城市化對(duì)地理環(huán)境的改造 | |||||||||||||||||||||||||||
作者:羅加學(xué) 來(lái)源: 日期:2015/11/25 15:37:00 人氣:13 | |||||||||||||||||||||||||||
城市化是人地關(guān)系的焦點(diǎn)。人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步,促進(jìn)了工業(yè)化和城市化進(jìn)程。高度城市化的結(jié)果使城市中的人口流、物質(zhì)流、能量流和信息流在城市內(nèi)循環(huán)中高速運(yùn)行與高速摩擦。其正面效應(yīng)是人口與財(cái)富和經(jīng)濟(jì)高速聚集,物質(zhì)高消費(fèi)和生活高水平;其負(fù)面效應(yīng)是隨著城市的惡性膨脹,良田減少、熱島效應(yīng)、環(huán)境污染等,結(jié)果反過(guò)來(lái)又影響城市的發(fā)展和居民生活水平的提高。?xml:namespace> 一.城市選址與地理環(huán)境的關(guān)系 我們的祖先在2000多年前就認(rèn)識(shí)到城市建設(shè)與地理環(huán)境的關(guān)系,講究“象天、法地、相土、嘗水”等?!豆茏印芬粫芯陀小胺擦?guó)土,非于大山之下,必于廣川之上,高毋近旱,而水足用,下毋近水,而溝防省,因天材,就地利?!边@說(shuō)明中國(guó)古代城市選址與規(guī)劃就達(dá)到了較高水平。我國(guó)古代城市選址表現(xiàn)出以下一些特點(diǎn)。 一是富庶平原地區(qū)的水運(yùn)樞紐是城市的首選地。因?yàn)楣糯懮辖煌üぞ呦鄬?duì)落后,能運(yùn)輸大宗物質(zhì)的水運(yùn)顯得特別重要。我國(guó)六大古都的西安、洛陽(yáng)、開封、杭州、北京、南京的形成與發(fā)展都與水運(yùn)有關(guān)系。西安地區(qū)渭河平原,古時(shí)土地肥沃,農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá);渭河聯(lián)通黃河水運(yùn),便于糧食的運(yùn)輸。而北有黃土高原,南有秦嶺,相對(duì)閉塞的地形有利于軍事上的防守,因而成為早期國(guó)都的首選地。后來(lái)渭水水運(yùn)情況越來(lái)越差,唐王朝以后開始選址東面的洛陽(yáng)和開封作國(guó)都。這是因?yàn)樗宄詠?lái)南北大運(yùn)河的開通,開封的汴河等與之聯(lián)通,來(lái)自江浙富饒之地的糧食、絲綢可源源不斷水運(yùn)至洛陽(yáng)和開封。即使是北京,也是因?yàn)榫┖即筮\(yùn)河才保證了其作為都城的糧食、食鹽、布匹的供應(yīng)。因水運(yùn)條件惡化而城市退化的例子也不少。如湖北的荊州原來(lái)是個(gè)商業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市,后來(lái)由于長(zhǎng)江淤積,江岸南移,它的地位逐漸被后期的沙市所替代。 二是良好的海岸港口使城市發(fā)展長(zhǎng)盛不衰。海洋港口的一般是三面環(huán)山或島嶼,一面有水道通往無(wú)邊無(wú)際的海洋。在軍事上往往是抵抗海上進(jìn)攻,保衛(wèi)內(nèi)陸腹地的前沿陣地。而港灣內(nèi)部,地勢(shì)平坦,氣候溫和濕潤(rùn),它是人類居住的理想場(chǎng)所。我國(guó)的上海的吳淞口、天津的大沽口、廣州的虎門曾經(jīng)是古代炮臺(tái)所在和海軍基地,其腹地背靠經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長(zhǎng)江三角洲、海河沖積扇平原、珠江三角洲,為城市的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。特別是十九世紀(jì)50年代以來(lái),海上交通成為世界貿(mào)易聯(lián)系的主要通道。尤其是數(shù)量多、質(zhì)量重、體積大、不易腐爛的鐵礦、煤礦、石油、小麥等大宗貨物主要是通過(guò)海洋運(yùn)輸聯(lián)系生產(chǎn)國(guó)與進(jìn)口國(guó),這些物資又成為近現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此,近現(xiàn)代史上臨海型的城市蓬勃發(fā)展。從目前世界排名前15位的特大城市來(lái)看,絕大部分都位于沿海地區(qū)。如東京、紐約、圣保羅、大阪、漢城、孟買、加爾各答、上海、布宜諾斯艾利斯、倫敦、洛杉磯、里約熱內(nèi)盧等。我國(guó)20多年改革開放以來(lái),沿海城市的發(fā)展也明顯快于內(nèi)地城市。如深圳、珠海、廈門、上海浦東、大連、青島、天津、寧波、溫州等就是明顯的例證。 三是陸運(yùn)樞紐是城市的增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)古代為傳遞公文設(shè)有驛道和驛站。驛站所在地一般均為中小城市或城鎮(zhèn)。例如從西安通往西域的絲綢之路上張掖、敦煌、哈密等均是古時(shí)驛道和商貿(mào)通道上的重要城市。盡管這些城市位于干旱的沙漠地區(qū),但在選址上都科學(xué)地選在水源相對(duì)豐富的綠洲地區(qū)。近現(xiàn)代以來(lái)鐵路的發(fā)展不僅改變了水運(yùn)受水道限制的不利情況。而且在速度上也優(yōu)于水路。因此沿鐵路的城市大大發(fā)展起來(lái)。如我國(guó)的徐州、鷹潭、柳州、株洲等城市的興起。原先江蘇的淮陰、臨清因?yàn)榫┖歼\(yùn)河一度繁榮。但津滬鐵路通車后就一落千丈。廣西的梧州過(guò)去是西江與湘江水運(yùn)的總樞紐。當(dāng)湘桂鐵路通車后,沿鐵路上的南寧、柳州、桂林的發(fā)展均超過(guò)了梧州。梧州由廣西第一大城市變成了第四大城市。 我國(guó)建國(guó)初期按新中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)共有城市136個(gè),1950—1957年新設(shè)市5個(gè),1966—1976年間增加17個(gè),1977—1985年又新設(shè)市135個(gè),1986年以后增設(shè)市33個(gè)。改革開放使我國(guó)城市化進(jìn)程得到迅速發(fā)展。到“八·五”末期,我國(guó)城市已增至640個(gè),城市人口達(dá)5.1億,并形成了滬寧杭、京津唐、珠江三角洲、四川盆地、遼寧中南部五個(gè)超大型城市群。主要的原因有下列幾個(gè)方面。 一是80年代以來(lái)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起與發(fā)展,促進(jìn)了中小城鎮(zhèn)的繁榮。二是1990年以來(lái)實(shí)行沿海、沿江、沿邊開放城市格局的形成,以及三資企業(yè)與出口加工外向型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,再次掀起了由鄉(xiāng)村流向城市,由內(nèi)地流向沿海的民工潮,使大中城市的人口不斷膨脹。三是“城市土地使用權(quán)的轉(zhuǎn)讓和房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)”中引進(jìn)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,城市建設(shè)進(jìn)入了自我發(fā)展與積累的增長(zhǎng)期。四是我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)的比重發(fā)生了巨大變化,1978年到1993年,第一產(chǎn)業(yè)由28.4%下降到21.2%,第二產(chǎn)業(yè)由48.6%上升到51.8%,第三產(chǎn)業(yè)由23%上升到29%。經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及非農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重的提高,均極大促進(jìn)了城市化進(jìn)程。 然而,城市的發(fā)展本身是對(duì)地理環(huán)境改造最劇烈、破壞最嚴(yán)重的過(guò)程,也相應(yīng)帶來(lái)了危及人類自身生存與發(fā)展的環(huán)境問(wèn)題。 二.城市占用耕地面積不斷擴(kuò)大 城市的建設(shè)與發(fā)展總是選擇在地勢(shì)比較平坦開闊、接近水源、交通方便的有利地形區(qū),如三角洲、沖積扇、沖積平原、河流階梯。城市各項(xiàng)工程建設(shè)本身也要求地形的坡度小,如工業(yè)用地、建筑用地、城市主要道路用地、對(duì)外主要公路用地要求的地形坡度分別是0.5—2%、0.3—10%、0.3—6%、0.4—3%。這就意味著城市擴(kuò)大的過(guò)程就是原郊區(qū)耕地減少的過(guò)程。1977年對(duì)全國(guó)不同類型城市土地?cái)U(kuò)長(zhǎng)情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,城市化占用耕地的情況是相當(dāng)驚人的。沿海平原城市,內(nèi)地丘陵城市,內(nèi)陸平原城市擴(kuò)展占用耕地的比例分別達(dá)到65.3%,65.5%個(gè)80.5%。也就是說(shuō),我國(guó)每年占用了1000平方公里的耕地來(lái)發(fā)展城市。特別是沿海城市密集的太湖平原、珠江三角洲,原來(lái)都是“魚米之鄉(xiāng)”,后來(lái)由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展,棄農(nóng)務(wù)工經(jīng)商,人口大量流入城市,除耕地部分被占用外,不少耕地棄荒無(wú)人種植。而國(guó)家正竭力在邊疆省區(qū)(黑龍江、新疆)開墾有限的荒地,尋求全國(guó)耕地面積的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。但與被城市擴(kuò)展占用的郊區(qū)菜地和熟耕地相比,新墾耕地的質(zhì)量無(wú)法相比。這對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)人口大國(guó),傳統(tǒng)上又是農(nóng)業(yè)大國(guó)來(lái)講。問(wèn)題之嚴(yán)重非語(yǔ)言所表達(dá)。 二.城市水源惡化和地面下沉。 全國(guó)三分之二的河流和50%的城市地下水已受到污染,78%的城市河段不適宜作飲用水源。水污染和水浪費(fèi)使可利用的水資源更加短缺。目前我國(guó)人均水資源約2400立方米,僅為世界平均水平的二分之一。象廣州、深圳、青島、合肥、北京、天津這樣的城市。由于地下水的污染和短缺,不得不耗巨資到幾十公里以外的河源、水庫(kù)輸水。有些城市地區(qū)本來(lái)地下水資源比較豐富,由于過(guò)度開採(cǎi)地下水出現(xiàn)了地下水漏斗區(qū),造成地下水流向紊亂,從而又惡化了原有的良好水質(zhì)。如圖所示,該地原有的有害工廠合理布置在居民區(qū)地表水及地下水的下游一側(cè)。城市水廠的水質(zhì)受到工業(yè)排放廢水的污染很少。但由于新建用水量較大的工業(yè)后,形成了地下水漏斗區(qū),改變了地下水的流向。使得城市水廠的水質(zhì)受到了有害工業(yè)的污染。 我國(guó)北京17個(gè)省區(qū)中的地下水開採(cǎi)量占全國(guó)的88%。其中工業(yè)用水的60%來(lái)自地下水。結(jié)果形成可怕的大面積“地下水漏斗區(qū)”。地下水的減少,無(wú)疑又改變了地下基層和土層的原有應(yīng)力狀態(tài)和平衡條件,從而使巖體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性變差,導(dǎo)致地面沉降和塌陷。目前我國(guó)東部地區(qū)有20多個(gè)城市出現(xiàn)了不同程度的地面沉降。天津市區(qū)地面超過(guò)海洋面不足2米,如果繼續(xù)沉降地面,無(wú)疑遭受海水淹沒(méi)的威脅。下表是我國(guó)部分沿海城市地面沉降的統(tǒng)計(jì) 城市 類別 上海 常州 蘇州 無(wú)錫 寧波 天津 塘沽 大港 最大累積沉降量(mm) 2700 820 1056 1000 350 2690 2780 1230 地面沉降 面積 (km2) 850 200 56 100 130 1300 1300 1300
從發(fā)生地面沉降的地域分布來(lái)看,主要集中分布在濱海平原、三角州平原。地面沉降的原因絕大多數(shù)是由于過(guò)度開採(cǎi)地下水所致。然而要特別指出的是:沿海城市超量開採(cǎi)地下水資源,致使含水層的淡水補(bǔ)給量長(zhǎng)期低于開採(cǎi)量時(shí),開採(cǎi)水位降落漏斗終將擴(kuò)展到海岸,導(dǎo)致海水的全面入侵,并不斷向大陸推進(jìn)。甚至使原有水源水質(zhì)惡化,乃至土地鹽堿 化,危及農(nóng)作物的生長(zhǎng),如圖所示。美國(guó)加利福尼亞州的濱海地區(qū)1944年的地下水位尚處在海平面之上7.23米。10年以后,由于過(guò)度開採(cǎi)地下水使地下水位下降到海平面以下5.2米。從而引起海水倒灌,致使灌區(qū)水質(zhì)惡化,結(jié)果使54萬(wàn)畝的良田變成了作物無(wú)法生長(zhǎng)的鹽堿地。我國(guó)的大連、秦皇島、天津、煙臺(tái)、青島、上海、福州、溫州等城市實(shí)際上都存在著海水入侵的危險(xiǎn)。 四.城市的熱島效應(yīng)和酸雨、光化學(xué)煙霧。 城市本身是消耗能源的集中區(qū),自然會(huì)產(chǎn)生大量的廢熱。城市除少量的綠地以外,地面絕大部分被建筑和水泥路面占據(jù)。其吸熱和散熱功能無(wú)法與森林草地相比。這樣的話,在城區(qū)往往形成溫度較高的熱島,我們稱之為城市的“熱島效應(yīng)”。一般來(lái)講,城區(qū)比郊區(qū)的平均氣溫要高出1—2oC。這在氣候炎熱的夏季、更給人們帶來(lái)了不方便。盡管城市辦公公和住宅裝有空調(diào)。但一出門外撲面而來(lái)的熱浪是城市人苦于面對(duì)的環(huán)境。 20世紀(jì)90年代初,在全國(guó)280個(gè)城市統(tǒng)計(jì)中,超過(guò)國(guó)家二級(jí)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的城市已達(dá)149個(gè),其中不少城市的大氣污染相當(dāng)于20世紀(jì)50年代發(fā)達(dá)國(guó)家最嚴(yán)重的程度。貴陽(yáng)、重慶、臨汾、安順的二氧化硫平均濃度到國(guó)家二級(jí)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的5倍以上,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)保護(hù)居民和生態(tài)環(huán)境不受損害的基本要求和不受急性危害的最低要求。這些城市降水的PH值甚至小于4.5。不但嚴(yán)重銹蝕地面建筑、金屬構(gòu)架,而且直接對(duì)人體皮膚有損害。據(jù)估計(jì),這種煤煙型污染物和二氧化硫共同作用,造成對(duì)人體健康損害的經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)950億元人民幣以上,而且有愈演愈烈之勢(shì)頭。 汽車尾氣排放出大量的氮氧化和物,在陽(yáng)光紫外線的作用下,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。它會(huì)顯著降低大氣能見(jiàn)度。刺激人的眼睛、喉、鼻。使人頭痛嘔吐,并使動(dòng)植物體受害。1955年,洛杉磯光化學(xué)煙霧事件,當(dāng)65歲以上者人死亡近400人,成千上萬(wàn)的人受到不同程度的損害。上海市1995年機(jī)動(dòng)車達(dá)40萬(wàn)輛,汽車尾氣成了城區(qū)大氣污染大主要污染源。而廣州的汽車尾氣造成的污染大有超過(guò)上海之勢(shì)。除汽車尾氣外,我國(guó)北方工業(yè)城市如北京、天津、沈陽(yáng)、長(zhǎng)春、太原、蘭州、銀川、包頭、石家莊的大氣首要污染物是總懸浮著顆粒物。主要是來(lái)自工業(yè)及生活燃煤排放的煙塵和粉塵。曾幾何時(shí),煙囪林立是象征工業(yè)化和城市化的標(biāo)志。上海近15年來(lái)拔掉煙囪1000余根,營(yíng)造綠色生態(tài)文明城市之成為富裕以后城市居民要求的首選。 五.城市固體廢棄物的污染及處置。 城市固體廢棄物的主要是由殘剩食品、庭院垃圾、廢紙、廢塑料、廢棉毛織物、木塊、爐灰、廢金屬、碎玻璃、建筑廢料等組成,主要來(lái)自于居民日常生活與消費(fèi)活動(dòng)以及市政建設(shè)、醫(yī)院、娛樂(lè)場(chǎng)以及企業(yè)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的城市中,廢紙、廢玻璃、廢金屬等可回收物品比例較高,相對(duì)而言發(fā)展中國(guó)家城市中可回收物品的比例較低。我國(guó)城市固體廢棄物中無(wú)機(jī)物多于有機(jī)物,不可燃性廢物多于可燃性廢物,植物性廢物多于動(dòng)物性廢物。城市廢棄物中會(huì)有多種病菌,可危害人體健康、污染地下水、加劇城市水資源的危機(jī);堆積廢棄物侵占大片土地,導(dǎo)致河道淤塞,惡化生活環(huán)境。因此,廢棄物的安全處置在城市尤為重要。目前處置城市固體廢棄物的主要方法有:露天填埋法、衛(wèi)生填埋法、堆肥處理化、焚燒技術(shù)法和綜合利用法。填埋是世界各國(guó)廣泛采用的方法。 然而,露天廢物及簡(jiǎn)單的填埋仍然是致病微生物的繁殖場(chǎng)所,具有危險(xiǎn)性的化學(xué)物質(zhì)及病原微生物的逸出,進(jìn)入地表徑流,或滲入地下水,仍會(huì)污染空氣、污染地表水和地下水,危害農(nóng)作物的生長(zhǎng)和人身安全。因此“衛(wèi)生廢料掩埋”逐步成為清除固體廢料的好辦法。即將廢物限制在盡可能小的區(qū)域內(nèi)、把廢物壓縮成盡可能小的體積,分層處置,每層操作后用土料覆蓋,構(gòu)成一個(gè)填筑單元,再用土料連續(xù)覆蓋并進(jìn)行消毒。嚴(yán)密的蓋層有效地阻止了昆蟲、鼠類及其它動(dòng)物進(jìn)入廢物填池,并隔絕了廢物與空氣、地表水的接觸。選擇填埋場(chǎng)地最好是干燥地帶,盡可能高于地下水位,底層盡可能有隔水層。填埋場(chǎng)地要想方法設(shè)置地下水導(dǎo)流設(shè)施、防滲層及保護(hù)層,以及廢氣收集設(shè)施、污水分流設(shè)施等,使它對(duì)周圍環(huán)境的影響減少到最低限度。曾經(jīng)垃圾圍城的牡丹江市,近5年投資8500多萬(wàn)元,開發(fā)引進(jìn)了17個(gè)固體廢棄物綜合利用項(xiàng)目,每年創(chuàng)產(chǎn)值超億元,獲效益2000萬(wàn)元,更主要的是創(chuàng)造了無(wú)形的社會(huì)效益。
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