随着城市人口的不断增加,城市生活垃圾的数量越来越大。如按1988年我国26亿城市人口、人均日产垃圾12kg计算,全国城市的生活垃圾年产量约115亿t,并以每年10%的速度在增加。大量的积存垃圾不断蚕食和占据着城市郊区珍贵的土地,同时又日益严重地造成环境和水资源的污染。据调查资料,目前我国北方城市的市区和郊区,几乎已很难找得到一块不受污染的净土和符合饮用水质标准的浅层潜水。垃圾污染的NH4、NO2、NO3,C1离子,COD、BOD、细菌、大肠杆菌和病毒菌正在土层和潜水中逐年增加,其结果已导致了城市郊区农产品卫生质量的下降,某些城市郊区的蔬菜和瓜果中的大肠杆菌值已高达10-6。更值得重视的问题是,以往主要由有机物和生物废物构成的城市垃圾(包括生活污水),现在又增添了许多经过化学处理的复杂物质和合成洗涤剂、去污剂等高分子有机化合物,它们不易腐烂和溶化分解,也不易被土壤吸收和被含水层自净,因而对生态环境和人类健康造成永久性的危害。
由于大量抽取地下水,导致含水层水文地球化学条件变化而诱发出的地下水水质恶化现象在我国也非罕见。尤其在我国北方许多大量开采地下水的城市表现更为明显。
海水入侵导致的地下水水质恶化,也是世界许多沿海国家滨海地区水资源开采中共同遇到的严重问题,在我国也日益突出。1966年前未大量开采地下水时,沿海地带基本不存在海水入侵问题。70年代后大量开采了沿海地区的岩溶地下水,70年代末期的地下水位比1964年时下降了10~40m,从而导致了严重的海水入侵,水源地面临废弃局面。
工业和城市污水大量任意排放,又使水质污染日趋严重,全国主要江河湖库的水质已受到不同程度污染,符合标准的可供水源急剧减少,进一步加剧了城市缺水的矛盾。城市缺水不仅影响居民生活,造成经济损失,还严重制约着城市发展。
频繁的地质灾害
地质灾害是指天然或人为因素造成地质条件或地质结构改变、并带来各种危害或严重灾害,使人类蒙受不同程度的损失的事件。地质灾害可分为两类。一类是自然形成的地质灾害,如地震、火山喷发、地裂缝、滑坡、泥石流、洪水、海啸、断层等;二是人类的经济活动导致自然环境的失衡而诱发的地质灾害,如水库地震、海水倒灌、地面沉降与陷落等。地质灾害,给人类生命财产、经济建设带来严重的危害,甚至可造成整个城市的一度毁灭,如我国唐山市1976年由于地震曾一度变成废墟。因此,地质灾害是城市发展的一个很主要的限制因素。
中国是世界上自然环境最为复杂的国家之一,也是地质灾害最严重的国家之一。每年各种地质灾害造成的直接经济损失在600亿元左右,受地质灾害影响的人口达2亿,在很大程度上已严重阻碍了国民经济的全面发展。
(1)地震
地震是一种突发的毁灭性地质灾害。我国是世界上遭受地震灾害最为严重的国家之一。据有关资料统计,全球陆地上的7级以上地震,30%左右发生在中国。中国除贵州、浙江省外,各省均发生过6级以上地震,其中发生过7级以上强震的省、自治区、直辖市就有19个。全国7级以上高烈度区的面积达312万km2,占陆地面积的32%。全国45%的大中城市位于烈度为7度或7度以上的高烈度区。
据历史记载,我国已发生过19次8级以上大地震,其中2次发生在台湾,17次发生在大陆。20世纪期间,全球仅发生了3次85级以上特大地震,其中有两次发生在中国(1920年宁夏海原86级地震和1950年西藏察隅86级地震,另一次是1960年智利85级地震)。1920年12月16日的甘肃大地震,23万人死亡。有时地震后发生水灾,1933年8月25日四川叠溪发生地震死亡6.800人,地震所引起的山崩使岷山壅塞,形成天然水库,不到2个月,溃决成灾,又死亡2.500人。1925年云南大理地震伴发火灾,致使安城毁灭。最近历史时期,我国破坏性地震并未减少,如邢台地震、通海--峨山地震、四川甘孜地震、唐山地震、台湾地震等都是巨大的自然灭害。据报道,台湾自1999年9月21日以来不断发生76级左右的大地震。
(2)地裂缝
20世纪60年代以来,我国华北及长江中、下游地区,相继有25个省份发生各类成因的地裂缝达数千处,其覆盖面积约60余万km2。就全国而言,受其影响较大的城市依次为:西安、大同、邯郸及兖州。最新研究表明:自60年代以来,这些城市地裂缝活动逐年增强,持续至今仍呈加强趋势;这些城市地裂缝起因于现代地壳构造活动,具生长性活断层性质。它们与其下部断层活动有直接联系;西安、大同二城市地裂缝研究表明,过量抽取地下水对地裂缝活动量增大具有决定性影响。地裂缝两侧垂直差异升降量70%左右属抽水附加效应。城市地裂缝的灾害作用对城市环境地质的直接影响,主要表现在建筑物和地下生命线工程遭受损坏,威胁到城市居民生命、财产安全。
(3)泥石流
泥石流是一种含有大量泥沙石块等固体物质,突然暴发,历时短暂,来势凶猛,具有强大破坏力的特殊洪流。它暴发时,山谷雷鸣,地面震动,混浊的泥石流仗着陡峻的山势,沿着峡谷深涧,前推后拥冲出山谷,往往在顷刻之间给人们造成巨大的灾害。我国的一些山区或河谷型城市斜坡地带,特别是黄土高原内的谷地或山麓地带,城市地质环境质量不佳,并受到城市建筑平整土地、采矿、筑路、修渠引水灌溉等工程活动的强烈干扰,尤其是降雨集中的暴雨季节(日降雨量50mm),往往有泥石流形成,构成对城市的威胁。据统计,全国遭受泥石流威胁的城市(镇)多达70余座。进入20世纪80年代以来,该类事件相继发生,严重地恶化了城市地质环境。由此带来的直接经济损失和治理工程费用已超过5.000万元。处于黄土高原的兰州、天水、延安等城市,自50年代以来,遭到泥石流袭击和干扰事件多起,暴雨诱发作用尤为显着。仅兰州市区周围发育泥石流沟5条。1964年8月20日,在4h降雨250mm的诱发下,导致一场严重的泥石流发生,其势迅猛,漫过排洪渠,冲进居民住宅和厂区,毁坏房屋数十栋,掩埋兰新铁路336km。此外,正在兴建的长江三峡工程库区,也有泥石流沟271条,且近期活动有加剧的趋势,从其发展趋势预测,将直接影响库区建设、航运畅通、城镇迁建和移民安置。泥石流发生的根本原因,是人类的生产活动改变了自然环境。近40年来,工矿企业迁入山区,城镇、交通、农田和水利建设不断发展,滥伐森林、草坡过牧、陡坡垦殖、开矿弃渣、筑路弃土、劈山引水等活动,地表自然结构被破坏,生态环境恶化等因素最终促使了泥石流的发生。
(4)滑坡
斜坡上的土体在一定的自然条件及重力作用下,使部分土石体失去稳定性,沿着斜坡内某一软弱面或软弱带,整体地往下滑动的现象称之滑坡。由于滑坡的存在和发展,有的迫使交通线路改迁,有的导致房屋倒塌,还有的严重危害水利枢纽工程和其他工程的安全和正常使用等。
我国滑坡灾害之严重和分布之广是世界上少有的几个国家之一。历史上每年都有滑坡灾害发生,而近10年来我国的滑坡更是规模大,速度快,给人们造成的灾难更大。滑坡对交通运输的危害更是惊人。据统计,宝成铁路有滑坡101处、成昆铁路183处、鹰厦铁路48处。每年都有因滑坡灾害中断行车数小时到数十天的记录。为此,国家每年用于整治滑坡的费用高达5.000万元以上。我国的滑坡发育地区主要是云、贵、川、西藏东部、甘肃省南部和黄土高原沟壑区。1988年6月21日赣东北地区上饶朝阳发生了一起山体大滑坡,滑坡体的体积74万m3,推移距离230m,在滑坡落体覆盖的16万m2内,45户人家的189间房屋被埋没,死29人,伤43人,造成直接经济损失120多万元。滑坡的发生除自然形成的条件外,还跟人为的作用密切相关。例如人为的爆破作用、开挖坡脚或矿坑、坡面上堆填加载、生产和生活用水下渗等改变了原有的地质环境,破坏了平衡,这也是矿山、铁路、水库旁的山体滑坡的主要原因。
(5)地面沉降
地面沉降常常是由于城市区大量开采地下水或石油、天然气而引起。世界沉降值最大的是墨西哥城,墨西哥城是兴建于1325年的一座古老都城,在长期抽吸地下水的影响下,在1820~1960年,其地面沉降值已达6~7m。伴随城市规模的扩大,特别是工业企业的迅猛增加,过量开采地下水现象加剧,由此引发了城市地面沉降的环境地质负效应。这在我国一些大中城市相继发生,人为给城市建筑、地下生命线工程、道路交通、市政工程的使用造成了程度不同的损害。其中也包括沿海城市因地面高程受损而引发的风暴潮灾害加重,以及过量抽取地下水而引发的海水入侵等间接灾害效应。据有关资料,我国已发生地面沉降城市多达50余座。在大、中城市中较为典型者,如上海、天津、西安、无锡、常州、宁波等,其中多属滨海三角洲平原地区城市,部分也发生在内陆盆地或山前冲-洪积扇前缘地带的城市。秦皇岛市柳江盆地,水源开采量为5万m3/d(米3/天),水源地投产半年后,其四周24km2范围内相继出现地面沉降、地面开裂和286个、总面积达2832万m2的地面塌陷坑,使16个村庄的1.700间房舍遭到破坏。据《光明日报》2000年1月20日报道,国家第二期一等水准复测结果表明,新疆克拉玛依地区呈大范围的显着下沉趋势,形成一特大漏斗。全国3/4的地区皆呈下沉趋势,下沉量小于80mm。华中、华东和华南地区下沉量较大,平均下沉量为80mm;最大下沉量约200mm,位于浙江省的杭州、嘉兴一带。而江西的赣州地区又有相对上升。华北以济南为中心有较大下沉。据《城市导报》2000年6月6日报道,长江三角洲以苏、锡、常为中心沿沪宁铁路线向外扩展,已形成5.500km2范围,40~50m埋深的大漏斗形无水区,并引起地面沉降。就累计沉降量而言,常州市为1.000mm;苏州市为1.200mm;无锡市为1.100mm。上海市年均沉降32mm,虽已得到控制,但形势依然严峻。据专家测算,上海市地面沉降每超过1mm,其直接经济损失即达1.000万元。专家发出警告,地面沉降更是诱发严重灾难的重要原因。
就全国而言,目前已有约占全国城市总数1/4的大、中城市受地面沉降的危害和影响,并且在发展趋势上保持着逐年增长势头。我国天津市自1959年发现地面沉降以来,至1980年最大累积沉降量达133m,最大年沉降幅度0231m,沉降范围约7.300km3。上海市从1921年地面开始下沉以来,到1965年,在上海市区和近郊地表形成了一个蝶形沉降洼地,最严重的地区下降了237m。上海地面海拔不足4m,如果任其如此下沉,将有一天可能要沉到海平面以下去。
(6)地面塌陷
地面塌陷主要是由于开挖矿山、抽水排水等引起的一种地质灾害。此类灾害在岩溶发育区最常见。例如我国吉林通化矿区通明井1975年2月2日煤巷工作面发生突水(突水量1667m3/min,米3/分),与此同时,距突水点2km处的白花泉立即干枯,沿岩层走向1km以外的灰岩地面突然产生椭圆形(80m×50m)塌陷,可见深度15m。安徽淮南市蔡家岗,地下水位深达934m,市区街中心厚03~04m的沥清杂碎石路面产生一个坛状大塌陷。武汉中南轧钢厂料场,1977年9月20日~22日,先后形成直径16~23m的3个塌坑,使600块钢锭、1.500t煤、1栋房屋陷入地下。据2000年6月22日《扬子晚报》报道,深圳市龙岗区横岗镇西坑村发生20万m2面积地面沉降现象,村内大量房屋墙体开裂、倾斜甚至倒塌,路面出现裂缝,500多村民连夜大迁移。据查,其原因是附近的东江引水工程隧道施工出现意外,引发地下水大量流失。此外,火山活动、海水入侵,海啸等地质灾害,给人类造成的损失同样是十分巨大的。
自然灾害对人类社会的威胁与破坏作用与日俱增,人类社会对自然环境的过度开发仍在继续。尽管人类使自然环境恶化的过程是十分缓慢的,但恶化的规模与程度却是巨大的、空前的。因此,人类控制自然环境的恶化过程将是长期的、艰巨的。从整体的、长远的角度来讲,减轻自然灾害的根本措施就在于保护与改善自然环境。
环境污染、生态危机、自然灾害加剧等一系列事实,终于使人类社会对自然环境的态度发生了重大变化,和谐论、协调论正在进一步主宰人类社会跟自然环境的关系。人类应该彻底放弃自己做自然界的征服者和主人等跟自然界相对抗的思想观点,充分认识自己也是自然界的一个组成部分,既不让自然作为自己的奴隶,也不让自己成为自然的奴隶。在人类控制业已严重恶化的自然环境的同时,停止一切对自然环境的进一步破坏与掠夺。人类应该坚持兴利除害的改善自然环境原则,将环境保护与减轻自然灾害两项工作一起抓。