城市地质环境安全评价实践成果

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：城镇遭遇和产生的缓变性地质环境问题主要有:地面沉降、地裂缝、海平面上升和海岸侵蚀淤积、水土污染以及生态退化等。南方城市相对于北方地下水水质恶化趋势明显较轻。

城镇遭遇和产生的缓变性地质环境问题主要有:地面沉降、地裂缝、海平面上升和海岸侵蚀淤积、水土污染以及生态退化等。

(一)地面沉降

2011年,全国已有16省(区、市)的近100个大中城镇和地区发生了地面沉降,沉降区面积达9万km2,较20世纪90年代增加了近1倍,主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地等地区,安徽阜阳、东北松嫩平原、珠江三角洲、江汉平原等地的城镇也出现了地面沉降。依发展趋势看,我国许多城镇地面沉降面积、沉降量及发生地面沉降城镇的数量都保持着逐年增长的势头(2015年)(侯金武,2011)。

长江三角洲已形成了以上海、苏州、常州与无锡为中心的地面沉降区,沉降严重的城市包括上海、苏州、无锡、常州、嘉兴、湖州、张家港等城市,超过200mm的面积近1万km2,占区域总面积的1/3(高慧丽,范建勇,2015)。

华北平原是我国地面沉降灾害最严重的地区。该地区地面沉降已不局限于城市中心,近郊甚至远郊区也开始沉降,已形成以天津、北京与沧州3个城市为大中心,保定、衡水与德州为次级中心的地面沉降降落漏斗,地面沉降超过200mm的区域已达6万km2。地面沉降从城市中心向四周扩大发展,华北平原地面沉降不仅在城市中心形成,且在北京、天津、沧州、德州、保定等城市近郊甚至远郊区也开始沉降(高慧丽,范建勇,2015)。

汾渭平原城市的地面沉降主要以西安与太原为代表。西安市的地面沉降主要发生在城区和近郊区,沉降区内形成了7个沉降槽。太原市地面沉降范围逐年向盆地边缘扩展,沉降降落漏斗面积逐年扩大,南部有向晋中盆地延伸趋势(高慧丽,范建勇,2015)。

地面沉降不断从平原城镇向丘陵山区城镇、从特大城市向中小城镇发展。不仅在华北平原、长江三角洲与汾渭平原这些有较久沉降历史的地区持续发展,还逐渐向东北平原、长江中游、中原、海峡西岸、云贵高原等以前沉降不明显的平原、低山丘陵、高原山地等地区发展(高慧丽,范建勇,2015)。

(二)地裂缝

地裂缝是一种独特的城镇地质环境问题,自20世纪50年代后期发现,1976年唐山大地震以后活动明显加强,特别是进入20世纪80年代以来,由于过量抽汲承压水导致的地裂缝两侧不均匀地面沉降进一步加剧了地裂缝的活动。

自20世纪60—70年代,我国几个新构造活动区域相继发生较大规模的地裂缝灾害,主要发育在陕、晋、冀、鲁、豫、皖、苏等七省,约占全国地裂缝总数的90%以上,集中发育在汾渭盆地、华北平原和苏锡常地区(何红前,2011)。出现地裂缝的城市主要有:西安、大同、邯郸、保定、石家庄、天津、淄博、苏州、无锡、常州等,其中西安市是我国地裂缝灾害最典型和危害最严重的城市:地裂缝的分布范围从西到东,从南至北,面积约155km2,城区共有总体延伸方向为北东东向的主要地裂缝10条;地裂缝彼此以0.6～1.5km的间距近似平行地展布,出露长度3.30～12.80km;10条地裂缝地表出露总长度近70km,延伸总长度大于114km;地裂缝带的宽度5～110m,一般由1条主裂缝和数条次级裂缝组成。

(三)海平面上升和海岸侵蚀淤积

1.海平面上升

海平面上升是由全球气候变暖引起的缓发性海洋灾害,对人类社会的生存和发展带来了严重挑战,是当今国际社会普遍关注的全球性热点问题。中国沿海地区经济发达、人口众多,是易受海平面上升影响的脆弱区。

《2016年中国海平面公报》表明,1980—2016年中国沿海海平面上升速率为3.2mm/a,高于全球海平面1.7mm/a的上升速率;2016年中国沿海地区的海平面为1980年以来的最高位。

2.海岸侵蚀

海岸侵蚀是我国海岸带分布最广的一种灾害地质类型,几乎在全国沿岸均有发生,不论是南方还是北方,自然海岸还是人工海岸,基岩海岸还是松散沉积物组成的海岸,均有海岸侵蚀灾害发生。海岸侵蚀较严重的是粉砂淤泥质海岸和砂质海岸,我国70%的砂质海岸广泛发生海岸侵蚀。其中以山东黄河三角洲废弃叶瓣海岸和江苏废黄河口泥质海岸的侵蚀作用最严重,渤海湾、莱州湾泥质海岸侵蚀也很明显(刘锡清,2005)。另外,相关调查表明,盘锦、丹东、秦皇岛、连云港、福州、钦州、海口7个城市海岸以侵蚀为主。(www.chuimin.cn)

3.海岸淤积

海岸淤积是指在海港的航道和港池内产生的泥沙沉积现象。

许多海湾由于不合理的修筑海堤、填围使纳潮量减少,港湾淤积变浅。我国河口和海湾淤积灾害也非常广泛,塘沽新港、黄骅港、广州港以及其他许多港口淤积都非常严重,海岸淤积较为严重的城市岸线主要有唐山、天津、上海、广州、厦门、三亚等13个城市(高慧丽,范建勇,2015)。

(四)水土污染

1.水污染

随着我国城镇规模的不断扩大,同时排出的污水数量也不断增多,水质发生恶化,水体遭受污染,从而影响水资源的可持续利用。城镇地区污染源点多、面广、强度大,极易污染水资源,即使是发生局部污染,也会因水的流动性而使污染范围逐渐扩大。目前,我国工业、城市污水总的排放量中经过集中处理的占比不到一半,其余的大都直接排入江河,对于污水的排放约束力不大,导致了大量的地表水出现恶化现象。

我国城镇地下水污染日益加剧。具体从全国范围来说,东部地区地下水迅速恶化的城市有:齐齐哈尔、佳木斯、哈尔滨、牡丹江、沈阳、鞍山、烟台、潍坊、济南、济宁、郑州、合肥、上海、嘉兴、杭州、宁波、金华、温州、福州等。西部地区地下水水质迅速恶化的城市有:太原、西安、宝鸡、兰州、陇西、天水等。南方城市相对于北方地下水水质恶化趋势明显较轻。主要超标指标为锰、铁、总硬度、溶解性总固体、“三氮”(亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和氨氮)、硫酸盐、氟化物等,个别存在砷、铅、汞、六价铬、镉等重(类)金属超标现象。

2.土壤污染

全国土壤污染状况(2014年)调查结果显示,我国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。从土地利用类型看,耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%、10.4%。从污染类型看,以无机型为主,有机型次之,复合型污染比重较小,无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。从污染物超标情况看,镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。

(五)生态退化

城镇化过程中,开山毁林、填河填湖围海造地、侵占湿地等现象突出,不透水硬铺装比例过高、河道截弯取直、乡土植物使用比例低、树种单一等问题依然普遍存在,从而造成自然景观消失、湿地萎缩、土地荒漠化,进而导致城市生态空间总量不足,气候调节、污染净化、固碳释氧、水源涵养、生物多样性保护等生态服务功能退化。具体表现在以下几方面。

(1)生态空间遭受持续威胁:城镇化、工业化、基础设施建设、农业开垦、工矿开发建设等开发建设活动占用生态空间;交通基础设施、水利水电等线性工程的建设直接割裂生物生境的整体性和连通性,进而导致生态空间破碎化加剧。

(2)生态系统质量和服务功能降低:低质量生态系统分布广,森林、灌丛、草地生态系统质量为低差等级的面积比例高;土壤侵蚀、土地沙化等问题突出,城镇地区生态产品供给不足,绿地面积小而散,水系人工化严重,生态系统缓解城市热岛效应、净化空气的作用十分有限。

(3)生物多样性加速下降:城镇化过程中,资源的过度利用、工程的大规模建设、环境污染的加剧以及气候变化对自然生态系统及生存其中的生物物种产生了最直接的威胁。

城市地质环境安全评价实践成果

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