天津市是北方和环渤海湾经济区中重要的商贸中心之一。自古以来，天津市所在地区是我国重要的漕运枢纽、水陆货运的集散中心，商贾云集。至今已成为拥有950万人口的现代化港口城市。随着城市的扩大与人口的剧增，天津的生态环境百年间发生了沧桑巨变。从地学的角度对环境的变迁进行研究与预测，为城市的发展与社会、经济的长远规划提供地质基础依据是非常必要的。

1997年，天津地质矿产研究所水资源与环境地质调查研究室承担了原地矿部地质调查局下达的在渤海湾沿海地区开展1：5万区域地质调查和综合性的科学研究项目，通过野外填图基本查明近百年间天津及周边地区约8000Km2的地表形态、水系、土地利用、生态环境变化等方面的资料，初步查明了近百年间天津市的生态环境变化及其特征，并应用MPGIS和PCI软件数字化处理。

地质环境变化20世纪初，天津地区面积仅约26Km2，人口密度低，零星的村镇多沿地势较高的古今河道分布，以防洪水和海潮的侵袭。当时的总体地质环境是：以自然地理环境为主，地势低洼、人烟稀少、交通不便。20世纪末，天津市区面积扩大了近10倍，达到250多平方公里：市区中心人口密度大于2.2万人每Km2；沿海增加了塘沽、汉沽、大港滨海三区，现今的地理环境则以人类改造地理生态为主，在人类生产生活的需求下，原始的地理生态环境基本已不复存在。

自然景观的变化20世纪初，天津地区的地貌特征是西北高东南低，近海地区地势低平，海拔低于4m，近80%是河网密布的湿地和盐沼。20世纪末，部分原有的洼地已建起了水库，大部分自然水域包括河网和池塘已基本消失；地下水的过度开采，使地下水水位下降的同时，引发地表水的枯竭，近而造成一些水库因水源不足而废弃，地面沉降加剧。

七里海逐步干涸的命运是渤海湾沿海地区众多湿地消亡的缩影近百年前，七里海是典型的湿地景观，是近三千年以来海退过程中残留下来的泻湖，面积最大时可达100余Km2，芦苇丛生的植被景观在过去数千年间曾多次出现，在古河口和近海岸边发育有世界著名的牡蛎礁，厚度可达5-7m，这一优良的自然景观一直保持到20世纪中叶。今天的七里海尽管已被列为国家级自然保护区，但湿地的面积已经减少了大约三分之二，后七里海在三十年前已经全部消失，前七里海也在继续淤积中，个别湖区的湖底仅比周围农田低不足1米。可以断言，若不善加保护，在不远的将来，七里海这块最后的天然湿地将不复存在。

贝壳堤的变化在过去的7000年间形成了长数十公里、几乎全部由贝壳及其碎屑组成的贝壳堤古海岸线，老的贝壳堤已被泥沙覆盖，年轻的贝壳堤则呈数米高长垅状展布，宋金寒冷时期和明、清“小冰期”使之进一步加高，成为风成砂丘，是沿海抵御风暴潮和海水侵袭的天然屏障。堤内多层古土壤，发育于气候温暖湿润时期。此外，堤内赋存的淡水成为人类移居海岸的生存条件之一。明清以来，年轻贝壳堤上的零星定居点逐渐发展成了小村落，坚固的贝壳堤成了最早的公路，现在津歧公路的上古林段、南水源段就是建在贝壳堤之上；20世纪70年代在遥感影象上仍可识辨年轻贝壳堤的形迹，80年代以来贝壳堤受到极为严重的人为破坏，在市区范围内几乎已无法找到贝壳堤的痕迹。

珍稀的牡蛎礁堆积全球罕见牡蛎礁与贝壳堤一样，是人们认识自然历史过程的天然博物馆。距今7000年以来，天津北部的牡蛎礁平原(The Oyster-Reef Plain)沿古河口和近岸海区发育了众多牡蛎礁，礁体由密集簇生的牡蛎组成，个体可达10-40cm，礁体厚度最大5-7m。作为全球所有动植物中单位体积最高生物量的礁体，牡蛎礁的正常发育(向上建造)以及保存于礁体内的风暴潮破坏记录，反映了天津地区近数千年来经历了多次气候适宜阶段与破坏阶段的交替。自80年代以来，已发现的三、四十处埋葬牡蛎礁均遭受到了严重的人为破坏，很多已不复存在。

贝壳堤与牡蛎礁，是渤海湾沿海地区两类特殊的地质体，在世界上亦有较高的知名度。牡蛎礁体的厚度甚至是全球近数千年来已知同类礁体中最厚者，具有极高的生态环境研究价值和旅游观尝价值，是宝贵的地质遗产和天津市的珍稀资源。如不对牡蛎礁和贝壳堤进行抢救式的保护，我们失去的可能不仅仅是两个地质体。

海岸线发生了巨大的变化自持续数百年的明、清小冰期结束后直至20世纪初，渤海湾海岸线趋于平直，潮间带坡度大，宽度一般仅在1-2Km之间，海河河口呈喇叭状，向内凹进；到了20世纪后期，部分岸段的海岸线侵蚀后退，潮间带被淤平、变宽，潮间带宽度增大至3-5Km，平均大潮低潮线向海推进，海河河口人工突堤向海延伸了5Km。尤其是80年代以来，沿海地区大面积开辟盐田、修筑虾池，使一些岸段的海岸线向海推进了1-2Km，这些人为的由泥沙堆积的海岸，极易被暴风潮冲毁，致使大量泥沙被沿岸流搬运，可能加重天津港和黄骅港的淤积。目前，所有河流下游和入海口处均被严重淤积，已经成为特大洪水期行洪不畅的重要隐患，沿海渔业活动亦受到影响，每年需花费大量的人力和物力清淤，但边清淤边堆积，形成恶性循环，成为沿海地区的一个严重的地质环境问题.