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三峽工程議案在1992年七屆人大五次會議以1,767票贊成通過，另有177票反對，664票棄權，贊成票數之少在人大投票上罕見。部分人的反對理由是三峽大壩會造成水庫地區的生態環境惡化，誘發自然災害。當年攔河建壩淹沒大量農田及工廠等建築，導致達數億噸的固體廢物及工業垃圾蓄積在水庫，加上水庫地區沿岸城鎮的生活垃圾和有害化學物質，進一步加劇水污染，甚至可能引發傳染病。
庫區地表下沉 易誘發地震
由於三峽水庫的容量極大，庫區地表承受巨大下沉壓力，有可能誘發三峽地區的地震。在2007年發布的《長江保護與發展報告》指出，三峽水庫的最大危害是引發結構性地震。根據附近省市地震台的監測結果顯示，自2003年水庫蓄水以來，三峽地區微震活動明顯增加，接連發生多次天然氣井噴事件。而且由於蓄水後水位變動，加重對三峽兩岸山體的浸蝕，可能引發泥石流等。
抬高上游水位 危及重慶
長江上游原本流入大海的有機物質和泥沙在蓄水後沉澱在庫底。當年反對興建工程的清華大學教授黃萬里認為，上游河流所攜帶的泥沙及鵝卵石在蓄水後會造成堵塞，或會提高河床水位，威脅上游地區如重慶等城市的安全。
雖然三峽工程採取多方應對措施，淤積情況低於預期；但根據監測，2003年蓄水以來約有1.3億噸東西淤積在庫內，目前水庫內的淤積量為19億噸，已經造成擱淺事件。
另一方面，由於大量有機物積蓄在水庫中無法排到下游，令下游地區的農田因缺乏肥料而逐漸變得貧瘠。
大型遷民 收入大不如前
由於興建三峽水庫需要淹沒沿岸省份的13個城市、140個城鎮及1,600個鄉村，需要重新安置大批居民。有人認為，離開家園會嚴重影響移民的生計和學業，難以融入新的社區。
根據相關調查顯示，三峽移民的收入低於搬遷前水平。很多人無田種、無工作、無出路。因此，《三峽後續工作規劃》的主要目標之一是到2020年，移民生活水準達到湖北省及重慶市的同期平均水平。
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