Địa chất môi trường là lĩnh vực khoa học địa chất nghiên cứu mối quan hệ tương tác giữa con người và môi trường địa chất. Có những cách định nghĩa khác, cụ thể hơn về địa chất môi trường , địa chất môi trường là khoa học áp dụng các kết quả nghiên cứu địa chất vào các vấn đề sử dụng đất và công trình dân dụng, liên quan chặt chẽ với địa chất đô thị và xử lý tác động của các hoạt động của con người lên môi trường vật lý (ô nhiễm nguồn nước do nước thải và chất thải hóa chất độc hại), hồi phục các vùng đất đã khai thác khoáng sản, xác định các vị trí ổn định về địa chất để xây dựng các công trình, nhà máy điện hạt nhân và các công trình khác và xác định các nguồn vật liệu xây dựng. Địa chất môi trường là một chuyên ngành khoa học ứng dụng các nguyên lý và tri thức địa chất học để giải quyết các vấn đề nảy sinh do con người chiếm cứ, khai thác môi trường tự nhiên. Địa chất môi trường, một chuyên ngành của Địa chất học nghiên cứu các quá trình, tài nguyên Trái đất và các đặc trưng kỹ thuật của vật liệu Trái đất nhằm:

1. bảo vệ sức khoẻ, hệ sinh thái tự nhiên khỏi các phản ứng sinh hoá, địa hoá bất lợi từ các nguyên tố và hợp chất hoá học xuất hiện tự nhiên hoặc được con người đưa vào môi trường
2. bảo vệ cuộc sống, an toàn và phúc lợi của con người trước các quá trình tự nhiên như lũ, bão, động đất, trượt lở đất, thông qua quy hoạch sử dụng đất.

Một cách tổng hợp, có thể hiểu địa chất môi trường là khoa học ứng dụng các nguyên lý, tri thức của địa chất học để phát hiện và giải quyết các vấn đề môi trường, sử dụng hợp lý tài nguyên, điều kiện tự nhiên, ứng phó với biến đổi khí hậu, thiên tai để phát triển bền vững. địa chất môi trường là lĩnh vực khoa học địa chất nghiên cứu mối quan hệ tương tác giữa con người và sinh quyển, môi trường địa chất, môi trường sống nói chung, nhằm quản lý bền vững, đảm bảo cho hệ thống tự nhiên duy trì được sự phát triển mà không phải trả giá về môi trường.

Thuật ngữ địa chất môi trường xuất hiện lần đầu trong cuốn sách về địa chất môi trường của Peter Tyrell Flawn (1970). Các nhà khoa học có những đóng góp quan trọng cho phát triển địa chất môi trường là A. Keller, D. Wolff, C. W. Montgonmery, M. Bennett, P. Doyle, A. D. Howard, D. Mulder,... Trên thế giới, những quốc gia có địa chất môi trường phát triển mạnh là Hoa Kỳ, Nhật Bản, Canada, Anh, Pháp, Nga, Trung Quốc,… Qua hơn 50 năm phát triển, địa chất môi trường đã được hoàn thiện về phương pháp luận, phương pháp và nội dung nghiên cứu, mở rộng phạm vi ứng dụng tới nhiều ngành khoa học kỹ thuật, kinh tế và bảo vệ môi trường, sử dụng bền vững tài nguyên, ứng phó tai biến, biến đổi khí hậu. Giai đoạn đầu phát triển, địa chất môi trường cung cấp thông tin khoa học địa chất phục vụ quy hoạch sử dụng và quản lý tài nguyên. Địa chất môi trường còn được coi là một bộ phận của khoa học môi trường, liên quan trực tiếp tới địa chất công trình, nghiên cứu mối tương tác giữa con người với tất cả các yếu tố của môi trường sống, gồm các yếu tố vật lý, hoá học và sinh học nhằm quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên, đảm bảo cho hệ thống tự nhiên duy trì được sự phát triển mà không phải trả giá về môi trường. Như vậy, các nội dung nghiên cứu địa chất môi trường ngày càng được mở rộng và toàn diện hơn.

Mục tiêu của địa chất môi trường

Mục tiêu của địa chất môi trường là sử dụng những thông tin và dữ liệu, dấu ấn địa chất, cơ sở lý thuyết, phương pháp địa chất học để:

1. nghiên cứu, xây dựng các giải pháp phát huy, sử dụng hợp lý các chức năng và luật pháp bảo vệ môi trường địa chất để phát triển bền vững
2. nghiên cứu, đánh giá, dự báo, ứng phó với tai biến, biến đổi khí hậu, giải quyết xung đột môi trường, bảo vệ môi trường, sử dụng bền vững tài nguyên, bảo tồn đa dạng sinh học và di sản thiên nhiên, nâng cao sức khỏe con người và hệ sinh thái.

Để đạt được các mục tiêu này, địa chất môi trường cần thực hiện những nội dung nghiên cứu sau:

1. phát hiện, giải thích, đánh giá các hiện tượng, quá trình địa chất ảnh hưởng đến đời sống con người, hệ sinh thái
2. cung cấp cơ sở khoa học và cơ sở dữ liệu điều tra cơ bản về môi trường địa chất ở các vùng lãnh thổ khác nhau (miền núi, lưu vực sông, ven biển, đô thị, nông thôn,…) về các mặt như cấu trúc địa chất, địa động lực, địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn, địa chất công trình, địa kỹ thuật, sinh địa hóa, địa chất sinh thái, khả năng tàng trữ và tiêu huỷ độc tố, mức độ nhạy cảm với tai biến, tiềm năng các dạng tài nguyên, đánh giá mức độ thuận lợi, bất lợi của môi trường địa chất
3. Nghiên cứu nguồn gốc, nguyên nhân, quy luật hình thành và xuất hiện, quy mô và tác hại, đánh giá và dự báo và đề xuất các giải pháp ứng phó các tai biến địa chất và biến đổi khí hậu
4. Nghiên cứu nguồn, đánh giá và dự báo mức độ, quy mô ô nhiễm môi trường nước , đất, trầm tích, vỏ phong hóa, không khí dưới mặt đất
5. Đánh giá, dự báo tác động của các hoạt động nhân sinh đến Môi trường địa chất và ảnh hưởng của môi trường địa chất đối với sinh giới, kể cả con người, làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp quản lý và xử lý chất thải, bảo vệ môi trường, phòng và chữa bệnh, nâng cao sức khoẻ con người (địa chất y học), bảo tồn đa dạng sinh học
6. Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên, môi trường, quy hoạch, quản lý lãnh thổ phù hợp với các hoạt động phát triển (xây dựng, giao thông, công nghiệp, nông nghiệp, đô thị hoá, phát triển kinh tế, xã hội tuần hoàn, carbon thấp, chống chịu cao,…), bảo tồn các di sản thiên nhiên hướng đến phát triển bền vững
7. Nghiên cứu, hồi phục cổ môi trường, cổ khí hậu, các nền văn minh, điều tra tội phạm,...

Địa chất môi trường có quan hệ liên ngành với các khoa học Trái đất, khoa học môi trường, sinh học, hoá học, vật lý và các khoa học tự nhiên, xã hội khác. Tuỳ theo mục đích và khả năng ứng dụng, địa chất môi gồm các chuyên ngành: Địa hóa môi trường, Địa kỹ thuật môi trường, Địa hóa công trình, Khoáng vật học môi trường, Địa chất tai biến, Địa chất môi trường khu vực, Địa chất y học.

Địa chất môi trường tại Việt Nam

Ở Việt Nam, địa chất môi trường là lĩnh vực nghiên cứu mới xuất hiện từ những năm 1990, được ứng dụng trong bảo vệ môi trường và sử dụng bền vững tài nguyên, quy hoạch sử dụng hợp lý lãnh thổ, bảo tồn các di sản địa chất, giảm thiểu tai biến thiên nhiên, ứng phó biến đổi khí hậu để phát triển bền vững. Lần đầu tiên ở Việt Nam, bộ môn địa chất môi trường - địa kỹ thuật được thành lập (1996) (nay là bộ môn địa chất môi trường và bộ môn địa kỹ thuật và phát triển hạ tầng) và môn học địa chất môi trường (từ năm 1994) được tổ chức giảng dạy tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. Từ đó đến nay, rất nhiều các công trình, dự án, đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực địa chất môi trường đã và đang được triển khai như nghiên cứu thành lập bản đồ địa chất môi trường đới ven biển, địa chất đô thị, địa chất tai biến, địa hoá môi trường, địa chất môi trường với ứng phó biến đổi khí hậu, địa chất y học, địa chất sinh thái, đánh giá và hạn chế tác động của các hoạt động nhân sinh như đắp đê, hồ thủy điện, khai thác khoáng sản tới môi trường,...

Tài liệu tham khảo

1. Keller E. A., Introduction to Environmental Geology, Prentice Hall, 792p, 2011.
2. Klaus K.E. Neuendorf, James P. Mehl Jr., Julia A. Jackson, Glossary of Geology, Fifth Edition (revised), American Geosciences Institute, 2005.
3. Mai Trọng Nhuận (chủ biên), Địa chất môi trường và phát triển bền vững Việt Nam. Công nghệ địa môi trường cho bảo vệ môi trường vùng khai thác và chế biến khoáng sản, Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội, 557tr.,2020.
4. Peter Tyrell Flawn, Environmental Geology: Conservation, Land-use Planning, and Resource Management, HarperCollins, 313p, 1970.
5. Tống Duy Thanh, Mai Trọng Nhuận, Trần Nghi (đồng chủ biên), Bách khoa thư địa chất, Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2016.