城市水土环境变化的地质指标体系

第30卷第11期地质通报

Vol．30，No．11Nov.，2011

2011年11月GEOLOGICALBULLETINOFCHINA

城市水土环境变化的地质指标体系

姚治华1，2，王红旗1

YAOZhi-hua1，2,WANGHong-qi1

1.北京师范大学水科学研究院，北京100875；2.北京京诚嘉宇环境科技有限公司，北京100053

1.CollegeofWaterSciences,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China；2.BeijingCERIecoTechnologyCo.LTD.,Beijing100053,China

摘要：随着全球城市化进程的不断加快，城市水土环境变化日益引起人们的关注。借鉴国际地质指标研究的思路，有针对性地构建了城市水土环境变化的地质指标体系。首先明确了城市水土环境的概念内涵，确定了指标体系构建的原则，在此基础上提出了融合“CSR模型”和“PSR模型”的指标体系框架，在此框架指导下构建了城市水土环境变化调查指标体系和监测指标体系，二者共同构成了城市水土环境变化地质指标体系，为城市水土环境调查、监测与管理提供了前期的技术支撑。关键词：城市水土环境变化；地质指标体系；CSR模型；PSR模型；调查指标体系；监测指标体系中图分类号：X144

文献标志码：A

文章编号：1671-2552(2011)11-1774-05

YaoZH，WangHQ.Geoindicatorsystemforchangesofurbanwaterandsoilenvironment.GeologicalBulletinofChina,2011,30(11):1774-1778

Abstract:Thechangesofurbanwaterandsoilenvironmenthavebecomemoreandmoreimportantwiththeprocessofglobalur-banization.Drawingontheexperienceobtainedabroadinthestudyofgeoindicators,theauthorsconstructedthegeoindicatorsystemforchangesofurbanwaterandsoilenvironment.Theconceptofurbanwaterandsoilenvironmentandtheprinciplesoftheindicatorsystemwerefirstidentified.Onsuchabasis,theframeworkoftheindicatorsystemwasproposedwiththeintegrationof“CSRmod-el”and“PSRmodel”.Thegeoindicatorsystemforchangesofurbanwaterandsoilenvironmentwasfinallyconstructed,whichin-cludedtheinvestigationgeoindicatorsystemandthemonitoringgeoindicatorsystem.Theresultsobtainedbytheauthorscansupplyprior-stagetechnicalsupportforinvestigation,monitoringandmanagementoftheurbanwaterandsoilenvironment.

Keywords:changesofurbanwaterandsoilenvironment;geoindicatorsystem;CSRmodel;PSRmodel;investigationgeoindicatorsystem;monitoringgeoindicatorsystem

1987年和1992年2次地球环境峰会之后，不

同国家、地区和城市纷纷建立起“环境状况公报体系”，该体系建立了包括大气、水和生物指标在内的生态环境指标，却普遍忽视了岩石、土壤、地表水和地下水的自然作用过程的变化在决定景观特征和整体自然环境中的根本作用[1]。在这一背景下，国际地质指标研究应运而生。另外，随着全球城市化进程的

收稿日期：2010-07-19；修订日期：2011-10-24

不断加快，城市环境地质问题日益突出，而水土环境变化正是其中最为引人关注的环节。因此，本文以城市水土环境变化作为地质指标体系研究的切入点，剖析影响城市水土环境变化的因子，并结合目前国内外地质指标体系的研究现状，开展城市水土环境变化地质调查与评价，以合理利用城市水土资源，科学指导城市水土环境规划，促进城市地区可持续发展。

资助项目：中国地质调查局项目《生态环境变化地质指标体系研究》（编号：1212010535502）

作者简介：姚治华（1981-），女，博士，工程师，从事城市地质环境研究。E-mail:yzh@http://wendang.chazidian.com通讯作者：王红旗（1960-），男，教授，博士生导师，从事城市地质环境研究。E-mail：amba@http://wendang.chazidian.com

第30卷第11期姚治华等：城市水土环境变化的地质指标体系

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1城市水土环境变化的概念和内涵

水土环境主要包含水环境和土环境。由于水土

（2）系统性原则：城市水土环境是一个开放发展的系统，在选择这种有机系统的指标体系时，应使其内容包括具有关联度的各个方面；适用范围应该不限于特定的城市，应具有普遍的指导意义，相关指标之间应该具有可验证性和联动性[2]。

（3）开放性原则：城市水土环境变化地质指标体系的研究对象是城市水土环境，在指标体系的设计中，应充分考虑到城市水土环境的发展趋势不仅受到区域内因素的影响，而且也受到区域外因素的制约，充分体现其开放性原则。

（4）实用性原则：指标体系应具有实用性，如指标定量化的可行性、数据的可获取性等，各项指标应易于应用和操作，尽量选择有规范和标准操作方法的指标，指标描述应简洁、易于理解和应用。

（5）规范性原则：为保证指标体系中各项测定结果具有可比性，必须坚持规范性的原则，使指标体系基本适用于大多数城市的水土环境地质调查和评价。理论上具有坚实的技术和科学基础，以国际标准和有效性的国际共识为基础，采用国际上通用和常用的指标[2]。

二要素在生态环境系统中互为因果、彼此影响，所以统称为水土环境。城市水土环境是人类作用最深刻最集中的对象，其变化内涵主要包括2个层次：从小尺度上看，城市发展造成了各种水土环境污染问题，此外，城市高消费的生活方式、低下的资源利用率也增加了水土资源的浪费，进一步加速了水土环境的恶化；从大尺度上看，城市将以自然为主的土地利用/覆盖区变成了以工厂和住宅为主的人为土地利用/覆盖区，导致各种自然过程如地下水补径排条件、河道形态、海岸线位置等的改变，从而引起城市水土环境的改变。所有这些都体现了城市特有的水土环境变化过程。

2城市水土环境变化地质指标体系建立原则

（1）科学性原则：科学性是各种指标体系建立的

重要原则，城市水土环境变化地质指标体系应全面、客观、准确地反映城市水土环境的状态、变化趋势和系统内部的协调程度，所选指标必须概念清晰、明确，且有具体的科学内涵。

3城市水土环境变化地质指标体系框架

“压力（Pressure）-状态（State）-响应（Response）

图1城市水土环境变化地质指标体系框架图

Fig.1Frameworkofthegeoindicatorsystemforchangesofurbanwaterandsoilenvironment

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地质通报GEOLOGICALBULLETINOFCHINA2011年

模型（PSR模型）”是国外构建指标体系常用的概念模型，但是应用该模型的前提除了需要了解研究地区存在的环境地质问题外，还需要分析环境地质问题的成因和影响因素、发育分布规律和现状、在人为干预下的发展趋势、造成的后果和危害等，而这正是中国环境地质调查评价工作中常用的“影响（Cause）

4

4.1

城市水土环境变化地质指标体系

调查指标体系

依据地质指标体系建立原则，基于中国在城市

水土环境方面的大量研究，结合国内外为应对城市水土环境变化而设立的各种调查指标[3-28]，以影响因素→状态变化→后果与危害为主线，按影响指标（成因和影响因素）、状态指标（状态变化）、后果指标（危害）进行分类，构建城市水土环境变化调查指标体系，具体指标见表1。

（1）影响指标：描述造成城市水土环境变化的各种直接和间接的影响因素，包括11个地质指标：土壤及地表岩性、地形地貌、包气带、水文、水文地质、

-状态（State）-后果（Result）模型（CSR模型）”[1]。因此，本文通过“CSR模型”建立城市水土环境变化调

查指标体系，可直接用于调查评价工作，在此基础上，通过“PSR模型”建立城市水土环境变化监测指标体系，用于监测和管理工作。因而，城市水土环境变化地质指标体系包括2个部分：调查指标体系和监测指标体系，具体构成框架见图1。

表1

城市水土环境变化调查指标体系

Table1Theinvestigationgeoindicatorsystemforchangesofurbanwaterandsoilenvironment

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第30卷第11期姚治华等：城市水土环境变化的地质指标体系

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气象、生态、水资源开发利用、人为地质营力、工程地质和城市地质灾害。每类指标又由若干可测量参数构成（表1）。

（2）状态指标：描述城市水土环境结构和功能发生变化的变量，包括4个地质指标：地下水水质、地表水水质、土壤质量、地下水位等。每类指标又由若干可测量参数构成（表1）。

（3）后果指标：描述各种驱动因素作用于城市水土环境，造成其功能和结构发生变化后所产生的水土环境地质问题，包括5个地质指标：水资源衰减、海水入侵、地面变形、土地退化和水土环境污染。每类指标又由若干可测量参数构成（表1）。

标进行深入分析和筛选，按照“PSR模型”，选取可调控、具有可操作性的监测指标，便于决策部门对城市水土环境进行科学有效的调控管理，见表2。

5小结

城市水土环境变化地质指标体系的构建，是对城市水土环境变化调查指标和监测指标研究的一种有益尝试。应用“CSR模型”，在对城市水土环境变化这一环境地质问题的成因和影响因素、发育分布规律和现状、在人为干预下的发展趋势、造成的后果和危害等分析的基础上，构建了城市水土环境变化调查指标体系；在此基础上，为便于监测和管理工作，根据“PSR模型”构建了城市水土环境变化监测指标体系。使城市水土环境变化地质指标体系更加

4.2监测指标体系

通过对城市水土环境变化调查指标体系中各指

表2

城市水土环境变化监测指标体系

Table2Themonitoringgeoindicatorsystemforchangesofurbanwaterandsoilenvironment

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地质通报GEOLOGICALBULLETINOFCHINA

环境科学,2002,21(4):213-215.

2011年

全面，且具有更好的联动性和可持续性，为合理地利用城市水土资源，科学地指导城市水土环境规划，促进城市地区的可持续发展提供技术支持。

致谢：本文承蒙岑嘉法教授、赵运昌教授审阅和指导，在此表示诚挚的感谢。参考文献

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