya no se pueden desarrollar empresas de uso del agua en la ciudad vieja para reducir la demanda de recursos hídricos en la ciudad vieja.
En segundo lugar, la ciudad vieja se centra principalmente en el desarrollo del transporte ferroviario aéreo. En el casco antiguo, algunas personas abogan por que el tránsito ferroviario esté enterrado a menos de 8 m. Aun así, la ruta de drenaje del agua kárstica seguirá destruida, porque el agua kárstica es agua a presión que fluye desde la superficie de la ciudad de Jinan, y el túnel enterrado poco profundo seguirá teniendo un impacto importante en el drenaje kárstico. Otras ciudades han demostrado que los pilotes de hormigón y las construcciones subterráneas en las profundidades del acuífero tienen un gran impacto en la filtración y el flujo de agua subterránea, y también afectan significativamente la calidad del agua subterránea.
En tercer lugar, la línea de tránsito ferroviario debería basarse en la Nueva Área Occidental de Quancheng. En la zona occidental recientemente desarrollada de Jinan, se puede prestar más atención al tránsito ferroviario, que debería construirse en las zonas cuaternarias y no carbonatadas tanto como sea posible para conectar con el área urbana del este. El subsuelo también debe ser tal que no afecte el movimiento de descarga del agua kárstica. El tránsito ferroviario en el oeste también se puede construir en la interfaz entre el Cuaternario y la piedra caliza.
En resumen, la construcción urbana de Jinan requiere tránsito ferroviario, pero desde la perspectiva de proteger los manantiales kársticos de Jinan, los efectos integrales de la geología, la ecología, el medio ambiente y el desarrollo del espacio subterráneo de Jinan deben estudiarse más profundamente.
2. La ciudad de Qingdao
Qingdao tiene una superficie de 10.655 km2 y una población de 8.195.500 habitantes (a finales de 2005). Los principales problemas ambientales geológicos y ecológicos son los recursos hídricos, la contaminación por cadmio y el aumento del nivel del mar.
(1) Problema de recursos hídricos
El problema de escasez de agua en la ciudad de Qingdao ya existía a principios de la década de 1960. Posteriormente, para aliviar las dificultades de suministro de agua, se desvió agua del río Amarillo al río Amarillo. Río Qinghe. Los recursos hídricos de Qingdao se muestran en el Cuadro 46.
Cuadro 46 Recursos hídricos totales en Qingdao en 2005
El promedio plurianual de recursos hídricos en Qingdao es 13,91×108 m3/a, 9,7×108m3/a a P50%, y P95 % es sólo 7478×104m3/a. En 2005, el consumo de agua de Qingdao superó los 10×108 m3/a, y la cantidad de recursos hídricos en ese año alcanzó los 23,70×108 m3/a. Sin embargo, considerando que el flujo de agua ecológico sólo representa alrededor del 40% de los recursos hídricos locales, el agua de Qingdao. El consumo en 2005 ha alcanzado el 42,6% de los recursos hídricos de ese año. Si hay un año de sequía, los recursos hídricos de Qingdao serán muy escasos.
La calidad de los recursos hídricos en Qingdao no es muy buena. El número de tramos de río evaluados en la ciudad de Qingdao es de 915,2 kilómetros, y el número de tramos de río que exceden el estándar a lo largo del año es de 660,2 kilómetros, con una tasa de infracción del 72,2%. En cuanto a la calidad del agua de los embalses en el área de Qingdao, entre los 10 embalses, 4 embalses son agua de Clase II, 2 embalses son agua de Clase III y 4 embalses son agua de Clase IV. La calidad del agua de los embalses de la ciudad de Qingdao en diferentes estaciones se muestra en la Tabla 47.
Tabla 47 Tipos de calidad del agua de embalses en la región de Qingdao
En lo que respecta al agua subterránea, la calidad del agua subterránea en el distrito de Weimi Bailang Plain y el distrito de Dagu Plain, ciudad de Jiaolai, ciudad de Qingdao es HCO -3-SO2- 4-Na2+-Ca2+, no apto para agua potable.
La situación de la contaminación de las aguas subterráneas en Qingdao se muestra en la Tabla 48.
Tabla 48 Unidad estadística de contaminación de las aguas subterráneas en Qingdao: km2
El agua de clase V representa el 21,6% del área de la llanura en las áreas llanas. Por lo tanto, desde la perspectiva de la cantidad y calidad de los recursos hídricos, los recursos hídricos siguen siendo el principal problema que restringe el desarrollo de Qingdao.
(2) Problema de contaminación por cadmio
Entre la contaminación ambiental, cabe mencionar la contaminación por cadmio (Cd), cuya toxicidad ocupa el tercer lugar. El valor de Clark del cadmio es 0,2×10-6 y el contenido medio en las rocas es 0,058×10-6.
El cadmio tiene un importante valor económico en la industria y ocupa una posición importante en la economía nacional. Es esta razón la que conduce a la contaminación ambiental por cadmio. Para el cuerpo humano, el cadmio es el elemento más dañino después de las aflatoxinas y el arsénico. Este elemento no existe en el propio cuerpo humano, lo que significa que el cadmio no es un elemento esencial para el cuerpo humano. Por mucho que exista, es un peligro, pero cuando la ingesta es pequeña, tiene menos impacto en el cuerpo humano, y cuando la ingesta es grande, es más dañina. El daño del cadmio al cuerpo humano se manifiesta al interferir con el metabolismo de elementos beneficiosos como el cobre, cobalto, zinc y calcio, e inhibir la activación de los sistemas enzimáticos, causando así daño a los riñones, huesos y pulmones.
Por lo tanto, el país tiene requisitos estrictos sobre cuestiones ambientales de cadmio y tiene estándares limitados para las emisiones industriales como el aire y el humo, especialmente para el contenido de las necesidades diarias de las personas (como alimentos, agua, carne, pescado). El contenido de cadmio en rocas, suelo y agua de mar en Qingdao y las normas nacionales (GB18668-2002) se muestran en la Tabla 49.
Tabla 49 Contenido de cadmio y estándares nacionales en rocas, suelo y agua de mar en el área de Qingdao
(Según Xu Jianmin, 2005)
Como se puede observar en Cuadro 49, El cadmio se encuentra en rocas, suelo y agua de mar, pero no en altas concentraciones. Se encontró que los niveles de cadmio eran altos en los mariscos marinos, como se muestra en la Tabla 50.
Tabla 50 Contenido de cadmio en organismos marinos y unidad estándar nacional: 10-6
Nota: * se refiere a las almejas filipinas. (Según Xu Jianmin, 2005)
Estudios anteriores han demostrado que el contenido de cadmio en el cuerpo humano es relativamente bajo. El contenido de cadmio en varios cuerpos de agua en Qingdao se enumera en la Tabla 51. La Tabla 51 muestra que solo el agua intersticial en la Bahía de Jiaozhou tiene un mayor contenido de cadmio, que es 0,023×10-6, mientras que las demás son todas inferiores a 0,n×10-9-9.
Tabla 51 Contenido de cadmio en el agua en el área de Qingdao Unidad: 10-9
(Según Xu Jianmin, 2005)
El cadmio en Qingdao se concentra principalmente en la parte oriental de la bahía de Jiaozhou En sedimentos superficiales, el valor máximo es 1×10-6. El alto contenido se concentra en el norte de Dagang, el norte de la bahía de Haibo y el sur de la bahía de Licun.
El contenido actual de cadmio en las verduras en Qingdao es (0,004 ~ 0,045) × 10-6, que está relativamente dentro del rango de valores permitidos. Sólo las conchas marinas y el pescado contienen altos niveles de cadmio, así que limite su consumo de mariscos. El alto contenido de cadmio en los sedimentos del fondo marino se debe principalmente a la acumulación de cadmio en los contaminantes.
El suelo pardo, el suelo con alto contenido de cadmio en Qingdao, es la misma roca metamórfica que forma el suelo. Aunque su contenido no es suficiente para afectar el crecimiento de las plantas, sí se debe tomar en serio. En primer lugar, es necesario mejorar la precisión de las encuestas en el futuro. Sobre la base de los estudios regionales existentes, realizar estudios detallados de áreas clave del entorno de los asentamientos humanos para aislar plantas y cultivos con alto contenido de cadmio y clasificar, identificar y tratar eficazmente los fertilizantes, pesticidas y piensos químicos que causan contaminación por cadmio. En áreas con alto contenido de cadmio (como suelo pardo), se prohíbe la agricultura, el pastoreo y la cría. Se pueden plantar artificialmente plantas como álamos, sauces, olmos y moreras, y se puede plantar ramio en arrozales con suficiente agua para permitir que estas plantas lleven a cabo sus propios procesos la remediación del suelo puede evitar que el cadmio tóxico ingrese al cuerpo humano a través de la cadena alimentaria; en tercer lugar, sellar la precipitación ácido-base en áreas con alto contenido de cadmio y aplicar materia orgánica que promueva la reducción para causar cadmio; para formar precipitación de sulfuro y reducir el contenido de cadmio en el suelo. Por ejemplo, la aplicación de materiales de fosfato puede hacer que el cadmio forme un precipitado de fosfato insoluble.
(3) Aumento del nivel del mar
Qingdao es una ciudad costera con costas rocosas, playas planas y costas llanas.
La intrusión de agua de mar en Qingdao comenzó en la década de 1970 y fue más grave en la década de 1980. La década de 1990 fue relativamente estable debido a las medidas para controlar la explotación de los recursos de aguas subterráneas en las zonas costeras.
El área total de intrusión de agua de mar en la ciudad de Qingdao es de 159,64 km2, lo que representa aproximadamente el 2% del área total de la ciudad de Qingdao. Se distribuye principalmente en áreas costeras con población concentrada e industria desarrollada. , como los tramos inferiores del río Dagu, el río Baisha-río Liuyang, los tramos inferiores del río Yanghe y Xin'an, Huangdao, son extremadamente dañinos.
El efecto invernadero global conducirá al calentamiento climático y al aumento del nivel del mar, lo que causará un gran daño al desarrollo de Qingdao. Como se mencionó anteriormente, durante el último período glacial del Cuaternario, el nivel del mar del Mar de Bohai y del Río Amarillo era más de 100 metros más bajo que el nivel del mar actual. Sin embargo, el nivel del mar aumentó rápidamente durante el período cálido del Holoceno (5000). a hace 7000 años), con una tasa de aumento promedio de 0,02 m/a. Debido al efecto invernadero en el siglo XXI, el nivel del mar puede aumentar entre 0,5 y 1 m, y para finales del siglo XXI puede aumentar entre 0,5 y 1 m. 3 m Algunas personas piensan que puede llegar a los 6 m, lo que representa una grave amenaza para el puerto marítimo y las zonas costeras de Qingdao.
Hubo dos períodos de calentamiento significativos entre 1880 y 1998. De 1910 a 1942, la temperatura global aumentó 0,4°C, y de 1976 a 1998, la temperatura global aumentó 0.
De 1971 a 1975, el nivel del mar en China aumentó de -3,9 metros a 7,5 metros, un aumento de 11,4 metros.
A medida que el nivel del mar aumenta, las temperaturas aumentan y se producen tormentas Desastres también se intensificará. Por lo tanto, debemos tomar precauciones y considerar el impacto del aumento del nivel del mar en el desarrollo futuro de Qingdao.
Además, según el estudio, el nivel de radiación de rayos X en el granito en el área de Qingdao es básicamente el valor de fondo normal, con un valor promedio de 9,36×10-8Gy/h. La contaminación radiactiva hecha no es obvia y la radiación natural es el valor de fondo. Además, en granitos con altos niveles de radiación de rayos X a finales del período Yanshan, la tasa de dosis de rayos X promedio nacional es de 6,2×10-8Gy/h, y en la provincia de Shandong es (6 ~ 7)×10-8Gy. /h, que es relativamente alta, pero aún está dentro del rango de radiación natural de fondo.
Los resultados detallados de las mediciones de radionucleidos terrestres (238U, 232Th, 40K) en el área de Qingdao muestran que la concentración promedio de 238U es 28,60 Bq/kg, ligeramente inferior al nivel promedio nacional de 33,0 Bq/kg y el nivel medio provincial de 30,9 Bq/kg. La concentración promedio de 232Th radiactivo es de 60,25 Bq/kg, que es significativamente mayor que el promedio nacional de 41,0 Bq/kg y más del doble del promedio de la provincia de Shandong de 25,6 Bq/kg. La concentración promedio de radionucleidos a 40K es de 1083 Bq/kg, que es más del doble del promedio nacional de 440 Bq/kg y del promedio provincial de 599,2 Bq/kg. El nucleido altamente radiactivo de 232Th está relacionado con la zona de falla de Qingdao-Licun, y el nucleido altamente radiactivo de 40K es directamente proporcional al contenido de potasio del granito. Aunque el valor es alto, no hay un área de fondo de nucleidos altamente radiactivos.
3. Ciudad de Zibo
La ciudad de Zibo cubre un área de 5.938 kilómetros cuadrados y tiene una población de 4,4244 millones (2005). La ciudad de Zibo está situada en la parte centro-sur de la provincia de Shandong y es rica en recursos de carbón. La industria petroquímica y la industria cerámica se están desarrollando bien. Los principales problemas que existen en el área de Zibo son el desarrollo y utilización de los recursos hídricos, el entorno minero y los desastres geológicos.
(1) Desarrollo y utilización de recursos hídricos
El volumen promedio de recursos hídricos durante varios años en el área de Zibo es de 12,4 × 108 m3/a. La profundidad de escorrentía en 2005 fue de aproximadamente 190 mm, lo que equivale a 12,4 × 108 m3/a. fue inferior a 220 mm en 2004, pero es superior al promedio de varios años de 130 mm. La cantidad de recursos de agua subterránea en 2005 fue de 10×108 m3, los recursos hídricos totales fueron de aproximadamente 15,55×108 m3/a y el promedio de recursos hídricos de varios años fue de sólo aproximadamente 16×108 m3/a. Por lo tanto, los recursos de agua subterránea, especialmente. Los recursos hídricos kársticos siguen siendo los principales recursos hídricos de la ciudad de Zibo. Según cálculos del departamento de conservación del agua, en 2005, los recursos de aguas subterráneas en el área de Zibo, excepto las descargadas a la superficie y calculadas como agua superficial, eran sólo de 5,38×108m3/a. El desarrollo y la utilización racionales de los recursos hídricos kársticos subterráneos deben considerarse a partir de los datos de 10 × 108 m3/a de recursos hídricos kársticos subterráneos
En 2005, el suministro de agua de la ciudad de Zibo era principalmente agua subterránea, y el consumo anual de agua de la ciudad El suministro fue de 10,2×108m3/a, de los cuales 2/3 corresponden a aguas subterráneas. En la actualidad, los recursos hídricos que se pueden desarrollar en la ciudad de Zibo se están acercando a sus límites. Calculado en base a recursos hídricos promedio de 16×108m3/a y el suministro de agua en 2005 de 10,2×108m3/a, el suministro de agua en 2005 representó el 63% del suministro de agua promedio de varios años. Desde los aspectos aguas arriba y aguas abajo de los requisitos ecológicos, no se puede aumentar la cantidad de desarrollo. Para satisfacer la demanda de recursos hídricos en los años de sequía, se debe reducir el almacenamiento de agua subterránea y aumentar la utilización de los recursos de agua de lluvia y el almacenamiento de embalses subterráneos (lo cual se analizó anteriormente).
La longitud del tramo del río contaminado evaluado por la ciudad de Zibo es de 148,8 kilómetros, con una tasa de superación del 100%. Según un estudio realizado por el departamento de protección ambiental, la calidad del agua de los tres embalses en el área de Zibo durante las temporadas sin inundaciones es de Categoría V.
A juzgar por la situación actual de la calidad del agua, la calidad del agua subterránea en el área de Zibo es principalmente de Categoría I-III, y el área de la llanura de 895 km2 es de Categoría IV (Tabla 52). La refinería y planta química de Zibo alguna vez causó contaminación de las aguas subterráneas locales, pero después del tratamiento, la situación ha mejorado. La planta de tratamiento de aguas residuales de Zhangdian puede realizar un tratamiento terciario de 17×104t/a de aguas residuales.
Tabla 52 Unidad estadística de tipos de calidad del agua subterránea en el área de Zibo: km2
Zibo todavía tiene el problema de la sobreexplotación del agua subterránea.
El embudo de agua subterránea en el área minera de Zibo-Weifang se distribuye en la llanura aluvial en el ala norte de la montaña Yimeng, desde la ciudad de Qingyang, condado de Zouping, ciudad de Binzhou hasta Buzhuang, condado de Dongchangping, ciudad de Weifang, involucrando las cuatro ciudades de Binzhou, Dongying, Zibo y Weifang, con una superficie total de 42891km2. Las zonas equivalentes de sobreexplotación de aguas subterráneas de Zibo-Weifang se muestran en la Figura 28.
El área del embudo de aguas subterráneas se encuentra en Fuxiao, Hezi, Weihe, Mihe, Bailanghe y sus abanicos aluviales. El espesor de la capa de arena acuífera es superior a 10 m, y las capas de grava y arena fina varían. El volumen de entrada de agua de un solo pozo alcanza los 500 ~ 1000 m3/d, y en algunas áreas puede alcanzar más de 3000 m3/d.
Debido a la sobreexplotación, el nivel freático ha bajado y la profundidad máxima del agua subterránea ha alcanzado los 40 metros. La intrusión de agua de mar también se produce en zonas costeras, cubriendo una superficie de 482km2.
(2) Entorno minero y desastres geológicos
En 2000, el valor de la producción minera de recursos minerales sólidos, líquidos y gaseosos de Zibo alcanzó 654,38+64,7 mil millones de yuanes, solo superado por el petróleo y el gas en La península de Shandong, Dongying, que produce principalmente minerales, y Yantai, que produce principalmente minerales sólidos, ocuparon el tercer lugar. En 2004, el valor de la producción mineral alcanzó 365.438+94 mil millones de yuanes, ocupando todavía el tercer lugar.
El área de hundimiento de Zibo Coalfield, Fangzi Coalfield y Longkou Coalfield ha alcanzado 42.113 km2, y la profundidad del centro de hundimiento ha alcanzado 0,1 ~ 12 m. La tasa de recuperación de la mina de carbón Zibo Hefangzi ha alcanzado 84,0. % ~ 99,3%, ocupando el primer lugar en el país Posición de liderazgo.
En el área de Miaozi goaf del área minera de Zhuya de la mina de hierro Zibo Heiwang, la superficie del colapso es de 310 m, de 8 a 12 m de ancho y de 6 a 8 m de profundidad, y se han derrumbado 12 casas. En el futuro, no se puede ignorar el colapso de esta región de mineral de hierro.
Figura 28 Mapa de zonificación equivalente a sobreexplotación del nivel de agua subterránea de Zibo-Weifang (según el Instituto de Pruebas del Medio Ambiente Geológico de Shandong).
4. Otras ciudades
Varias otras ciudades también tienen importantes problemas ambientales geológicos y ecológicos.
Dongying tiene intrusión de agua de mar, recursos hídricos insuficientes, embudos de aguas subterráneas, hundimientos de tierra, cambios en el río Amarillo y peligros de marejadas ciclónicas.
Yantai sufre principalmente la intrusión de agua de mar, marejadas ciclónicas y desastres geológicos.
Weihai está sujeta a intrusiones de agua de mar, amenazas de terremotos y marejadas ciclónicas.
En la costa sur de la bahía de Laizhou, los peligros de marejadas ciclónicas serán más graves, especialmente el aumento de la temperatura y del nivel del mar provocado por el efecto invernadero global en el futuro, que causará graves daños a Dongying. , Yantai y Weihai.
El 9 de agosto de 2005, el tifón Maisha tocó tierra dos veces en Lushunkou, Dalian. En respuesta al desastre del tifón, la provincia de Shandong reubicó principalmente a 56.000 personas en la costa sur de la bahía de Laizhou (Figura 29). Esta situación se intensificará en el futuro. Combinados con la actividad sísmica en Weihai, los desastres causados por terremotos y marejadas ciclónicas en el Mar de Bohai y el Mar Amarillo requieren una defensa eficaz. Aunque el tifón y las marejadas ciclónicas que azotaron las ciudades costeras de Shandong en 2005 no causaron muchos daños, no se puede ignorar el peligro.
Rizhao y Weifang también tienen problemas de recursos hídricos. Es necesario considerar cuidadosamente la intrusión de agua de mar en Rizhao, el gran embudo causado por la sobreexplotación de las aguas subterráneas en Weifang y el daño causado por el aumento del nivel del mar en el futuro.
Figura 29: Lugares de aterrizaje y áreas afectadas de los tifones que azotaron China continental en 2005 (aún no hay datos de la provincia de Taiwán) (según el Boletín del Comité Nacional de Reducción de Desastres de 2006).