賈云霞
(山西省太原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山西 太原 030002)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城鄉(xiāng)居民收入和生產(chǎn)生活方式的差別在逐步縮小,農(nóng)村環(huán)境污染問題日益突出,點(diǎn)面污染共存、生活污水和垃圾無公害處理率低、畜禽養(yǎng)殖污染和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中污染嚴(yán)重。同時(shí),隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,建設(shè)用地面積不斷擴(kuò)大,耕地林地面積減少,造成了生態(tài)的退化,環(huán)境污染與生態(tài)破壞交織一起[1],對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響,不利于農(nóng)民生活質(zhì)量的提高以及區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展[2]。因此,對農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行全面客觀的評價(jià),為農(nóng)村環(huán)境管理工作提供有力支持尤為迫切。近年來,學(xué)者們對農(nóng)村環(huán)境評價(jià)的探索很多,研究方向包含農(nóng)村空氣質(zhì)量、土壤、生態(tài)狀況、水環(huán)境等要素,并基于研究數(shù)據(jù),構(gòu)建了農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價(jià)體系[3-6]。馬廣文等[7]在借鑒原有評價(jià)方法基礎(chǔ)上,提出了一種農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)方法,其特征是以縣域?yàn)榛驹u價(jià)單元。
太原市生態(tài)環(huán)境比較脆弱,市區(qū)小郊區(qū)大,因此必須關(guān)注農(nóng)村生態(tài)環(huán)境問題。本次研究以清徐縣為例,對2020 年清徐縣3 個(gè)典型村莊(東南坊、北錄樹村、堯城村)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測及由“3S”技術(shù)獲取縣域生態(tài)狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
清徐縣位于山西省中部、省會太原市南端,地處晉中盆地西北部,國土面積609 km2。縣域內(nèi)最高海拔達(dá)到1 841 m、平原海拔在800 m 以下,海拔差異較大,土壤類型分為兩種,即山地褐土和草甸土,無明顯丘陵區(qū)域。總?cè)丝?9 萬人,其中農(nóng)業(yè)人口25 萬人,農(nóng)業(yè)人口占比高。屬暖溫帶大陸性氣候,日照率達(dá)58%,受海拔影響,年平均氣溫隨地勢而有區(qū)別,總體四季分明。無霜期183 d,年平均降水量為462 mm,大致可滿足農(nóng)作物所需水分。日照時(shí)間、水資源、氣候特征等決定清徐縣有利于進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)??h域內(nèi)資源豐富,特產(chǎn)眾多,汾河縱貫,有“葡鄉(xiāng)醋鄉(xiāng)魚米之鄉(xiāng),泉城湖城文化古城”的美譽(yù)。
農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測以縣域?yàn)閱卧?,包括縣域和村莊2 個(gè)層面,縣域環(huán)境質(zhì)量包括地表水(代表性河流、重要湖庫)和生態(tài)質(zhì)量狀況監(jiān)測,村莊環(huán)境質(zhì)量包括環(huán)境空氣、飲用水源地和土壤監(jiān)測。
清徐縣縣域地表水選取國控汾河太原段溫南社斷面,農(nóng)村生態(tài)狀況以清徐縣全縣域作為監(jiān)測范圍。生態(tài)狀況的6 個(gè)分指標(biāo)中,植被覆蓋指數(shù)來源于MOD13 的NDVI 數(shù)據(jù),林草地覆蓋率、水域濕地面積比、耕地和建設(shè)用地面積比來源于遙感影像解譯結(jié)果,中度及以上土壤侵蝕面積所占比例來源于《2000 年全水土流失遙感調(diào)查》數(shù)據(jù),受保護(hù)區(qū)面積比來源于清徐縣上報(bào)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量考核自查報(bào)告[7]。
根據(jù)清徐縣生態(tài)情況,本次村莊農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測研究涉及養(yǎng)殖型、工業(yè)型和種植型3 種代表型村莊,分別為東南坊村、北錄樹村和堯城村。養(yǎng)殖型村莊東南坊村,位于清徐縣徐溝鎮(zhèn),耕地面積約193.3 ha,現(xiàn)常住人口1 800 余人;東南坊村地勢平坦,環(huán)境優(yōu)越,利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),現(xiàn)有養(yǎng)豬合作社一個(gè),有一定的工農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。工業(yè)型村莊北錄樹村,位于清徐縣東北部,隸屬于王答鄉(xiāng)管轄;典型且規(guī)模較大的村辦企業(yè)為北錄樹企業(yè)集團(tuán)公司,該廠下設(shè)12 個(gè)分廠,涉及金屬鎂、汽車后視鏡、V 法鑄造、特種玻璃和暖氣片等多個(gè)領(lǐng)域。種殖型村莊堯城村,位于清徐縣城南端,東接大運(yùn)路,隸屬孟封鎮(zhèn)管轄,全村耕地面積約253.3 ha,現(xiàn)有人口2000 余人;該村莊主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)以糧食、設(shè)施蔬菜、養(yǎng)殖為主,鑄造、醋廠為輔。村莊環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。
本次監(jiān)測(調(diào)查)時(shí)間為2020 年1 月至12 月,監(jiān)測內(nèi)容詳見表1。
表1 清徐縣農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(調(diào)查)內(nèi)容
按照中國環(huán)境監(jiān)測總站《農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)技術(shù)規(guī)定》(征求意見稿)中的評價(jià)方法,采用農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)法,計(jì)算清徐縣農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)。即分別計(jì)算農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)(Ienv)和農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)(Ieco),按權(quán)重計(jì)算出農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)(RQI),根據(jù)RQI 數(shù)據(jù)對應(yīng)的分級進(jìn)行評價(jià)。
1)農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)反映被評價(jià)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量,由地表水水質(zhì)指數(shù)、環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)、飲用水源地水質(zhì)指數(shù)和土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)加權(quán)進(jìn)行評價(jià)。
2)農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)反映被評價(jià)區(qū)域生態(tài)質(zhì)量,由生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地脅迫指數(shù)和人類干擾指數(shù)加權(quán)進(jìn)行評價(jià)。
3)農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算公式為:RQI=Cenv×Ienv+Ceco×Ieco,其中,Cenv 為農(nóng)村環(huán)境狀況指標(biāo)權(quán)重,Ceco 為農(nóng)村生態(tài)狀況指標(biāo)權(quán)重。
各指數(shù)對應(yīng)的環(huán)境狀況分級見表2。
表2 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境狀況分級
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),分別評價(jià)地表水水質(zhì)指數(shù)(單因子評價(jià)法)、環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)、飲用水源地指數(shù)(單因子評價(jià)法)和土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(單項(xiàng)污染指數(shù)法)四項(xiàng)分指數(shù),進(jìn)而計(jì)算農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)。
地表水:清徐縣縣域地表水汾河溫南社斷面四季均為劣Ⅴ類水質(zhì),主要超標(biāo)污染物為氨氮、總磷等。
環(huán)境空氣:3 個(gè)村莊SO2、NO2、CO、O3的日均質(zhì)量濃度值對應(yīng)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)。東南坊村可吸入顆粒物日均質(zhì)量濃度值范圍為42 μg/m3~340 μg/m3,達(dá)標(biāo)率為60.00%;細(xì)顆粒物日均質(zhì)量濃度值范圍為24 μg/m3~250 μg/m3,達(dá)標(biāo)率為55.00%。北錄樹村可吸入顆粒物日均質(zhì)量濃度值范圍為57 μg/m3~297 μg/m3,達(dá)標(biāo)率為65.00%;細(xì)顆粒物日均質(zhì)量濃度值范圍為26 μg/m3~250 μg/m3,達(dá)標(biāo)率為70.00%。堯城村可吸入顆粒物日均質(zhì)量濃度值范圍為45 μg/m3~189 μg/m3,達(dá)標(biāo)率為90.00%;細(xì)顆粒物日均質(zhì)量濃度值范圍為33 μg/m3~111 μg/m3,達(dá)標(biāo)率為80.00%。
飲用水源地:按《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 14848—2017 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)評價(jià),東南坊村鈉、氟化物1 月超標(biāo),砷1 月、6 月超標(biāo);北錄樹村氨氮、硫化物1 月超標(biāo);堯城村氯化物、鈉1 月超標(biāo)。
土壤:按照《農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》中表1 標(biāo)準(zhǔn)評價(jià),三個(gè)典型村莊所測土壤中重金屬監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。
經(jīng)計(jì)算,清徐縣農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)為62.50,屬“一般”級別,中度污染。各分指數(shù)、分指數(shù)權(quán)重和農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)計(jì)算結(jié)果見下頁表3。
表3 清徐縣農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)
農(nóng)村生態(tài)狀況根據(jù)農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)評價(jià),由遙感監(jiān)測為主要技術(shù)手段獲取的縣域土地利用/覆蓋解譯數(shù)據(jù),以資料調(diào)查和地面核查為輔助技術(shù)手段獲取的縣域社會經(jīng)濟(jì)、降水量、土壤侵蝕等指標(biāo)數(shù)據(jù)為計(jì)算依據(jù)。數(shù)據(jù)顯示,清徐縣境內(nèi)生物棲息地質(zhì)量不好、境內(nèi)水資源缺乏、水環(huán)境容量不高、人類活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境造成的干擾等是清徐縣農(nóng)村生態(tài)狀況一般的主要因素。
經(jīng)計(jì)算,清徐縣農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)為42.90,屬“一般”級別。各分指數(shù)、分指數(shù)權(quán)重和農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)計(jì)算結(jié)果見表4。
表4 清徐縣農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)
由環(huán)境狀況指數(shù)和生態(tài)狀況指數(shù)加權(quán)計(jì)算,清徐縣農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)為54.6,屬“一般”級別,輕度污染。各分指數(shù)、分指數(shù)權(quán)重和農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算結(jié)果見表5。
表5 清徐縣農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)
1)清徐縣農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)、農(nóng)村生態(tài)狀況指數(shù)、農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)均為“一般”級別。
2)清徐縣縣域地表水汾河溫南社斷面為劣Ⅴ類水質(zhì),縣域地表水水質(zhì)狀況和縣域內(nèi)水的豐富程度是影響清徐縣農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量的主要因素之一。清徐縣地處汾河太原段的下游,是太原市污水的最大接納縣水質(zhì),工業(yè)污水和生活污水產(chǎn)生量大;相應(yīng)的污水管網(wǎng)配套水平和污水處理能力不足,導(dǎo)致部分污水未經(jīng)處理直接經(jīng)溝渠排入汾河,汾河兩側(cè)的農(nóng)田使用農(nóng)藥、化肥、農(nóng)村生活垃圾等引起的農(nóng)業(yè)面源污染,造成了汾河太原下游段污染嚴(yán)重。
3)清徐縣縣域生物棲息地質(zhì)量一般,導(dǎo)致生物豐度指數(shù)偏低。隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,林地、草地、濕地、耕地面積在減少,造成了生態(tài)的退化,因此城市在發(fā)展的同時(shí)要退耕還林,減少人為破壞,還鄉(xiāng)村一個(gè)綠色、美麗的生態(tài)環(huán)境。
4)監(jiān)測的三個(gè)村莊地下飲用水源地均有輕微超標(biāo)現(xiàn)象,說明3 個(gè)典型村莊地下水均一定程度受到污染。為保護(hù)清徐縣農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,必須重視地下水飲用水源地的水質(zhì)保護(hù),防治結(jié)合,解決農(nóng)業(yè)面源與畜禽養(yǎng)殖污染問題。