2020, Vol. 29
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资源环境承载能力研究目的在于，能持续提高区域资源与环境对社会经济的承载能力，指导国土综合整治，规范国土（自然资源）用途管制，优化国土空间开发利用布局，强化自然生态环境保护，促进资源、环境与社会经济持续协调发展[1].
作为资源环境承载能力研究的重要内容之一，地质环境承载能力的研究在国内始于20世纪90年代，肖炳成[2]曾论述城市地质环境承载能力，后期有不少学者对各地地质环境承载能力进行了探讨，如昆明市、大庆市、恩施州城、奉节县、山东半岛、陕南地区、黄河三角洲、威海市海岸带、四川彭山区、三峡库区和宜荆荆城市群[3-15]等.
为了使矿山的开采适应可持续发展的时代要求，一些研究者开展了矿山地质环境承载能力研究[16-24].基于生态环境与地质环境、社会经济环境的密切关系，在生态地质环境与承载能力研究发展中，形成涵盖范围较完整的生态地质环境承载能力研究，如矿山、经济区和公路沿线等[25-35].
前期地质环境承载能力研究大多是对现状进行评价，由于各个地区环境状况差异大，评价指标体系、评价方法等难以做到统一. 2016年9月国土资源部印发的《国土资源环境承载力评价技术要求（试行）》 [36]从本底和状态两个角度评价地质环境承载能力.其中，承载本底反映资源禀赋与环境容量的优劣程度；承载状态则反映资源环境供容能力与社会经济发展的匹配程度. 2018年，李小磊等[13]从本底和状态两个角度对四川省彭山区地质环境承载能力进行了评价.
本文以《国土资源环境承载力评价技术要求（试行）》 [36]为指导，结合收集的地质资料和“合肥环巢湖地区城市地质调查”项目成果，采用GIS技术，对环巢湖地区地质环境的承载本底和承载状态进行评价，以期为区域国土空间优化开发与保护提供参考依据.
1 研究区概况研究区位于安徽省合肥巢湖市柘皋镇以南和庐江县全境，地理坐标东经117°05′~117°58′，北纬30°55′~31°45′，面积3453 km2（不包括巢湖水域面积）（图 1），地处江淮丘陵中部，江淮分水岭以南.本区属北亚热带湿润季风气候区，区内河流水系较多，主要河流有杭埠河、白石山河、兆河、裕溪河、柘皋河、炀河等，巢湖、黄陂湖为面积较大的湖泊湿地.区内地势起伏不平，加速了雨洪径流的汇流过程.地貌主要为丘陵、平原，分布于巢湖市东部、庐江县西部和南部的中低山为丘陵、平原所分隔.
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图 1 研究区位置示意图 Fig.1 Locality map of the study area 1-研究区范围（study area）；2-湖泊（lake） |
根据收集整理的地质资料和野外调查结果❶，研究区地质灾害以崩塌为主，崩塌地质灾害点有30处，占灾害点总数的60%；滑坡次之（19处），泥石流少量（1处）.将区内崩塌、滑坡、泥石流易发程度分为3级.主要为低易发区，面积占总面积的69.77%；中易发区面积占13.22%；高易发区占16.99%，主要分布在巢湖市北部大尖山、南部尖山，以及东汤池镇南部、矾山镇南部山区.
❶李运怀，等。合肥环巢湖地区城市地质调查报告。合肥：安徽省地质调查院，2018.
区内人口安全易损性和资产易损性均为极低易损性，即承灾体易损性为极低易损性.结合崩塌、滑坡、泥石流易发性、危险性和易损性等级特征，环巢湖地区地质灾害风险性等级均为低风险等级.
2.2 构造稳定性根据收集的地质资料和调查成果，区内位于F3池河－太湖断裂和F5嘉山－庐江断裂之间为断裂活动性次稳定区，其余为稳定区.
参照《国土资源环境承载力评价技术要求（试行）》 [36]，调查区地震动峰值加速度主要为Ⅰ级（稳定区）和Ⅱ级（次稳定区）.
2.3 水土环境 2.3.1 地下水环境根据“安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查”❶项目成果，研究区内浅层地下水质量背景为：Ⅰ类水占10.59%，ⅠⅠ~Ⅳ类水占88.23%，Ⅴ类水占1.18%.
❶贾十军，等。安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查报告（1:120万）。合肥：安徽省地质调查院，2017.
合肥环巢湖地区浅层地下水质量综合评价结果显示[37]，研究区Ⅰ类水不存在；适用于各种用途的Ⅱ类水仅占2.94%；适用于生活用水的Ⅲ类水所占比例最大，为40.91%；Ⅳ类水所占比例为38.77%，Ⅴ类水所占比例为17.38%.
2.3.2 土壤环境1）土壤硒等级
根据“安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查”❶项目中深层土壤Se元素的分析数据，参照《土地质量地球化学评价规范》（DT/Z 0295－2016）[38]中土壤Se等级划分标准，绘制土壤Se等级图.结果表明，Se缺乏土壤占全区50.24%；其次是边缘（26.07%）和适量（17.06%）土壤，主要分布在夏阁镇－槐林镇以及盛桥镇南部；Se高土壤占6.63%；无Se过剩土壤.
❶贾十军，等。安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查报告（1:120万）。合肥：安徽省地质调查院，2017.
2）土壤环境地球化学背景
原始数据引自“安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查”❶项目，根据《国土资源环境承载力评价技术要求（试行）》 [36]和《土地质量地球化学评价规范》（DT/Z 0295－2016）[38]进行研究区内土壤环境地球化学背景评价（图 2）.可见，区内主要为Ⅰ级（清洁）-Ⅱ级（轻微污染）土壤，ⅡⅠ级（轻度污染）-Ⅳ级（中度污染）土壤分布在半汤镇.
❶贾十军，等。安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查报告（1:120万）。合肥：安徽省地质调查院，2017.
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图 2 土壤环境地球化学背景等级 Fig.2 Background levels of soil environment geochemistry Ⅰ-清洁（clean）；Ⅱ-轻微污染（slight pollution）；Ⅲ-轻度污染（mild pollution）；Ⅳ-中度污染（medium pollution） |
3）土壤质量等级
原始数据引自“安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查”❶项目，依据《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295－2016）[38]中土壤环境地球化学等级标准评价现状土壤环境地球化学等级，再进行土壤环境地球化学综合等级划分.结果显示（图 3），研究区土壤质量等级主要为Ⅰ级.
❶贾十军，等。安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查报告（1:120万）。合肥：安徽省地质调查院，2017.
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图 3 土壤质量等级评价图 Fig.3 Assessment of soil quality level and grade Ⅰ-一等、二等（first and second grades）；Ⅱ-三等（third grade）；Ⅲ-四等、五等（fourth and fifth grades） |
根据“合肥环巢湖地区城市地质调查”❷项目专题“合肥环巢湖地区地质旅游资源调查评价”和《安徽省地质遗迹调查评价与区划报告》❶等资料，将研究区内地质旅游景点进行归类.
❷李运怀，等。合肥环巢湖地区城市地质调查报告。合肥：安徽省地质调查院，2018.
❶杨则东，等。安徽省地质遗迹调查评价与区划报告。合肥：安徽省地质调查院，2006
全区无世界级和国家级地质遗迹分布；省级地质遗迹有7个，其中包括基础地质类3个（紫薇洞、马家山鱼龙化石、银山村猿人遗址），地貌景观类4个（巢湖、半汤温泉、东汤池温泉、暖塘岗温泉）.全区无以地质公园形式被保护的地质遗迹.
3 地质环境承载能力评价方法 3.1 评价指标分级标准及权重确定参考《国土资源环境承载力评价技术要求（试行）》 [38]，并结合研究区地质环境特征，选取本底评价因子7项，状态评价因子2项，建立环巢湖地区地质环境承载能力评价指标（表 1、2），并对评价指标进行等级赋值.
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表 1 地质环境承载能力本底评价指标体系 Table 1 Background assessment index system of geological environment carrying capacity |
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表 2 地质环境承载能力状态评价指标体系 Table 2 Actuality assessment index system of geological environment carrying capacity |
层次分析法（AHP）是一种定性和定量相结合的系统化的层次化的分析方法，在权重的确立中有成熟的应用.本次采用AHP法确定调查区承载能力本底评价指标权重（表 1），并进行一致性检验来避免在判断矩阵中出现逻辑错误.判断矩阵CR小于0.1，满足一致性检验要求，得出的权重分配是合理的.
状态评价因子仅有2项，因此采用专家打分法进行权重确定（表 2）.
3.2 评价过程采用基于MapGIS的网格剖分，对研究区进行1 km × 1 km的格网单元划分，将环巢湖地区划分出3407个评价单元.
运用GIS软件叠加分析功能，对其进行综合加权求和，得到多个评价指标的综合评价结果.利用GIS加权叠加进行综合评价的数学表达式为：
| $ {P_i} = \sum {{W_i} \bullet {C_i}} $ |
式中：Pi-地质环境承载能力分值；Wi-评价因子权重；Ci-评价因子赋值.
地质环境承载能力评价结果分级主要有一倍标准差法[6]和自然断点法[7-8].本次结合研究区地质环境本底情况以及一倍标准差法，将承载本底划分为高、较高、中、较低、低等5个等级，承载状态划分为超载、均衡（临界超载）、盈余（不超载）3种状态，完成评价.
4 地质环境承载能力评价结果 4.1 本底评价结果区内地质环境承载能力本底总体呈中-较高状态（图 4），面积分别为1369.28 km2、1710.23 km2，分别占总面积的40.26%、50.28%（表 3）.
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图 4 地质环境承载能力本底评价图 Fig.4 Background assessment of geological environment carrying capacity 1-低区（lower capacity）；2-较低区（low capacity）；3-中区（medium capacity）；4-较高区（high capacity）；5-高区（higher capacity） |
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表 3 地质环境承载能力本底评价结果 Table 3 Background assessment result of geological environment carrying capacity |
承载能力高区在姥山和梅山分布较广，在矾山镇东侧西元地区呈南北向条带状分布.总体来说，该区地质环境条件较好，崩塌、滑坡、泥石流为不易发-低易发，构造稳定，地下水质量背景和土壤环境地球化学背景基本为Ⅰ类、土壤Se等级为适量-高，水土环境较好.
承载能力较高区主要分布于烔炀镇－中垾镇－夏阁镇北侧、巢湖市、三河镇－金牛镇、盛桥镇－槐林镇－散兵镇沿巢湖区域、庐江县东侧－泥河镇－矾山镇等地，在东汤池镇北侧、牛王寨西北侧等地也有分布.该区地质环境条件尚好，主要影响因子是地下水质量背景，多为Ⅲ类，土壤Se一般处在缺乏-边缘级别.
承载能力中区分布面积最大，该区崩塌、滑坡、泥石流为低易发-高易发，断裂活动性多为次稳定，地震动峰值加速度多为Ⅱ级，地下水质量背景为Ⅲ级-Ⅳ级，Se等级为一般为缺乏-边缘等级.
承载能力较低-低区在区内零星分布，仅占全区总面积的6.48%，主要分布在桴槎山南侧、大黄山南侧、大尖山一带、白山镇－高头山、黄牛山南侧、柯坦镇－乐桥镇的条状地带.该区地质环境条件差，崩塌、滑坡、泥石流为中易发-高易发区，地震动峰值加速度多为Ⅱ级，地下水量背景多为Ⅳ级，土壤Se一般缺乏.
4.2 状态评价结果区内地质环境承载状态总体为盈余（不超载）-均衡（临界超载）状态（图 5），面积分别为2622.38 km2、768.06 km2，分别占总面积的77.09%、22.58%（表 4）.
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图 5 地质环境承载能力状态评价图 Fig.5 Actuality assessment of geological environment carrying capacity 1-超载区（overload area）；2-均衡区（equilibrium area）；3-盈余区（surplus area） |
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表 4 地质环境承载能力状态评价结果 Table 4 Actuality assessment result of geological environment carrying capacity |
承载能力盈余（不超载）区在研究区内广泛分布.
承载能力均衡（临界超载）区主要分布在中垾镇及其北部近“T”字型区域、桐荫镇周边、巢湖市南侧裕溪河两岸、银屏山及其南侧近“M”字型区域、白山镇及其近巢湖地区、坝镇、柯坦镇、黄陂湖南侧－泥河镇－雾顶山，其他地区零星分布.该区浅层地下水水质等级为Ⅴ类，土壤质量等级为I级；或浅层地下水水质等级为Ⅲ类或Ⅳ类，土壤质量等级为Ⅱ级.
承载能力超载区在调查区内零星分布，分布面积仅占全区总面积的0.33%，主要分布在银屏山南侧2个局部区域、刘家墩西南侧和雾顶山南侧及东侧.影响因素主要是浅层地下水水质等级和土壤质量等级，该区浅层地下水水质等级多为Ⅴ类，土壤质量背景为Ⅲ级.
5 结论和建议环巢湖地区地质环境承载能力本底总体呈中-较高，分布面积各占研究区总面积的40.26%、50.28%；承载能力较低-低区在区内零星分布，仅占总面积的6.48%.地质环境承载状态良好，总体为盈余（不超载）-均衡（临界超载）区，分布面积占研究区总面积99.67%.可见，环巢湖地区地质环境资源禀赋与环境容量的条件很好，地质环境供容能力与社会经济的匹配程度也处于较高水平.
水土环境是影响环巢湖地区地质环境承载能力的重要因素.研究区内有乡镇工业企业、畜禽养殖业、垃圾填埋场等.此外，环巢湖地区作为安徽省典型的农业区，化肥和农药的不合理施用同样是影响水土环境的重要因素.因此，需要采取一定的措施加以控制，以进一步提升该区域地质环境承载能力.
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