辽宁省城镇化进程中的地质环境问题研究

张 静，卞玉梅，宋林琳，陈 枫

辽宁省地质环境监测总站，辽宁 沈阳 110032

0 引言

随着城镇化的发展，人口、资源向城镇汇集，城镇规模不断扩大，人们的各种经济、社会活动对地质环境造成了严重影响，产生了一系列的地质环境问题，甚至造成了地质灾害。另一方面，地质环境问题又制约着城镇化建设和经济社会的发展。因此，如何协调好城镇化与地质环境之间的关系成为一个新的课题，而且具有重大意义。

1 辽宁省城镇化发展历程

1.1 城镇化发展的特征

城镇化进程主要从以下三个指标进行研究：（1）城镇人口占总人口的比重不断上升，即城镇化率不断增加；（2）产业结构中，农业比重降低，第三产业比重逐渐增大；（3）城镇化水平与国民生产总值增长呈正比[1-3]。

（1）人口指标

从建国以来，辽宁省人口不断增加，至2010年末，全省常住人口达到4 374.6万人，城镇人口比重增加到62.15%。（见图1）

（2） 产业结构

自建国以来，第一产业比重基本处于下降趋势。自建国至1978年，第二产业比重处于上升阶段，之后持续下降；但在2004～2009年间，第二产业的比重又呈现出上升趋势，上升了6.1%。第三产业的变化趋势刚好与第二产业的相反，在1978～2004年间的比重是处于上升阶段，但在2004～2009年间，第三产业的比重又呈现出下降趋势。

图 1 辽宁省城镇化过程中的人口特征Fig.1 Population characteristics in the process of urbanization of Liaoning Province

图 2 辽宁省产业结构演变状况Fig.2 The industrial structure evolution of Liaoning Province

（3）人均GDP指标

辽宁省2010年地区生产总值（GDP）达18 457亿元，居全国第七，与2009年相比增长21.3%。近十年来，全省GDP和人均GDP均保持高速增长趋势，平均增长速率分别为15.3%和14.8%。（见图3）

1.2 城镇化发展阶段划分

自建国以来，辽宁省的城镇化发展大体分为四个阶段：

（1）第一阶段：初步发展（1949～1962年）这一阶段，城镇化呈先扬后抑走势。国内外形势有利于国家集中精力发展经济，部队官兵大量转业，城乡劳动人口流动不受限制。正是这十年，辽宁承担了振兴国家的重任，成长为共和国长子。这一阶段扎实的重化工业基础，使日后辽宁城镇化发展有了好的开端[4-6]。

图 3 辽宁省人均GDP变化特征Fig.3 The per capita GDP of Liaoning Province

1966～1970年，辽宁农业人口剧增，五年共增长362万，增幅20.2%，年均增长速度接近1958～1962年时期三倍，农业人口一举突破2 000万，非农人口却从1 000万回落到900多万。

（3）第三阶段：稳定发展（1970～2005年）

这一时期城镇化回到正常轨道，改革开放的三十年，是辽宁二产、三产、城镇化率第一次同时期增长的时期。这期间里，城镇化进入高速发展通道，城镇化率达到35.1%，较全国高16.1%。从1981年开始，辽宁城镇化发展逐渐由二产拉动型过渡到三产拉动型。但此后，辽宁城镇化率虽然仍在逐渐提高，但增幅已开始放缓，这与老工业基地逐渐衰落有关。

（4）第四阶段：快速发展（2005～至今）

这一时期为城镇化进入快速发展阶段。2010年底，辽宁城镇化率达到61.2%，在本阶段城镇化发展中，由工业振兴带来的城市扩张成为影响城镇化发展的主流因素。辽宁“两大基地，三大产业”的谋篇布局基本完成，发展潜力开始释放，辽宁老工业基地再次焕发青春。

2 城镇化进程中的主要地质环境问题

辽宁省城镇化的发展历程分为四个阶段，而每个阶段所出现的地质环境问题各为不同，现将各阶段的主要地质环境问题简述如下(表1)：

2.1 初步发展阶段（1949～1962年）

该时期辽宁省重工业的大力发展，城镇人口的快速增长，城市供水需水量日益增大，地下水的大量开采，造成区域地下水位大幅下降，同时，工业“三废”及城市居民生活废弃物的大量增加排放，造成城市地下水的污染，这两个地质环境问题是当时辽宁省的主要地质环境问题。这些问题主要分布在沈阳、大连、抚顺、鞍山等重工业城市。

表 1 辽宁省不同城镇化阶段的地质环境问题Table 1 Geological environmental problems in the different phase of Liaoning Province

2.2 不稳定发展阶段（1962—1970年）

该阶段正是“文革”时期，加之“上山下乡”等历史事件，全省城镇化发展受其影响，农村人口剧增，城市人口回落减少，城市地质环境问题突出表现出地下水污染。该时期虽然城市居住人口大量减少，但当时国家对工业排污，城市居民生活垃圾排放管理要求还仍不建全，一些工业“三废”生活垃圾乱堆乱放现象还很突出，造成城市地下水遭受污染程度仍在加重。另外区域地下水位下降问题有所缓解，但依然存在。

2.3 稳定发展阶段（1970—2005年）

这一时期是改革开放的三十年，辽宁省在城市建设、城镇化进程中产生的地质环境问题主要有：地质灾害、城市地下水污染、沿海城市海（咸）水入侵、矿山地质环境问题、城市地下水位严重下降等，上述地质环境问题表现很突出，分布范围也越来越广泛，危害程度也在不断加大。

（1）地质灾害

① 滑坡

自然滑坡主要发生在岫岩、凤城、宽甸等群发性泥石流的形成区。人为采矿诱发的滑坡，是我省大中型露采矿山最为典型的矿山地质环境问题之一，以抚顺西露天矿、阜新海州露天矿、鞍山眼前山铁矿、大孤山铁矿、本溪歪头山铁矿及南芬矿最为发育。城市人工滑坡常见于本溪、丹东、大连等城区，多由坡脚卸荷或坡面加载等人类工程活动的触发作用而形成的滑坡。其规模一般较小，但危害较大，以大连城区最为典型。

② 崩塌

人为崩塌主要分布于露天矿、采石场及公路沿线。省内55.07%的崩塌发生在省道、国道等主要公路干线，严重影响过往车辆及行人的安全。此外崩塌灾害在省内的露天采矿场十分常见，具有普遍性、多发性、规模小。

③ 泥石流

我省泥石流的分布具有明显的时空规律性。空间上，群发性强、范围最广、规模最大、频率最高、灾情最重的地区主要集中在辽东的凤城、岫岩、宽甸以及辽南的盖州、瓦房店、普兰店三县交界处的老帽山区。

（2）矿山地质环境问题

辽宁省的矿山地质环境问题主要为采空区塌陷，按其塌陷特点、规模可划分为地面沉陷和地面塌陷两种类型。地面沉陷主要分布于抚顺、阜新、本溪、铁法、北票、南票、沈北等在煤田开采基础上发展起来的矿业城镇。采空塌陷是我省煤矿普遍发生的一种地质灾害，但在一些大中型有色金属矿山亦较发育。地面塌陷使矿区积水、受淹土地盐渍化、破坏耕地和建筑设施。特别是一些乡镇、个体小矿多开采浅部矿层，也易引起漏斗状的塌陷，它对土地资源和环境的破坏性更为突出。

（3）区域地下水位下降

我省人口多，工农业发达水资源少，是全国水资源极为匮乏的省份。前已述及，由于水资源短缺，加之地表水污染严重，地下水的开发利用程度较高，供需矛盾十分突出。尤其是在以地下水作为主要供水水源的城市，由于持续过量开采地下水，造成水位逐年下降，含水层被疏干，形成永久性的降落漏斗。不但使水资源更加短缺，还由此引发诸多城市环境水文地质问题，进而严重制约这些地区国民经济的可持续发展。

为了满足城市生产、生活用水需求，过量抽取地下水而形成的区域降落漏斗在沈阳、辽阳、大连、铁岭、营口、朝阳、锦州、葫芦岛等大中城市均有分布。尤以沈阳、辽阳漏斗形成时间最长，规模最大，危害也最为严重。

（4）地下水污染

全省地下水质量各类级别均有，总的宏观趋势是：基岩山区地下水水质综合评价指数均小于2.50，基本上处于天然状态，没有受到污染；平原区及河谷平原区的浅层地下水水质已受到不同程度的污染，深层孔隙水及基岩裂隙水、岩溶水也受到一定程度的污染。其特点是城镇、居民聚集地饮用水源大部分都受到污染，而远离城镇的地区，受到污染的程度较轻；各主要工业城市所在地区的地下水，其综合评价指数多大于4.35，说明受到污染的程度是严重的，多数井水已不适饮用。

（5）海水入侵

多年来，在滨海平原，由于大量开采地下水，导致许多沿海地区发生海水入侵，1999年总面积达728 km2，成为沿海地区最为突出的环境水文地质问题。鉴于各海侵地段所处的地理位置及地质构造和危害程度不同，将全省划分为五个海水入侵区：大连、营口、下辽河三角洲、辽西沿海、庄河～丹东沿海。

2.4 快速发展（2005年—至今）

2005年至今，辽宁省城镇化进程中的地质环境问题主要体现在以下四个方面：

（1）地下水污染

随着城市人口不断的增加，地下水的大量开采，生活垃圾、污水、工业“三废”中的有毒有害物质渗入地下水中，并随地下水位下降漏斗的扩散，地下水污染范围也越来越大。

（2）海（咸）水入侵

省内海(咸)水入侵地段主要在大连、营口、锦州、葫芦岛、盘锦五个地区。

①大连：大连地区海水入侵主要发生于1 288 km长的近海岸的条形地带和各岛屿周围共618 km长的地带。入侵总面积约为458 km2，最大入侵距离8.6 km。从大连市海水入侵的平面分布上看，海水入侵的点数有所减少，入侵程度有所减缓。2011年降雨有增加，而且局部地段开采减少，海水入侵程度有所减缓。

②锦州：海水入侵发生在大小凌河扇地的沿海地带，分布于凌海市娘娘宫－北二沟－义合屯－喜鹊沟一线以南。向内陆入侵5～15 km，入侵面积约335 km2，基本处于平衡状态。

③葫芦岛：断续分布于曹庄和稻池地区，入侵面积约129 km2，向内陆入侵7～9 km，与去年相比，基本处于平衡状态。绥中县的望海、六股河口、猫眼河口、台子里、南岭、东盐锅等地也不同程度地存在海水入侵，入侵内陆距离3～10 km不等。

④营口：海水入侵主要发生于大清河河口和鲅鱼圈水源地、熊岳沿海。

⑤盘锦：盘锦西部、北部和东北部的石新水源、沟帮子水源、高升水源，由于大量开采第四系地下淡水，促使咸、淡水界线向淡水区推移。目前咸淡水界线普遍比上个世纪六十年代向淡水区扩张0.5～2.0 km，以石新扩张速度最快，为1.0～4.0 km。

（3）地下水位下降

辽宁省是全国水资源贫乏的省份之一，尤其是地下水资源更是短缺。省内一些城市由于地下水的过量开采，造成地下水位严重下降，沈阳、鞍山、辽阳、盘锦等市已处于严重地过量开采之中，造成地下水位大幅度持续下降，形成了区域降落漏斗。

（4）矿山地质灾害

辽宁省城镇化进展到快速发展阶段，省内一些老矿山也已进入尾矿或闭矿阶段。这些矿山为城市留下了很严重的地质环境问题。如阜新海州露天煤矿、抚顺西露天煤矿、鞍山眼前山铁矿、本溪歪头山铁矿和南芬铁矿等矿山滑坡极为发育，其特点是规模大，频率高，持续时间长，破坏性大，造成的损失大。矿山采空区发生的地面塌（沉）陷也日益突出，尤以抚顺、本溪、阜新、铁法、北票、南票煤田等最为严重。另外，矿山的排土场、尾矿库占用大量土地，造成土地砂砾化，损毁植被等矿山地质环境问题也日益严重。

3 辽宁省城镇化发展的地质环境约束

地质灾害是地质环境的一种变异现象。在城市大规模建设活动中，可诱发和激化各种地质灾害，成为制约城市发展规划的消极因素。辽宁省城镇化发展的地质环境约束突出体现在以下几个方面：

3.1 地下水环境

随着城镇规模的不断扩大、城镇人口不断增加、城镇居民的消费不断升级，城镇生态系统逐渐超出负荷，由此产生的城市生产、生活释放的废水、废气和垃圾迅猛增长，生产、生活释放的废水、废气和垃圾迅猛增长，土壤、地下水的污染，给原本趋紧的城镇地下水资源环境供给带来了更大的压力。以地下水作为主要供水水源的城市，由于持续过量开采地下水，造成水位逐年下降，含水层被疏干，形成永久性的降落漏斗。这些漏斗主要分布在沈阳、辽阳、大连、铁岭、营口、朝阳、锦州、葫芦岛等大中城市。尤以沈阳、辽阳漏斗形成时间最长，规模最大，危害也最严重。地下水资源短缺、污染环境问题已是辽宁省城镇化进程中的一个非常严重的约束问题之一。

3.2 矿山地质环境

辽宁省矿产资源开发利用历史悠久，强度高，规模大，取得了举世瞩目的成就。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大，产生的地质环境问题也越来越多，危害越来越重，造成了较大的损失和负面影响，对城镇化进程起到了约束和阻碍作用。

3.3 海水入侵

辽宁省沿海城市海岸带海水入侵地质环境问题十分突出，海水入侵破坏了紧缺的地下水资源，严重制约地区经济发展。

4 城镇化与地质环境协调发展的对策建议

4.1 加强相关法规制度建设

建议从省政府层面出台一部全省性的地质环境保护条例，写入包括城镇地质环境保护的内容要求，明确规定城镇规划、建设与管理中必须以地质勘查资料为依据，充分考虑地质环境条件及承载力。

4.2 加大城镇地质环境调查监测与综合整治的力度

开展全省主要城镇或城市群地质环境综合调查评价，建立城镇地质环境可视化信息平台; 建立完善城镇地质环境监测预警体系和地质灾害应急体系；采取科学的综合管理或工程整治措施，控制地质环境问题和地质灾害的发生发展，提高地质环境综合利用程度。

4.3 加强相关科学研究工作

开展城镇地质环境质量评价研究。综合考虑城镇的自然属性和社会属性，研究不同类型城镇的地质环境质量评价指标与评价方法，进行城镇地质环境质量评价与功能分区；开展城镇地质环境承载力研究。从地质环境的角度，分析适宜城镇发展的区域、发展规模和发展水平，提出提高城镇地质环境承载力的对策；开展地质环境保护与整治相关理论与技术方法研究。

4.4 强化城镇地质环境保护知识及相关政策法规的宣传与培训

通过举办多种形式的科普讲座或培训班等，提高各级领导和决策部门对城镇地质环境保护与地质灾害防治的认识和重视程度；利用广播、电视、报纸、互联网等多种媒体或发放科普宣传材料，向广大城镇居民宣传普及城镇地质环境知识和相关政策法规；建立社会和舆论监督机制，完善信访、举报制度，提高地质环境保护相关法规制度的执行力度。

5 结论

（1）根据辽宁省人口、产业结构和GDP等三个方面的特征，将建国以来辽宁省城镇化发展历程划分为初步发展（1949～1962）、不稳定发展（1962～1970）、稳定发展（1970～2005）、快速发展（2005年～至今）四个阶段。

（2）在辽宁省城镇化初步发展阶段和不稳定发展阶段，存在的主要地质环境问题均是地下水污染、地下水位下降；在稳定发展阶段，存在的主要地质环境问题是地质灾害、地下水污染、海（咸）水入侵、矿山地质环境问题、地下水位下降；在快速发展阶段，存在的主要地质环境问题是地下水污染、海（咸）水入侵、地下水位下降、地质灾害。

（3）地下水环境、矿山地质环境和海水入侵是目前制约辽宁省城镇化发展的主要因素。

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