第一节 地质环境背景
第一节 地质环境背景
一、自然条件
黑龙江省为低山丘陵与平原相间地形、地貌格局。西为北北东向大兴安岭中低山。小兴安岭北西——南东向展布于北部。北东向松花江东南侧为张广才岭,东延与北北东向太平岭相接,北延为北东向完达山,构成东部山地。张广才岭西部为松嫩平原,分西部山前倾斜平原、中部低平原、东部波状高平原。完达山以北为三江平原,以南为兴凯湖平原,周边山前为环带状山前台地(高平原),向低平原倾伏。
为中温——寒温气候带,属大陆季风性气候,自西向东划分为半干旱——半湿润——湿润气候区,四季分明,昼夜冬夏温差大为特点。全省普遍发育季节性冻土,北纬48°以北分布有多年冻土。
有黑龙江、松花江、乌苏里江、绥芬河四大水系,除绥芬河外属黑龙江流域。其中50平方公里以上流域面积各级支流有1918条,有大、小湖泊640个,水域面积5255.4平方公里,汛期最大6607.7平方公里。主要湖泊有兴凯湖、镜泊湖、连环湖和五大连池等。有大、中、小型水库609座。
林地面积2022万公顷,集中分布于大、小兴安岭和东部山地。森林植被种类丰富,高等植被有2000多种,森林树种百余种。草原363万公顷,主要分布于松嫩、三江、兴凯湖平原和山区河谷地带。以草甸类、沼泽草甸类、沼泽类非地带性草原为主,面积234.13万公顷,草原类、草甸草原类地带性草原面积120.21万公顷。湿地面积393.93万公顷,其中季节性湿地171.97万公顷,水域湿地82.53万公顷,沼泽湿地139.43万公顷。
地下水资源较为丰富,总资源量天然补给量314.86亿立方米/年,可开采资源量215.14亿立方米/年,深层承压水可开采储存量31.24亿立方米/年。平原区约占总资源量60%,山区占总资源量40%。平原区以三江平原资源量最多,次之为松嫩平原。
区域地壳以稳定为主,局部为相对较稳定地壳,存在相对不稳定点。分为大兴安岭、松嫩平原、小兴安岭、完达山——张广才岭地壳相对稳定带和讷漠尔河、龙江、绥化、萝北——尚志地壳相对较稳定区。
1973~2000年地震台网记录Ms>1.0级地震1300余次;破坏性地震Ms>4.5级23次,最高震级6级,破坏性地震主要分布于伊春、黑河、北安、绥化、桦南、嘉荫、密山、萝北、五大连池等地;微震主要分布在萝北——鹤岗三角地块、五大连池火山区。沿松辽盆地周边、讷河——绥化断裂、诺谟尔河断裂、依兰——伊通断裂、黑龙江断裂、密山——敦化断裂、嫩江断裂等主断裂及次一级断裂发生。强深地震发生在太平洋板块向西俯冲带牡丹江、穆棱、东宁附近。地震烈度大面积为Ⅵ度区,地震活动带多为地震烈度Ⅶ度。
新生代以来,火山活动频繁,历经10余期火山喷发旋回,有东、西2个火山喷发区,6个火山喷发带,35个火山群。第四纪以来,火山活动比较活跃,五大连池火山群最近期火山喷发发生于1721年,镜泊火山群最晚期火山活动距今3000年左右。
二、人类活动对地质环境影响
(一)森林过采、草原过牧、土地过垦
大面积的森林、草原、湿地被垦殖为耕地,形成严重森林过采、草原过牧、湿地锐减、土地过垦的局面。在水土保持、涵养水源、调节气候等生态环境功能明显减弱,甚至丧失。
(二)矿产开采
砂金、煤炭、石油、地下水等矿产资源不尽合理开采或者未以保持生态环境原则下开采,造成资源浪费,诱发一系列环境地质问题与灾害的发生。沿黑龙江河谷南侧大、小兴安岭山间支沟谷及东部东宁、桦南等地均留下无数采金遗迹,改变采金沟谷地形地貌,毁坏开采区森林、草原、湿地,污染河水,自然形成的地质环境平衡遭到破坏,导致发生泥石流、滑坡、地面失稳、地表水和地下水污染等地质灾害。鸡西市、七台河市、双鸭山市、鹤岗市及达连河、鸡东、宝清等采煤区,因长期大规模煤炭开采,发生地下水疏干,诱发瓦斯突爆,矿井突水,地压应力造成矿井变形、塌突冒顶等。造成采空区地面失稳、地面塌陷、毁林、毁草,易发水土流失、泥石流、滑坡、构筑物毁坏等。大庆油田采油对地表水、地下水污染已波及大庆周边地区,水质恶化,水资源衰减,湿地、草原蜕化,湖泡萎缩等,呈逐渐加重,面积扩大之趋势。
建筑石材、岩金、石墨、粘土等矿产开采对地质环境产生不同程度影响与破坏。易破坏地面稳定,引发水土流失、滑坡、重力塌落、矿渣堆放污染等。
地质遗迹破坏也主要是人为因素造成的。五大连池火山群40余年来遭严重人为破坏。如在火烧山东三池西岸熔岩台地不足0.5平方公里台面上,原密集有60余座不同规模形态各异塔式喷气锥,呈单立、双锥、群锥等耸立在台面上,20世纪70年代作普通石材将其毁取,现残存两座。五大连池火山群早期12座火山锥中唯一一座无缺口形成火口湖的南格拉球山,20世纪60年代末为取水灌溉,在火口围壁上开口放水。兴凯湖湖岗为典型独特地质遗迹。大湖岗及太阳岗顶开通行车土路,毁林毁岗、水蚀、风蚀岗土流失愈加严重;已在两岗上开凿5处横穿过岗,宽20~50米不等的引水明渠,毁坏湖岗形态,加重湖岗风蚀作用。
随着五大连池世界地质公园,汤旺河石林、镜泊湖、兴凯湖国家地质公园建立及省级、市、县级地质公园建立和各级别自然保护区建立,地质遗迹破坏现象已减少。
(三)污染物排放、堆置及后果
人类生活垃圾、污水、工业废水、废气、固体废弃物的排放、堆置对地质环境污染普遍严重。伴随人口增加,工业发展,人类活动对地质环境污染的影响呈逐渐加重趋势;人们对环境污染给人类生存发展所带来危害的认识也进一步加深,加强污染治理,从而地质环境污染恶化趋势有所缓和,部分地域得到有效恢复。
1999~2000年废污水排放总量11.37亿吨,其中主要污染物COD52.22万吨;生活垃圾产生量943.8万吨,工业固体废弃物2881万吨;工业废气产生量4059亿立方米,产煤区、煤矸石渣已堆置成数百座小山式渣堆。致使地表水、地下水遭受严重有机污染、无机重金属污染。
1.地表水污染
河流、湖泊、水库等地表水体,约80%水体分别受到轻、中、重度污染,人口密集江河段和湖泊、水库多为重度污染。污染物主要为COD、BOD、氨氮、石油类等有机污染,部分河段、湖泡受汞等重金属污染。河流污染呈逐渐减轻,水质呈恢复良好趋势;滞水状态湖泡、水库等处于污染缓慢加重态势。
地表水污染主要来源于污染物直接排入。2000年各水系和湖泡接纳污染物总量废水68848.7万吨,污染物707834万吨。次之为滞水水体的自身富营养化,部分水体天然萎缩浓缩加重污染程度。2001年对主要河流选择58个断面进行监测,无Ⅰ类水河段;Ⅱ类水河段2处,属大兴安岭区人烟稀少区河流;其余为Ⅲ类或Ⅲ类以上污染水。2005年11月13日吉林市石化公司苯厂爆炸,引发松花江污染极为严重,江水中四方台断面检测硝基苯超标28倍。
湖库水质普遍为Ⅲ—Ⅴ类水,属轻—重度污染。其中镜泊湖枯、平水期为Ⅲ类水,丰水期为Ⅳ类水;兴凯湖枯、平水期为Ⅲ类水;五大连池除三池平水期为Ⅲ类水外,其余各池和药泉泡等为Ⅳ—Ⅴ类或超Ⅴ类水。连环湖等松嫩低平原采油区大小湖泡均为Ⅴ类水或超Ⅴ类水。
2.地下水污染
地下水污染为点状中度——重度污染,部分地域扩展呈片状中度——轻度污染;山区基本未受污染,矿区呈点状污染,低平原、河谷平原孔隙潜水相对污染较重,平原孔隙承压水污染轻微;山地与平原农耕区存在潜在的农药化肥污染危害。污染指标以氨氮、亚硝酸盐、挥发酚、铬、砷等重金属及细菌等为主。地下水污染集中于人口密集、工业发达的大、中城市及矿区,部分已扩展成一定范围区域性片状污染,多属重度污染。经综合治理已呈逐渐减轻趋势。
哈尔滨市地下水污染以松花江漫滩区孔隙潜水和超采地下水降落漏斗区较重。地下水化学类发生变异,出现重碳酸氯化物型水及点状分布重碳酸硫酸型水、硫酸重碳酸型水、硫酸型水,部分污染指标超标。阿城市阿什河漫滩区地下水污染最重,铁最大值超标48倍,锰最大值超标28倍,氨最大检出值是地方标准12.8倍,锌、亚硝酸盐超标检出率为8%和7%。呼兰区铁最大超标64倍;氨最大检出值超标43倍,另有7%左右总硬度、硫酸盐、氯化物、亚硝酸盐超标现象。双城市的城镇区和部分乡镇,氨氮超标1~28倍,总硬度超标1~2倍。齐齐哈尔市第四系漫滩区孔隙潜水严重污染,中心城区潜水已不能饮用,污染范围315平方公里,形成硝酸盐和氯化物污染型水化学类型。氨氮普遍超标,最大超国标59倍,亚硝酸盐最高含量超标87.3倍,硝酸盐最高含量超标6倍,总硬度最大超标4.7倍,溶解性总固体最高超标2.84倍,氯化物最高超标3.3倍,硫酸盐超标10.4倍,砷最高超标1倍。中心城区第四系孔隙承压水受到同种类型污染,污染程度轻、属轻——中度污染,污染范围88平方公里。大庆市地下水污染主要石油开采及石油产品加工废油、污水、固体废弃物。采油区、厂区浅层地下水呈轻——中度污染,部分地段重度污染。化肥厂周围地域含量最高超标5倍以上,造成局部地域地下水氟污染。其余大面积污染指标挥发酚超标1~20.5倍,砷含量超标2.34~4.04倍,细菌总数超标299倍;石油类均不同程度超标。牡丹江市南部、东部漫滩区,孔隙潜水重度污染,主要污染指标挥发酚超标率59.0%~94.0%,硝酸盐超标率13.0%~26.1%,铁、锰、氧化物等普遍超标或局部超标。佳木斯市地下水污染以第六水源地挥发酚、硝酸盐的污染更为严重。酚含量超标6~2250倍,硝酸盐超标率60.5%,市区普遍铁、锰严重超标,氰、氨氮、铜、铅、锌等局部超标。地下水污染日趋严重,总硬度逐年增高,部分地域出现硝酸盐型、硫酸盐型、氯化物型等污染地下水。穆棱河中下游鸡西密山、虎林等漫滩区地下水污染严重。细菌污染最突出,细菌总数超标4.33~25.66倍,总大肠菌群超标4.33~76.67倍,有氨氮、亚硝酸盐等超标。鸡西、七台河、伊春、尚志、海林、黑河等大、中、小城镇的地下水多为点状严重污染,且多为氨氮、挥发酚、亚硝酸盐有机污染。
(四)施用农药、化肥影响及后果
因持续递增施用农药、化肥、农用地膜及局部污水灌溉,除对水的污染外,还造成大面积潜在土壤污染状态。降低肥力,被粮食、蔬菜等农作物吸收残留,危及人类与牲畜健康。
齐齐哈尔市市区内土壤污染点100多处,面积约1500平方公里。土壤中铜超标严重,平均值60.933mg/kg(毫克/千克),超背景值2.5倍,镍、汞局部超标。大五福码水稻中铜平均值97.796mg/kg,铬平均值2.811mg/kg,分别超标6~14倍和2~5倍。大庆市环保部门对土壤、粮食蔬菜等农产品及人体抽样检测,土壤中六六六检出率100%,DDT检出率15.4%,玉米地土壤中六六六含量1.19×10-6,人体中六六六含量0.2847×10-6,污水灌溉区土壤重金属污染严重。牡丹江城北安民村东部约15平方公里范围内,约840亩耕地受污染。镉、砷超标率46%,锌、铅普遍超标,汞最大超标5.3倍;氯化物超标19倍,酚超标23倍。