張 靜,卞玉梅,宋林琳,陳 楓
遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,遼寧 沈陽 110032
隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,人口、資源向城鎮(zhèn)匯集,城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,人們的各種經(jīng)濟(jì)、社會活動對地質(zhì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響,產(chǎn)生了一系列的地質(zhì)環(huán)境問題,甚至造成了地質(zhì)災(zāi)害。另一方面,地質(zhì)環(huán)境問題又制約著城鎮(zhèn)化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。因此,如何協(xié)調(diào)好城鎮(zhèn)化與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系成為一個新的課題,而且具有重大意義。
城鎮(zhèn)化進(jìn)程主要從以下三個指標(biāo)進(jìn)行研究:(1)城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎夭粩嗌仙闯擎?zhèn)化率不斷增加;(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中,農(nóng)業(yè)比重降低,第三產(chǎn)業(yè)比重逐漸增大;(3)城鎮(zhèn)化水平與國民生產(chǎn)總值增長呈正比[1-3]。
(1)人口指標(biāo)
從建國以來,遼寧省人口不斷增加,至2010年末,全省常住人口達(dá)到4 374.6萬人,城鎮(zhèn)人口比重增加到62.15%。(見圖1)
(2) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
自建國以來,第一產(chǎn)業(yè)比重基本處于下降趨勢。自建國至1978年,第二產(chǎn)業(yè)比重處于上升階段,之后持續(xù)下降;但在2004~2009年間,第二產(chǎn)業(yè)的比重又呈現(xiàn)出上升趨勢,上升了6.1%。第三產(chǎn)業(yè)的變化趨勢剛好與第二產(chǎn)業(yè)的相反,在1978~2004年間的比重是處于上升階段,但在2004~2009年間,第三產(chǎn)業(yè)的比重又呈現(xiàn)出下降趨勢。
圖 1 遼寧省城鎮(zhèn)化過程中的人口特征Fig.1 Population characteristics in the process of urbanization of Liaoning Province
圖 2 遼寧省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變狀況Fig.2 The industrial structure evolution of Liaoning Province
(3)人均GDP指標(biāo)
遼寧省2010年地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)達(dá)18 457億元,居全國第七,與2009年相比增長21.3%。近十年來,全省GDP和人均GDP均保持高速增長趨勢,平均增長速率分別為15.3%和14.8%。(見圖3)
自建國以來,遼寧省的城鎮(zhèn)化發(fā)展大體分為四個階段:
(1)第一階段:初步發(fā)展(1949~1962年)這一階段,城鎮(zhèn)化呈先揚(yáng)后抑走勢。國內(nèi)外形勢有利于國家集中精力發(fā)展經(jīng)濟(jì),部隊(duì)官兵大量轉(zhuǎn)業(yè),城鄉(xiāng)勞動人口流動不受限制。正是這十年,遼寧承擔(dān)了振興國家的重任,成長為共和國長子。這一階段扎實(shí)的重化工業(yè)基礎(chǔ),使日后遼寧城鎮(zhèn)化發(fā)展有了好的開端[4-6]。
圖 3 遼寧省人均GDP變化特征Fig.3 The per capita GDP of Liaoning Province
1966~1970年,遼寧農(nóng)業(yè)人口劇增,五年共增長362萬,增幅20.2%,年均增長速度接近1958~1962年時期三倍,農(nóng)業(yè)人口一舉突破2 000萬,非農(nóng)人口卻從1 000萬回落到900多萬。
(3)第三階段:穩(wěn)定發(fā)展(1970~2005年)
這一時期城鎮(zhèn)化回到正常軌道,改革開放的三十年,是遼寧二產(chǎn)、三產(chǎn)、城鎮(zhèn)化率第一次同時期增長的時期。這期間里,城鎮(zhèn)化進(jìn)入高速發(fā)展通道,城鎮(zhèn)化率達(dá)到35.1%,較全國高16.1%。從1981年開始,遼寧城鎮(zhèn)化發(fā)展逐漸由二產(chǎn)拉動型過渡到三產(chǎn)拉動型。但此后,遼寧城鎮(zhèn)化率雖然仍在逐漸提高,但增幅已開始放緩,這與老工業(yè)基地逐漸衰落有關(guān)。
(4)第四階段:快速發(fā)展(2005~至今)
這一時期為城鎮(zhèn)化進(jìn)入快速發(fā)展階段。2010年底,遼寧城鎮(zhèn)化率達(dá)到61.2%,在本階段城鎮(zhèn)化發(fā)展中,由工業(yè)振興帶來的城市擴(kuò)張成為影響城鎮(zhèn)化發(fā)展的主流因素。遼寧“兩大基地,三大產(chǎn)業(yè)”的謀篇布局基本完成,發(fā)展?jié)摿﹂_始釋放,遼寧老工業(yè)基地再次煥發(fā)青春。
遼寧省城鎮(zhèn)化的發(fā)展歷程分為四個階段,而每個階段所出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境問題各為不同,現(xiàn)將各階段的主要地質(zhì)環(huán)境問題簡述如下(表1):
該時期遼寧省重工業(yè)的大力發(fā)展,城鎮(zhèn)人口的快速增長,城市供水需水量日益增大,地下水的大量開采,造成區(qū)域地下水位大幅下降,同時,工業(yè)“三廢”及城市居民生活廢棄物的大量增加排放,造成城市地下水的污染,這兩個地質(zhì)環(huán)境問題是當(dāng)時遼寧省的主要地質(zhì)環(huán)境問題。這些問題主要分布在沈陽、大連、撫順、鞍山等重工業(yè)城市。
表 1 遼寧省不同城鎮(zhèn)化階段的地質(zhì)環(huán)境問題Table 1 Geological environmental problems in the different phase of Liaoning Province
該階段正是“文革”時期,加之“上山下鄉(xiāng)”等歷史事件,全省城鎮(zhèn)化發(fā)展受其影響,農(nóng)村人口劇增,城市人口回落減少,城市地質(zhì)環(huán)境問題突出表現(xiàn)出地下水污染。該時期雖然城市居住人口大量減少,但當(dāng)時國家對工業(yè)排污,城市居民生活垃圾排放管理要求還仍不建全,一些工業(yè)“三廢”生活垃圾亂堆亂放現(xiàn)象還很突出,造成城市地下水遭受污染程度仍在加重。另外區(qū)域地下水位下降問題有所緩解,但依然存在。
這一時期是改革開放的三十年,遼寧省在城市建設(shè)、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題主要有:地質(zhì)災(zāi)害、城市地下水污染、沿海城市海(咸)水入侵、礦山地質(zhì)環(huán)境問題、城市地下水位嚴(yán)重下降等,上述地質(zhì)環(huán)境問題表現(xiàn)很突出,分布范圍也越來越廣泛,危害程度也在不斷加大。
(1)地質(zhì)災(zāi)害
① 滑坡
自然滑坡主要發(fā)生在岫巖、鳳城、寬甸等群發(fā)性泥石流的形成區(qū)。人為采礦誘發(fā)的滑坡,是我省大中型露采礦山最為典型的礦山地質(zhì)環(huán)境問題之一,以撫順西露天礦、阜新海州露天礦、鞍山眼前山鐵礦、大孤山鐵礦、本溪歪頭山鐵礦及南芬礦最為發(fā)育。城市人工滑坡常見于本溪、丹東、大連等城區(qū),多由坡腳卸荷或坡面加載等人類工程活動的觸發(fā)作用而形成的滑坡。其規(guī)模一般較小,但危害較大,以大連城區(qū)最為典型。
② 崩塌
人為崩塌主要分布于露天礦、采石場及公路沿線。省內(nèi)55.07%的崩塌發(fā)生在省道、國道等主要公路干線,嚴(yán)重影響過往車輛及行人的安全。此外崩塌災(zāi)害在省內(nèi)的露天采礦場十分常見,具有普遍性、多發(fā)性、規(guī)模小。
③ 泥石流
我省泥石流的分布具有明顯的時空規(guī)律性。空間上,群發(fā)性強(qiáng)、范圍最廣、規(guī)模最大、頻率最高、災(zāi)情最重的地區(qū)主要集中在遼東的鳳城、岫巖、寬甸以及遼南的蓋州、瓦房店、普蘭店三縣交界處的老帽山區(qū)。
(2)礦山地質(zhì)環(huán)境問題
遼寧省的礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要為采空區(qū)塌陷,按其塌陷特點(diǎn)、規(guī)模可劃分為地面沉陷和地面塌陷兩種類型。地面沉陷主要分布于撫順、阜新、本溪、鐵法、北票、南票、沈北等在煤田開采基礎(chǔ)上發(fā)展起來的礦業(yè)城鎮(zhèn)。采空塌陷是我省煤礦普遍發(fā)生的一種地質(zhì)災(zāi)害,但在一些大中型有色金屬礦山亦較發(fā)育。地面塌陷使礦區(qū)積水、受淹土地鹽漬化、破壞耕地和建筑設(shè)施。特別是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體小礦多開采淺部礦層,也易引起漏斗狀的塌陷,它對土地資源和環(huán)境的破壞性更為突出。
(3)區(qū)域地下水位下降
我省人口多,工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)水資源少,是全國水資源極為匱乏的省份。前已述及,由于水資源短缺,加之地表水污染嚴(yán)重,地下水的開發(fā)利用程度較高,供需矛盾十分突出。尤其是在以地下水作為主要供水水源的城市,由于持續(xù)過量開采地下水,造成水位逐年下降,含水層被疏干,形成永久性的降落漏斗。不但使水資源更加短缺,還由此引發(fā)諸多城市環(huán)境水文地質(zhì)問題,進(jìn)而嚴(yán)重制約這些地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
為了滿足城市生產(chǎn)、生活用水需求,過量抽取地下水而形成的區(qū)域降落漏斗在沈陽、遼陽、大連、鐵嶺、營口、朝陽、錦州、葫蘆島等大中城市均有分布。尤以沈陽、遼陽漏斗形成時間最長,規(guī)模最大,危害也最為嚴(yán)重。
(4)地下水污染
全省地下水質(zhì)量各類級別均有,總的宏觀趨勢是:基巖山區(qū)地下水水質(zhì)綜合評價指數(shù)均小于2.50,基本上處于天然狀態(tài),沒有受到污染;平原區(qū)及河谷平原區(qū)的淺層地下水水質(zhì)已受到不同程度的污染,深層孔隙水及基巖裂隙水、巖溶水也受到一定程度的污染。其特點(diǎn)是城鎮(zhèn)、居民聚集地飲用水源大部分都受到污染,而遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的地區(qū),受到污染的程度較輕;各主要工業(yè)城市所在地區(qū)的地下水,其綜合評價指數(shù)多大于4.35,說明受到污染的程度是嚴(yán)重的,多數(shù)井水已不適飲用。
(5)海水入侵
多年來,在濱海平原,由于大量開采地下水,導(dǎo)致許多沿海地區(qū)發(fā)生海水入侵,1999年總面積達(dá)728 km2,成為沿海地區(qū)最為突出的環(huán)境水文地質(zhì)問題。鑒于各海侵地段所處的地理位置及地質(zhì)構(gòu)造和危害程度不同,將全省劃分為五個海水入侵區(qū):大連、營口、下遼河三角洲、遼西沿海、莊河~丹東沿海。
2005年至今,遼寧省城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的地質(zhì)環(huán)境問題主要體現(xiàn)在以下四個方面:
(1)地下水污染
隨著城市人口不斷的增加,地下水的大量開采,生活垃圾、污水、工業(yè)“三廢”中的有毒有害物質(zhì)滲入地下水中,并隨地下水位下降漏斗的擴(kuò)散,地下水污染范圍也越來越大。
(2)海(咸)水入侵
省內(nèi)海(咸)水入侵地段主要在大連、營口、錦州、葫蘆島、盤錦五個地區(qū)。
①大連:大連地區(qū)海水入侵主要發(fā)生于1 288 km長的近海岸的條形地帶和各島嶼周圍共618 km長的地帶。入侵總面積約為458 km2,最大入侵距離8.6 km。從大連市海水入侵的平面分布上看,海水入侵的點(diǎn)數(shù)有所減少,入侵程度有所減緩。2011年降雨有增加,而且局部地段開采減少,海水入侵程度有所減緩。
②錦州:海水入侵發(fā)生在大小凌河扇地的沿海地帶,分布于凌海市娘娘宮-北二溝-義合屯-喜鵲溝一線以南。向內(nèi)陸入侵5~15 km,入侵面積約335 km2,基本處于平衡狀態(tài)。
③葫蘆島:斷續(xù)分布于曹莊和稻池地區(qū),入侵面積約129 km2,向內(nèi)陸入侵7~9 km,與去年相比,基本處于平衡狀態(tài)。綏中縣的望海、六股河口、貓眼河口、臺子里、南嶺、東鹽鍋等地也不同程度地存在海水入侵,入侵內(nèi)陸距離3~10 km不等。
④營口:海水入侵主要發(fā)生于大清河河口和鲅魚圈水源地、熊岳沿海。
⑤盤錦:盤錦西部、北部和東北部的石新水源、溝幫子水源、高升水源,由于大量開采第四系地下淡水,促使咸、淡水界線向淡水區(qū)推移。目前咸淡水界線普遍比上個世紀(jì)六十年代向淡水區(qū)擴(kuò)張0.5~2.0 km,以石新擴(kuò)張速度最快,為1.0~4.0 km。
(3)地下水位下降
遼寧省是全國水資源貧乏的省份之一,尤其是地下水資源更是短缺。省內(nèi)一些城市由于地下水的過量開采,造成地下水位嚴(yán)重下降,沈陽、鞍山、遼陽、盤錦等市已處于嚴(yán)重地過量開采之中,造成地下水位大幅度持續(xù)下降,形成了區(qū)域降落漏斗。
(4)礦山地質(zhì)災(zāi)害
遼寧省城鎮(zhèn)化進(jìn)展到快速發(fā)展階段,省內(nèi)一些老礦山也已進(jìn)入尾礦或閉礦階段。這些礦山為城市留下了很嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問題。如阜新海州露天煤礦、撫順西露天煤礦、鞍山眼前山鐵礦、本溪歪頭山鐵礦和南芬鐵礦等礦山滑坡極為發(fā)育,其特點(diǎn)是規(guī)模大,頻率高,持續(xù)時間長,破壞性大,造成的損失大。礦山采空區(qū)發(fā)生的地面塌(沉)陷也日益突出,尤以撫順、本溪、阜新、鐵法、北票、南票煤田等最為嚴(yán)重。另外,礦山的排土場、尾礦庫占用大量土地,造成土地砂礫化,損毀植被等礦山地質(zhì)環(huán)境問題也日益嚴(yán)重。
地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)環(huán)境的一種變異現(xiàn)象。在城市大規(guī)模建設(shè)活動中,可誘發(fā)和激化各種地質(zhì)災(zāi)害,成為制約城市發(fā)展規(guī)劃的消極因素。遼寧省城鎮(zhèn)化發(fā)展的地質(zhì)環(huán)境約束突出體現(xiàn)在以下幾個方面:
隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、城鎮(zhèn)人口不斷增加、城鎮(zhèn)居民的消費(fèi)不斷升級,城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)逐漸超出負(fù)荷,由此產(chǎn)生的城市生產(chǎn)、生活釋放的廢水、廢氣和垃圾迅猛增長,生產(chǎn)、生活釋放的廢水、廢氣和垃圾迅猛增長,土壤、地下水的污染,給原本趨緊的城鎮(zhèn)地下水資源環(huán)境供給帶來了更大的壓力。以地下水作為主要供水水源的城市,由于持續(xù)過量開采地下水,造成水位逐年下降,含水層被疏干,形成永久性的降落漏斗。這些漏斗主要分布在沈陽、遼陽、大連、鐵嶺、營口、朝陽、錦州、葫蘆島等大中城市。尤以沈陽、遼陽漏斗形成時間最長,規(guī)模最大,危害也最嚴(yán)重。地下水資源短缺、污染環(huán)境問題已是遼寧省城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的一個非常嚴(yán)重的約束問題之一。
遼寧省礦產(chǎn)資源開發(fā)利用歷史悠久,強(qiáng)度高,規(guī)模大,取得了舉世矚目的成就。然而隨著礦山開采規(guī)模、強(qiáng)度的不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題也越來越多,危害越來越重,造成了較大的損失和負(fù)面影響,對城鎮(zhèn)化進(jìn)程起到了約束和阻礙作用。
遼寧省沿海城市海岸帶海水入侵地質(zhì)環(huán)境問題十分突出,海水入侵破壞了緊缺的地下水資源,嚴(yán)重制約地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
建議從省政府層面出臺一部全省性的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)條例,寫入包括城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容要求,明確規(guī)定城鎮(zhèn)規(guī)劃、建設(shè)與管理中必須以地質(zhì)勘查資料為依據(jù),充分考慮地質(zhì)環(huán)境條件及承載力。
開展全省主要城鎮(zhèn)或城市群地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查評價,建立城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境可視化信息平臺; 建立完善城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系和地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急體系;采取科學(xué)的綜合管理或工程整治措施,控制地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展,提高地質(zhì)環(huán)境綜合利用程度。
開展城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價研究。綜合考慮城鎮(zhèn)的自然屬性和社會屬性,研究不同類型城鎮(zhèn)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)與評價方法,進(jìn)行城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價與功能分區(qū);開展城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境承載力研究。從地質(zhì)環(huán)境的角度,分析適宜城鎮(zhèn)發(fā)展的區(qū)域、發(fā)展規(guī)模和發(fā)展水平,提出提高城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境承載力的對策;開展地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與整治相關(guān)理論與技術(shù)方法研究。
通過舉辦多種形式的科普講座或培訓(xùn)班等,提高各級領(lǐng)導(dǎo)和決策部門對城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與地質(zhì)災(zāi)害防治的認(rèn)識和重視程度;利用廣播、電視、報紙、互聯(lián)網(wǎng)等多種媒體或發(fā)放科普宣傳材料,向廣大城鎮(zhèn)居民宣傳普及城鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境知識和相關(guān)政策法規(guī);建立社會和輿論監(jiān)督機(jī)制,完善信訪、舉報制度,提高地質(zhì)環(huán)境保護(hù)相關(guān)法規(guī)制度的執(zhí)行力度。
(1)根據(jù)遼寧省人口、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和GDP等三個方面的特征,將建國以來遼寧省城鎮(zhèn)化發(fā)展歷程劃分為初步發(fā)展(1949~1962)、不穩(wěn)定發(fā)展(1962~1970)、穩(wěn)定發(fā)展(1970~2005)、快速發(fā)展(2005年~至今)四個階段。
(2)在遼寧省城鎮(zhèn)化初步發(fā)展階段和不穩(wěn)定發(fā)展階段,存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題均是地下水污染、地下水位下降;在穩(wěn)定發(fā)展階段,存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題是地質(zhì)災(zāi)害、地下水污染、海(咸)水入侵、礦山地質(zhì)環(huán)境問題、地下水位下降;在快速發(fā)展階段,存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題是地下水污染、海(咸)水入侵、地下水位下降、地質(zhì)災(zāi)害。
(3)地下水環(huán)境、礦山地質(zhì)環(huán)境和海水入侵是目前制約遼寧省城鎮(zhèn)化發(fā)展的主要因素。
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