桐城市地質(zhì)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的對策建議

李運懷 彭苗枝 楊潘

摘 要：桐城作為合肥經(jīng)濟圈成員之一、長江經(jīng)濟協(xié)作區(qū)腹地，地質(zhì)資源豐富，地質(zhì)環(huán)境復雜，城市地質(zhì)資源與城市地質(zhì)環(huán)境統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展是城市地質(zhì)工作的重要組成部分，是保障城市健康持續(xù)發(fā)展的基礎。通過查明桐城市地質(zhì)資源、主要環(huán)境地質(zhì)問題，結(jié)合地方發(fā)展建設需求，按照均衡桐城市資源開發(fā)、環(huán)境保護與生態(tài)治理，綜合統(tǒng)籌桐城市健康持續(xù)發(fā)展的思路，將桐城市劃分生態(tài)保護區(qū)、特色農(nóng)業(yè)區(qū)和工程建設區(qū)，并提出地質(zhì)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的對策建議。生態(tài)保護區(qū)以保護為主，建議發(fā)展桐城小花等特色農(nóng)業(yè)，合理開發(fā)地質(zhì)遺跡與礦產(chǎn)資源;特色農(nóng)業(yè)區(qū)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，對濕地資源開展保護;工程建設區(qū)是桐城市城鎮(zhèn)和工程建設最適宜區(qū)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)資源;環(huán)境地質(zhì)問題;協(xié)調(diào)發(fā)展;對策建議;桐城市

Abstract： Tongcheng， a member of the Hefei Economic Circle and the hinterland of Yangtze River Economic Cooperation Zone， is rich in geological resources and complex in geological environment. To ensure the healthy and sustainable development of the city， it is of vital importance to implement coordinated development of its urban geological resources and urban geological environment. Based on the investigation of Tongcheng City's geological resources and major environmental and geological problems， combined with local development and construction needs， and balancing Tongcheng City's resource development and environmental protection and ecological governance， this paper put forward a comprehensively plan for Tongcheng City's healthy and sustainable development： division of Tongcheng City into three zones， i.e. ecological protection zone， characteristic agricultural zone and engineering construction zone. The ecological protection zone should focus on protection with development of characteristic agricultural products such as Tongcheng floret， and proper development of the geological relics and mineral resources; the characteristic agricultural zone should focus on agricultural production and wetland resources preservation; the engineering construction zone is suitable for the urban construction of the city.

Keywords： geological resources; environmental and geological problems; coordinated development; measures; Tongcheng City

城市是人類社會物質(zhì)和精神財富生產(chǎn)積聚和傳播的中心（方俊華等，2019）。城市地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)。人類生產(chǎn)的物質(zhì)基礎是地質(zhì)資源（楊杰興等，2019），人類生產(chǎn)生活與城市建設的載體是城市地質(zhì)環(huán)境。近年來，隨著城鎮(zhèn)化進程的快速發(fā)展，人口增長迅速，城市建設規(guī)模也在不斷擴大，加大了地質(zhì)資源的利用程度，加劇了對城市地質(zhì)環(huán)境的擾動，隨之也帶來了一系列城市環(huán)境地質(zhì)問題（沈軍等，2019）。城市地質(zhì)資源的不合理開發(fā)利用，導致地質(zhì)資源面積在減少、質(zhì)量在下降（葛印等，2019）。城市地質(zhì)環(huán)境的原有平衡被打破，城市生態(tài)環(huán)境開始惡化（侯惠菲等，2004），水土流失與污染、地質(zhì)災害頻繁發(fā)生等地質(zhì)問題日益彰顯，影響了城市生態(tài)環(huán)境安全，制約了城市的健康持續(xù)發(fā)展（王慧軍等，2019;曾昭法等，2019）。中國共產(chǎn)黨的十九大報告指出堅持人與自然和諧共生，加強生態(tài)文明建設，并首次提出了“統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理”的新理念（黃國勤，2017;程光華等，2018）。山水林田湖草是一個生命共同體，是統(tǒng)一的自然系統(tǒng)，是各種自然要素相互依存而實現(xiàn)循環(huán)的自然鏈條（鄧小琳，2019;呂思思等，2019;楊云峰等，2021）。在未來城市發(fā)展建設中，我們應遵循生態(tài)系統(tǒng)的整體性，以可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略眼光，協(xié)調(diào)人與地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境關(guān)系，合理開發(fā)城市地質(zhì)資源，保護城市地質(zhì)環(huán)境，實現(xiàn)城市建設與地質(zhì)環(huán)境保護的健康可持續(xù)發(fā)展。因此，查清城市地質(zhì)資源環(huán)境條件，有效解決地質(zhì)資源保障與地質(zhì)環(huán)境安全協(xié)調(diào)發(fā)展已成為城市健康持續(xù)發(fā)展的當務之急。

桐城市位于安徽省中部偏西南大別山東緣，地勢西北高東南低，山地、丘陵、平原呈階梯分布，市域山清水秀、森林繁茂、林田交錯。區(qū)內(nèi)自20世紀90年代初期以來開展了大量地質(zhì)工作，但缺乏對地質(zhì)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護綜合統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)發(fā)展等方面的研究。2018年4月，中國地質(zhì)調(diào)查局在安慶市啟動了安慶多要素城市地質(zhì)調(diào)查項目。本文是該項目的研究成果之一，旨在查明桐城市地質(zhì)資源、環(huán)境地質(zhì)問題，從地學角度提出桐城市地質(zhì)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的對策建議，為桐城市地質(zhì)資源合理利用與地質(zhì)環(huán)境保護提供科學依據(jù)，為桐城市國土空間優(yōu)化提供參考。

1 桐城市概況

桐城市位于安徽省中部，總面積為1546.22 km2。總體地勢西北高東南低，最高點位于西北部大徽尖，海拔1057 m，最低處為東南部嬉子湖沿岸，海拔約10 m。以郯廬斷裂為界，西北部多為山地，東南部多為平原，少量丘陵。屬亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫15.8℃，年平均降水量1326.9 mm，年平均無霜期246天。氣候溫暖濕潤，雨水充沛，光照充足，四季分明，適宜多種農(nóng)作物生長。

西北部山區(qū)，河流發(fā)育較少。東南部平原區(qū)河溝縱橫，地表水流向由北向南。湖泊、池塘星羅棋布，主要河流為柏年河、掛車河、龍眠河及孔城河，主要湖泊有嬉子湖，水庫有牯牛背水庫、境主廟水庫等。

2 桐城市地質(zhì)資源

2.1 礦產(chǎn)資源

截至2015年底，桐城市共發(fā)現(xiàn)查明資源儲量礦產(chǎn)13種，礦產(chǎn)地30處，分別為鐵礦1處、蛇紋巖礦1處、石棉礦3處、石墨礦3處、透輝石礦1處、飾面用輝長巖礦3處、飾面用花崗巖礦4處、建筑石料用花崗巖礦2處、建筑石料用片麻巖礦8處、建筑石料用淺粒巖礦1處、建筑石料用閃長巖礦1處、建筑用砂礦1處、礦泉水1處。

2.2 地質(zhì)遺跡資源

桐城市地質(zhì)遺跡類型主要為水體地貌（瀑布、湖泊）和構(gòu)造地貌（斷層崖）。依據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局DZ/T 0303-2017《地質(zhì)遺跡調(diào)查技術(shù)規(guī)范》中地質(zhì)遺跡分類方案，桐城市主要的地質(zhì)遺跡共25處，涉及2個大類，3類，5個亞類，其中地貌景觀24處，地質(zhì)災害類1處，主要分布于西北部低山丘陵處（圖1）。

2.3 濕地資源

桐城市濕地主要包括2類2型，即湖泊濕地、河流濕地2個大類，永久性淡水湖、永久性河流2型（圖1）。湖泊濕地主要為嬉子湖—菜子湖濕地;河流濕地則主要分布于嬉子湖、菜子湖的入湖河流周邊，如孔城河、龍眠河、掛車河和柏年河交織形成的水網(wǎng)周邊。濕地生物資源多樣性豐富。

2.4 地表水和地下水資源

（1）地表水資源

桐城市地表水資源較為豐富，境內(nèi)水網(wǎng)較多，流向基本為由北向南，湖泊、池塘星羅棋布。主要河流為柏年河、掛車河、龍眠河及孔城河，主要湖泊水庫有嬉子湖、菜子湖、牯牛背水庫、境主廟水庫。據(jù)桐城市基巖山區(qū)20處主要出山口河流豐枯水期流量測量以及地表水樣品采集測試分析，枯水期桐城市境內(nèi)河流平均徑流量為59.2萬m3·d-1，豐水期為559萬m3·d-1，豐水期河流徑流量約為枯水期徑流量的9.5倍，各河流及匯入湖泊水質(zhì)均較好，多為II類水。

桐城市小型及以上規(guī)模水庫40處，其中6處水庫現(xiàn)為飲用水源，牯牛背水庫和境主廟水庫為桐城市供水水源，4處為鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水水源。水庫總庫容達13 091.51萬m3，枯水期由山區(qū)地下水徑流匯流平均入庫流量約12.9萬m3·d-1，流量穩(wěn)定，旱期可提供桐城市12.9萬m3·d-1的調(diào)配水量（生活飲用或灌溉）。據(jù)水質(zhì)測試分析，位于山地丘陵區(qū)的水庫處于匯水流域的上游，一般地表水質(zhì)量較好，多為II類水，可滿足地表水集中供水水源地的水質(zhì)要求;而位于匯水流域下游崗地區(qū)的水庫一般水質(zhì)較差，多為劣Ⅴ類水，影響因子為pH和CODMn，適合于農(nóng)田灌溉及工業(yè)用水。

（2）地下水資源

桐城市地下水有松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、紅層風化裂隙水、碎屑巖類裂隙水、侵入巖類裂隙水、火山巖類裂隙水、變質(zhì)巖類裂隙水7大類型。松散巖類孔隙水是區(qū)內(nèi)主要的地下水，富水性弱—中等，單井涌水量以10～100 m3·d-1（降深5 m計）為主，部分地區(qū)單井涌水量100～300 m3·d-1。

松散巖類孔隙水天然補給量為1.28×108 m3·a-1;基巖裂隙水天然補給量為3867.66×104 m3·a-1。松散巖類孔隙水的可開采資源量為8429.44×104 m3·a-1，約占其年天然補給量的65.86%。其中潛水含水層可開采資源量為3408.98×104 m3·a-1，承壓水含水層可開采資源量為5020.46×104 m3·a-1。

2.5 與地質(zhì)資源有關(guān)的特色農(nóng)產(chǎn)品資源

桐城特色農(nóng)產(chǎn)品主要有“桐城水芹”和“桐城小花”茶。

（1）桐城水芹

桐城水芹在桐城大面積栽培始于明末清初，傳承至今已有300多年歷史，是桐城派文化傳承的物質(zhì)載體和見證，具有蘭香濃郁、脆嫩爽口、回味甘甜等獨有的品質(zhì)特色。桐城水芹當前的種植區(qū)有泗水橋水芹田、金大地水芹田、牯牛背水芹田，種植面積100多畝。

在對水芹生長環(huán)境因素調(diào)查分析及樣品測試的基礎上，對水芹適宜種植區(qū)進行評價，圈定了桐城水芹適宜種植區(qū)（圖2）。水芹適宜種植區(qū)沿龍眠河和掛車河兩岸沖積平坦平原分布，地層為全新統(tǒng)蕪湖組，上部主要為青灰、灰褐色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，下部主要為粉質(zhì)黏土夾砂。土壤母質(zhì)為河流沖積物;土壤類型為水稻土，富含腐殖質(zhì)和有機質(zhì)。土壤養(yǎng)分較為充足，土壤環(huán)境質(zhì)量清潔（安徽省地質(zhì)調(diào)查院，2019）。

（2）“桐城小花”茶

“桐城小花”茶具有洋溢著獨特的蘭花香香氣、沖泡后形似蘭花的特點。產(chǎn)地地處大別山東麓，位于花崗巖構(gòu)成的峰高谷深地貌中，山坡野生蘭草花燦漫，形成“桐城小花”茶獨特的生長小環(huán)境。

產(chǎn)區(qū)位于桐城市西北部，現(xiàn)有茶園面積約12 km2，資源十分珍貴。據(jù)“桐城市特色農(nóng)產(chǎn)品土壤資源調(diào)查評價”項目樣品測試結(jié)果，“桐城小花”中硒、鉛、鋅、鎘、鉻、汞、砷微量元素含量全部符合食品安全標準，未出現(xiàn)超標現(xiàn)象（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊，2018）。

2.6 特色土壤

特色土壤主要有富鋅土壤，面積約97.04 km2（圖3），主要分布在龍眠河、掛車河中下游沿岸。

3 桐城市主要環(huán)境地質(zhì)問題

（1）西北部山區(qū)地質(zhì)災害高易發(fā)

桐城市西北部，主要包括唐灣、黃甲鎮(zhèn)的大部，龍眠、文昌、大關(guān)、呂亭的局部，面積211.216 km2，占總面積13.44%。區(qū)內(nèi)經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)為主，人類工程活動較強烈，居民切坡建房、修路筑橋工程建設等工程活動較多，陡坡墾植、邊坡開挖較普遍，崩塌、滑坡等突發(fā)性的地質(zhì)災害較為發(fā)育（圖4），地質(zhì)環(huán)境脆弱。

（2）淺層地下水質(zhì)量總體較差

據(jù)桐城市115組淺層地下水樣品分析測試數(shù)據(jù)：地下水中無Ⅰ類水;II類水占總數(shù)的2.61%，僅于桐城市西南部低山丘陵區(qū)零星分布;III類水占27.83%，II、Ⅲ類水可直接作為飲用水供水水源;IV類水占29.57%，適當處理后，可作為飲用水供水水源;V類水占40.00%，不適宜作為飲用水供水水源。

IV類水的影響指標較多，交叉效應強。同一個IV類地下水點，同時有多項指標超標，受多個因子的復合影響。IV類水的影響指標有錳、CODMn、鐵、鉛、磷酸根、鎳、碘化物、氟化物，主要影響指標為錳、CODMn、鐵。V類水的影響指標交叉效應較小，其受單一指標的影響較為明顯，V類水的影響指標有鐵、錳。地下水中錳、CODMn、鐵、鉛、磷酸根、鎳、碘化物、氟化物超標主要是由原生沉積環(huán)境造成的，淺層地下水質(zhì)量主要受天然地質(zhì)背景產(chǎn)生的原生指標的作用。

（3）漫灘平原區(qū)地下水防污性能差

柏年河、掛車河、龍眠河、孔城河南岸上游漫灘區(qū)，包氣帶介質(zhì)巖性以蕪湖組（Qhw）亞砂土、粉細砂為主，地下水防污性能差;柏年河、掛車河、龍眠河、孔城河北岸中下游漫灘區(qū)，地下水位埋深一般1.5 m以淺，包氣帶巖性以蕪湖組（Qhw）亞黏土、亞砂土為主。地下水防污性能較差，污染物極易下滲遷移污染地下水。

4 桐城市地質(zhì)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護統(tǒng)籌分區(qū)及對策建議

4.1 統(tǒng)籌思路

在桐城市地質(zhì)資源、主要環(huán)境地質(zhì)問題基礎上，結(jié)合地方發(fā)展建設需求，均衡桐城市資源開發(fā)、環(huán)境保護與生態(tài)治理，綜合統(tǒng)籌桐城市地質(zhì)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

要充分考慮各處自然條件、本土物種、適用技術(shù)等，宜林則林，宜草則草，宜農(nóng)則農(nóng)，避免大拆大建。城鎮(zhèn)建設選擇防污性能好、地基承載力高的地段為宜。按照生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，把維護水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄、生物多樣性保護等生態(tài)功能作為核心，突出主導功能提升和主要問題解決，維護區(qū)域生態(tài)安全、確保生態(tài)產(chǎn)品供給和生態(tài)服務價值持續(xù)增長。

4.2 統(tǒng)籌分區(qū)及對策建議

根據(jù)上述統(tǒng)籌思路，結(jié)合桐城市地形地貌，將桐城市劃分生態(tài)保護區(qū)、特色農(nóng)業(yè)區(qū)和工程建設區(qū)（圖5）。

（1）生態(tài)保護區(qū)

位于桐城市西北部，該區(qū)地貌主要為中低山，面積474.87 km2。植被密集，生態(tài)環(huán)境好，地質(zhì)資源豐富。森林覆蓋率達90%以上，是天然的氧吧;地表水主要為牯牛背水庫和境主廟水庫，兩處水庫均為桐城市飲用水源;地質(zhì)遺跡發(fā)育較多，共22處，主要由構(gòu)造地貌、水體地貌和地質(zhì)災害遺跡3類，其中郯廬斷裂遺跡群為國家級，百丈崖瀑布、披雪瀑為省級，其余為縣級;礦產(chǎn)資源豐富，主要由鐵礦、蛇紋巖礦、石棉礦、晶質(zhì)石墨礦、透輝石礦、飾面用輝長巖礦、飾面用花崗巖礦、建筑石料等8種;龍眠河上游為特色農(nóng)產(chǎn)品“桐城小花”茶發(fā)源地（圖4）。

該區(qū)地形坡度大，山谷切割深，地質(zhì)災害較發(fā)育，是地質(zhì)災害高—中易發(fā)區(qū)。該區(qū)以生態(tài)環(huán)境保護為主，在保護中開發(fā)地質(zhì)資源。

對策與建議：①不宜工程、城鎮(zhèn)建設，禁止切坡建房，避免產(chǎn)生地質(zhì)災害。②發(fā)展“桐城小花”茶等特色農(nóng)業(yè)，實行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，減少農(nóng)藥、化肥的使用，保護水源地。③堅持“在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護”的原則，按照桐城市第三輪礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃，嚴格執(zhí)行“禁采區(qū)內(nèi)關(guān)閉、限采區(qū)內(nèi)收縮、鼓勵開采區(qū)內(nèi)集聚”的規(guī)劃合理開發(fā)礦產(chǎn)資源。加強礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理，構(gòu)建資源、環(huán)境和社會效益協(xié)調(diào)發(fā)展的礦山發(fā)展模式，建立綠色礦山建設長效機制。④挖掘地質(zhì)遺跡內(nèi)涵，結(jié)合張英墓等文化景點，合理開發(fā)郯廬斷裂遺跡群、百丈崖等地質(zhì)遺跡。

（2）特色農(nóng)業(yè)區(qū)

位于桐城市東南部，地貌為平坦平原，沿柏年河、掛車河、龍眠河及孔城河兩岸分布，面積609.71 km2，主要為水稻種植區(qū)，生態(tài)環(huán)境好，特色土壤資源豐富。富鋅土壤面積97.04 km2，主要分布在龍眠河、掛車河中下游沿岸;桐城水芹適宜種植區(qū)總面積107 km2，沿掛車河和龍眠河分布，主要分布松散巖類含水層，單井涌水量以10～100 m3·d-1（降深5 m計）為主，其中孔城河中游桐溪村—尹河村、下游孫墩—老圩地段、掛車河下游楊屋—吳橋地段單井涌水量100～300 m3·d-1;大沙河、龍眠河、掛車河及孔城河通過其中，灌溉水源豐富，適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn);此區(qū)是河流濕地資源分布區(qū)，土壤養(yǎng)分中等—較豐富，土壤環(huán)境質(zhì)量清潔，地質(zhì)災害不發(fā)育。

該區(qū)位于河流兩岸，地勢較低，地下水位埋深較淺，地下水防污性能差;區(qū)內(nèi)有軟土分布，地層地基承載力較低，不利于工程建設。以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，對濕地資源開展保護。

對策與建議：①大力發(fā)展桐城水芹產(chǎn)業(yè)、開發(fā)富鋅土壤資源，發(fā)展地方經(jīng)濟;②城鎮(zhèn)規(guī)劃以公園等休閑養(yǎng)生為主，不宜建房等工程建設;③保護濕地資源，充分利用濕地改善生態(tài)環(huán)境功能。加強桐城市濕地水土資源統(tǒng)一管理保護和生態(tài)系統(tǒng)維護等工作;逐步建立和完善濕地地下水污染監(jiān)測網(wǎng)絡，開展?jié)竦赝寥绖討B(tài)監(jiān)測;通過農(nóng)藥減施、生態(tài)攔截、農(nóng)藥替代，改變不合理的種植方式，防止農(nóng)業(yè)種植過程對濕地水土環(huán)境產(chǎn)生污染。④淺層地下水中鐵、錳離子含量較高主要是由原生沉積環(huán)境造成的，可通過積極開采淺層地下水，加快淺層地下水的循環(huán)交替，可以改變其氧化還原條件，使水中的鐵、錳離子含量逐漸降低、改善淺層地下水水質(zhì)。

（3）工程建設區(qū)

位于桐城市南部，地貌類型為波狀平原和丘陵，面積486.42 km2。波狀平原區(qū)地層主要為下蜀組，巖性主要為黏土、粉質(zhì)黏土，丘陵區(qū)地層為痘姆組砂礫巖;農(nóng)作物主要為水稻和旱季作物種植區(qū);工程地質(zhì)條件較好，地層地基承載力較高，是桐城市城鎮(zhèn)、重要工程主要分布區(qū);地勢較高，地下水防污性能好;土壤環(huán)境質(zhì)量清潔，地質(zhì)災害發(fā)育較少。含水層主要為松散巖類含水層，富水性弱，單井涌水量小于10 m3·d-1;區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分中等—較缺乏;地勢相對較高，地下水防污性能好，是桐城市城鎮(zhèn)和工程建設最適宜區(qū)。

有膨脹土分布，工程建設可采取膨脹土改性處理、換土墊層法、采用深基礎等方式進行地基處理。

主要建議：①規(guī)劃城鎮(zhèn)及新農(nóng)村建設;②開展耐旱類經(jīng)濟作物種植。

5 結(jié)論

（1）在桐城市地質(zhì)資源、主要環(huán)境地質(zhì)問題基礎上，按照均衡桐城市資源開發(fā)、環(huán)境保護與生態(tài)治理，綜合統(tǒng)籌桐城市健康持續(xù)發(fā)展的思路，將桐城市劃分生態(tài)保護區(qū)、特色農(nóng)業(yè)區(qū)和工程建設區(qū)。

（2）生態(tài)保護區(qū)以保護為主，建議發(fā)展桐城小花等特色農(nóng)業(yè)，合理開發(fā)地質(zhì)遺跡與礦產(chǎn)資源。特色農(nóng)業(yè)區(qū)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，對濕地資源開展保護。工程建設區(qū)是桐城市城鎮(zhèn)和工程建設最適宜區(qū)。

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