环境地质科学发展战略重点

图2-10 欧盟近年来发布的环境地质科学发展战略

在“欧盟2020战略”指导下，近年来欧盟先后制定和发布了一系列各领域发展战略或行动计划。涉及环境地质调查与科技研究的发展战略如图2–10所示。结合相关成员国地质调查部门科学发展战略，可概括出欧盟在环境地质科学领域的战略重点：

（一）强化全面和持续的地质环境统一监测

欧盟认为，环境监测是推进环境政策实施、提高环境管理效率的重要工具，准确、可靠、及时的监测数据是编制环境规划的必备基础和确定环境状态是否达到规划目标的重要依据。尽管过去在环境监测网络建设和统一监测技术标准方面已经取得了长足的进展，但是欧盟认为在监测网络能力建设、监测内容规范化等方面还有很大的提升空间。为了提升地球环境遥感监测能力，哥白尼计划将研发发射Senti-nel-1—Sentinel-5等五组专用卫星：Sentinel-1用于提供陆地和海洋全天候雷达图像，Sentinel-1A已于2014年4月发射升空，Sentinel-1B计划于2015年发射；Sentinel-2用于提供陆地高分辨率光学影像，计划于2014年发射第一颗卫星；Sentinel-3用于提供陆地和海洋高精度光学、雷达和测高数据；Sentinel-4和Sentinel-5用于提供大气成分监测数据。在已运行土地监测和应急管理模块基础上，哥白尼计划拟加快推进大气监测、海洋环境监测和安全管理模块正式投入运行。继续推进地表水、地下水综合监测，重点推进监测工作滞后的成员国（如保加利亚、罗马尼亚等）加强监测网络建设；加强饮用水源地保护区、依赖于地表水和地下水的生态系统、地下水生境保护区等重点区域的地表水、地下水监测；加强和完善地表水地下水体中的生物监测内容。

（二）推进重点地区三维地质填图与模型构建

图2-11 英国地质调查局地质环境建模平台构建框架

（据文献［79］）

地球系统由复杂的三维地质骨架与动态的地质过程所组成。以二维平面图为主体、辅以少量剖面图的传统地质图件由于缺少或丢失了大量深部地质信息，难以准确反映自然地质实体。为了满足欧盟水资源管理、自然灾害防治、资源开发等的需要，越来越多的地质调查机构开始从传统的二维地质调查向三维/四维地质调查转变（图2–11）。英国、荷兰、丹麦等国已经取得了实质性进展，研制形成了三维地质建模软件并构建了典型区域的三维地质框架模型[78]。英国地质调查局（BGS）于2012年采用GoCAD软件建立了全国1∶100万三维地质模型，由121条深度为1.5～6km的地质剖面组成，剖面总长度超过20000km，覆盖341个地质单元，均赋予了相关的水文地质性质参数（渗透系数、给水度等）。BGS计划采用GSI3D软件推进重点地区1∶5万和1∶1万精度的三维地质建模工作，目前已完成了Thames盆地三维地质与水文地质建模，近期的重点工作区域包括Clyde盆地、Manchester与Lower Mersey Corridor、Swansea-Port Talbot、Belfas等，其目标是：到2020年建成英国多尺度、参数化三维地质模型，主要参数包括渗透性、水力传导系数、孔隙度、给水度、力学参数、裂隙指标等[79]。法国地质调查局（BRGM）2013～2017年科学战略提出实施法国地质参考平台计划，为社会提供连续的、均一的、不断更新的三维地质信息。荷兰地质调查局将在数字三维地质模型和区域水文地质信息系统的基础上继续推进地下水模拟系统的建设。

（三）推进河流盆地水资源综合管理研究

2000年实施的欧盟《水框架指令》首次提出：以河流盆地为单元开展水资源综合管理，通过实施河流盆地管理规划改善土地利用、治理水土污染、控制废物排放、提升资源管治能力，促使地表水和地下水向良好的生态状态和化学状态转变。2012年发布的《欧盟水资源保护蓝图》进一步明确河流盆地综合管理的远景目标是：保障水质良好的淡水资源可持续利用与公平利用，支撑社会经济、环境与生态的可持续发展。为了确保“良好生态状态”目标的实现，欧盟要求加强地表水和地下水的生态功能研究。依赖于地表水或地下水的生态系统要保持正常运行并持续提供生态服务，需要足够的“生态水流”予以支持。在地表水地下水生境类型、生态状态评估标准、生态指标研究的基础上，提出生态水流的定义和计算方法，为编制下一轮河流盆地管理规划提供科学依据。加强地表水地下水相互作用和转化研究，准确评价河流盆地及其子流域的水资源量。推进气候变化对地表水和地下水的影响和水资源脆弱性研究，为应对气候事件（洪水、干旱等）提供依据。

（四）加强生态地质环境恢复与保护研究和技术研发

2013年发布的《第七环境行动计划》提出了欧盟环境保护的目标：保护、涵养和增强欧盟自然资本；支撑欧盟经济转型为资源高效、绿色、有竞争力的低碳经济；保护居民免受环境压力与健康风险。针对农业开发环境问题与洪水灾害，加强河流缓冲带与绿色基础设施研究，通过恢复沿岸生境、湿地和洪泛滩区等生态系统，为自然水文过程留出更多的生态空间。针对污染或退化的土壤，加强生态修复技术研发与应用研究，促进污染场地的修复与治理；加强土壤侵蚀与氮、磷等有机物质运移转化机理研究，降低化肥、农药、工业废水排放对土壤环境的影响。针对化石燃料对环境的负面影响，开展不同类型的CO2地质储存技术研发和工程示范，提高CO2捕获率，降低捕获与储存成本，提高CO2地质储存的长期稳定性、安全性和可靠性。针对滑坡灾害的负面影响，加强气候变化、人类活动等诱发因素对滑坡触发机制、过程和阈值研究，研发滑坡监测与预警关键技术，开发不同尺度滑坡风险定量评估与管理工具，为政府与社会提供灾害风险管理指南。针对资源利用，研究水、土地、矿产资源利用效率评估方法与技术，通过资源效率评估推进企业与社会集约节约利用自然资源。