略論農(nóng)村環(huán)境監(jiān)測與評議
時間:2022-01-23 08:59:02
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本文作者:肖辰暢吳文暉鄧榮廖岳華易敏朱書平工作單位:湖南省環(huán)境監(jiān)測中心站
根據(jù)我國農(nóng)村的實際環(huán)境狀況,以村為監(jiān)測和評價單元,可以把農(nóng)村環(huán)境類型大致分為4種:(1)生態(tài)型農(nóng)村:指生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、無主要污染源、種植業(yè)以傳統(tǒng)生產(chǎn)方式為主的村莊;(2)現(xiàn)代種植型農(nóng)村:指以現(xiàn)代種植業(yè)(糧食、蔬菜、水果)為主業(yè),使用農(nóng)膜、化肥、農(nóng)藥量較大的村莊;(3)養(yǎng)殖型農(nóng)村:以畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為主業(yè),主要污染源為畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖等廢氣、廢水的村莊;(4)工礦企業(yè)型農(nóng)村:以工業(yè)、礦業(yè)為主的村莊,主要污染源為工礦業(yè)的廢水、廢氣、廢渣,周邊環(huán)境受工、礦業(yè)影響較大的村莊。
監(jiān)測指標(biāo)的選擇與點位布設(shè)的優(yōu)化原則
我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)村污染源的種類、數(shù)量多且復(fù)雜,分布與城市環(huán)境、工業(yè)污染源均有較大差別。所以,要取得有代表性、客觀性、科學(xué)性、能準(zhǔn)確反映農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量的數(shù)據(jù),優(yōu)化監(jiān)測布點及監(jiān)測指標(biāo)顯得尤為重要。要優(yōu)化監(jiān)測布點及監(jiān)測指標(biāo),首先需對農(nóng)村環(huán)境狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,充分了解和分析農(nóng)村村莊的類型和農(nóng)村環(huán)境污染源特點,然后用針對性與隨機性布點原則相結(jié)合的方法布設(shè)監(jiān)測點位,在確定其所代表的村莊類型的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行優(yōu)化布點,選擇獲取的監(jiān)測結(jié)果能真實全面地反映農(nóng)村區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的點位。但對懷疑或已證實污染相對嚴(yán)重的區(qū)域,要優(yōu)先布設(shè)和適當(dāng)增加監(jiān)測點位,重點掌握該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況。監(jiān)測項目的準(zhǔn)確選取,決定能否真實反映農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量及污染源的特征,其選取需具有代表性、針對性、靈活性、可操作性。同時,可設(shè)置必測指標(biāo)、選測指標(biāo)和特征污染物指標(biāo),以便能全面反映污染源及環(huán)境質(zhì)量的特征。必測指標(biāo)適用于所有監(jiān)測地區(qū),能反映環(huán)境質(zhì)量基本狀況;選測指標(biāo)適用于個別監(jiān)測地區(qū),能夠根據(jù)地區(qū)、時間及特殊情況的需要,重點選擇監(jiān)測指標(biāo)。特征污染物指標(biāo)屬于必測指標(biāo),根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染狀況,確認(rèn)對環(huán)境危害較大、影響范圍廣、毒性較強的污染物,或污染事故對環(huán)境造成嚴(yán)重不良影響的物質(zhì),反映不同區(qū)域的特殊環(huán)境質(zhì)量狀況[2-3]。綜上所述,監(jiān)測項目及點位選擇的優(yōu)化需遵循5個方面原則,即(1)代表性,獲取的監(jiān)測結(jié)果必須能夠真實反映該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況;(2)重點性,重點針對該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況;(3)隨機性,全面反映該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況;(4)靈活性,為體現(xiàn)不同地區(qū)的農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量狀況之間的差異,設(shè)置必測項目指標(biāo)、選測項目指標(biāo)和特征污染物指標(biāo);(5)易操作性,點位的設(shè)置需具有較強的可操作性[3-4]。
農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量狀況評價現(xiàn)狀
目前,我國尚無針對農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量的評價方法,現(xiàn)有的評價均是按照水、空氣、土壤等的分要素,采用已有的評價標(biāo)準(zhǔn)。分別進(jìn)行評價,缺乏對農(nóng)村環(huán)境特點的針對性,不能綜合反映農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量的實際狀況。農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價,目前可用的方法有2種,一種為特爾斐法,即由少數(shù)專家直接根據(jù)經(jīng)驗并考慮反映某評價觀點后定出權(quán)值。該法的特點就是能把分散的評估意見經(jīng)過一定的處理而趨于集中,從而獲得所需的結(jié)論;一種方法為層次分析法,即將一個復(fù)雜問題的各種要素轉(zhuǎn)化為有條理的有序?qū)哟蜗到y(tǒng),并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準(zhǔn)則,構(gòu)造判斷矩陣,進(jìn)行兩兩判斷比較并計算出各要素的權(quán)重,根據(jù)綜合權(quán)重按最大權(quán)重原則確定最優(yōu)方案。這種方法的特點是將分析人員的經(jīng)驗判斷給予量化,對目標(biāo)(因素)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要數(shù)據(jù)的情況更為實用[5-6]。
農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的確定及計算方法
依據(jù)特爾斐法和層次分析法的特點,筆者將2種方法結(jié)合應(yīng)用于農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價,即根據(jù)調(diào)查及專家評判結(jié)果,建立問題的遞階層次結(jié)構(gòu),構(gòu)造判斷矩陣,通過計算確定各評價指數(shù)的權(quán)重,最后得出結(jié)論。為了直觀地反映農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,筆者在此提出農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(REQI)綜合評價方法,該法主要由水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(集中式飲用水源地水質(zhì)指數(shù)、地表水環(huán)境質(zhì)量指數(shù))、環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)、土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)4個分指數(shù)構(gòu)成。2011年,湖南省開展了18個農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量試點,通過對這些地區(qū)的地理位置、自然特征、水文狀況、土壤森林植被、土地利用情況、社會經(jīng)濟(jì)情況以及主要農(nóng)業(yè)、生活及工業(yè)污染源與危害現(xiàn)狀的調(diào)查,結(jié)合水、氣、土壤等環(huán)境要素的綜合分析、判斷及計算,提出農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的計算及綜合評價方法。5.1農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的計算根據(jù)對湖南省18個試點村的的自然、社會概況及飲用水源、農(nóng)作物種植及生產(chǎn)管理現(xiàn)狀、污染源分布的調(diào)查結(jié)果,確定以水環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等作為一個系統(tǒng)來綜合反映農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量。依據(jù)對環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查及專家評判的結(jié)果,通過一系列的計算,確定農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量指數(shù)權(quán)重,最后通過一個計算公式用以表征和評價農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量狀況。即:農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)=0.4(0.5×飲用水源地水質(zhì)指數(shù)+0.5×地表水環(huán)境質(zhì)量指數(shù))+0.2×環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)+0.25×土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)+0.15×生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)。為了使計算結(jié)果評判更加直觀,各分指數(shù)的取值范圍為0~100。5.1.1水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(1)飲用水源地水質(zhì)指數(shù)。選擇鄉(xiāng)村主要水源地開展監(jiān)測評價。以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)Ⅲ類和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)Ⅲ類為評價依據(jù),評價采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法,根據(jù)飲用水源地水質(zhì)類別確定飲用水源地水質(zhì)指數(shù):Ⅰ、Ⅱ類對應(yīng)指數(shù)均為100,Ⅲ類為80,Ⅳ類為30,Ⅴ類為10,劣Ⅴ類為0。(2)地表水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。選擇流經(jīng)鄉(xiāng)村的主要河流開展監(jiān)測評價。以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002Ⅲ類和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93Ⅲ類為評價依據(jù),評價采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法,根據(jù)地表水水質(zhì)類別確定飲用水源地水質(zhì)指數(shù):Ⅰ、Ⅱ類對應(yīng)指數(shù)均為100,Ⅲ類為80,Ⅳ類為30,Ⅴ類為10,劣Ⅴ類為0。5.1.2空氣環(huán)境質(zhì)量指數(shù)以《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—1996)及其修改單的二級標(biāo)準(zhǔn)為評價依據(jù),根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定指數(shù):一、二級標(biāo)準(zhǔn)為100、三級標(biāo)準(zhǔn)為50,超過三級為0。5.1.3土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)以《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—1995)二級標(biāo)準(zhǔn)為評價依據(jù),對于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》以外的污染物,參照《全國土壤污染狀況評價技術(shù)規(guī)定》(環(huán)發(fā)〔2008〕39號)。評價采用單項污染指數(shù)法和《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166—2004)中的內(nèi)梅羅指數(shù)法,根據(jù)各監(jiān)測點位的單項污染指數(shù)和最大污染單項指數(shù)計算出的內(nèi)梅羅指數(shù)所對應(yīng)的分級標(biāo)準(zhǔn),確定區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù):Ⅰ級對應(yīng)指數(shù)為100,Ⅱ級為80,Ⅲ級為60,Ⅳ級為40,Ⅴ級為10。5.1.4生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(EI)以生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的評價指標(biāo)權(quán)重來計算,根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T192—2006)所確定的權(quán)重及計算方法,生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(EI)=0.25×生物豐度指數(shù)+0.2×植被覆蓋指數(shù)+0.2×水網(wǎng)密度指數(shù)+0.2×(100-土地退化指數(shù))+0.15×環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。5.2農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價分級根據(jù)農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù),將農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量分為5級,即優(yōu)、良、一般、較差和差,詳見(表1)。
案例研究———湖南省郴州市宜章縣上寮村
上寮村基本情況2011年,對上寮村的空氣、水、土壤等環(huán)境要素開展了深入的調(diào)查與研究。上寮村地處郴州市宜章縣西南部,距縣城19km,省道S324線及宜鳳高速穿境而過,全村行政面積1450hm2,其中山地面積966.7hm2,耕地面積155.6hm2。耕地中,水田面積83.3hm2,農(nóng)作物以水稻為主,一年早晚兩季;旱地面積72.3hm2,多數(shù)以玉米、地瓜、蔬菜為主,同時開發(fā)臍橙種植500hm2,另外還建豬場2個、牛場1個,用水來源是靠從鄰村打地下河取水,日用水量達(dá)150t,使用肥類多數(shù)為沼渣、沼液、糞土、鈣鎂磷肥等有機肥。轄區(qū)內(nèi)以山地、丘陵為主,山嶺土壤多為紅壤,山坡度為5°~25°,屬亞熱帶地區(qū),非常適宜臍橙、茶葉種植。上寮村通過農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化調(diào)整,現(xiàn)以發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。該村在過去經(jīng)過幾十年的煤礦開采,導(dǎo)致地表水、地下水資源枯竭?,F(xiàn)通過從鄰村開挖水井架水管渠道引水,已基本解決生活生產(chǎn)用水。目前,上寮村通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,已杜絕煤礦開采,工業(yè)污染物排放為零,無污灌歷史。根據(jù)上寮村的基本情況,該村屬于生態(tài)型農(nóng)村。6.2上寮村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測項目的選擇根據(jù)上寮村的特征,飲用水源地監(jiān)測項目確定為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)中的23項;村莊河流(水庫)監(jiān)測項目為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)中除COD以外的其他28項??諝猸h(huán)境質(zhì)量監(jiān)測包括括理化指標(biāo)(土壤pH值、陽離子交換量),無機污染物(砷、鎘、鈷、鉻、銅、汞、鎳、鉛、硒、鋅等),有機污染物。根據(jù)上寮村的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等情況,監(jiān)測的有機污染物主要為六六六、滴滴涕、六氯苯、生態(tài)監(jiān)測,通過衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)、農(nóng)林部門的歷史資料、實地監(jiān)測數(shù)據(jù)等對生物豐貧程度、植被覆蓋程度、水網(wǎng)密度程度、土地退化程度、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)等進(jìn)行綜合評價。監(jiān)測點位布設(shè)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測根據(jù)對該村考察,選擇上寮村12組井水為地下水飲用水水源地,在該水源地選擇了具有代表性的地下水井布設(shè)監(jiān)測點;該村農(nóng)田灌溉水來自上寮村紅旗水渠,地表水監(jiān)測點位取自該水渠??諝猸h(huán)境質(zhì)量監(jiān)測根據(jù)對上寮村的實地考察結(jié)果,空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)原則上共選擇3個代表性的監(jiān)測點:上寮村3組、上寮村12組、上寮村合作社。土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測原則是以村為單元,在菜地、基本農(nóng)田、居民聚集區(qū)和重點污染場地各布設(shè)監(jiān)測點位。根據(jù)對上寮村的實地考察結(jié)果,在該村林地(果園)、旱土、田地、上寮村吉星良種場各布設(shè)3個代表性的采樣點;另外選取上寮村煤場周邊土壤布設(shè)了3個采樣點,共布設(shè)15個采樣點。生態(tài)環(huán)境狀況監(jiān)測根據(jù)對宜章縣年度衛(wèi)星遙感影像、農(nóng)林部門的歷史資料、核定后的環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)、各相關(guān)部門提供的資料,對該村的生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行計算分析。上寮村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果(1)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果及評價。通過對上寮村12組井水進(jìn)行監(jiān)測,對其監(jiān)測結(jié)果采用單因子評價法。結(jié)果表明,上寮村12組井水各項監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),飲用水源地水質(zhì)指數(shù)為80。上寮村紅旗渠水指標(biāo)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),地表水水質(zhì)指數(shù)為80。(2)空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果及評價。監(jiān)測結(jié)果表明上寮村3組、上寮村12組、上寮村合作社環(huán)境空氣各項監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—1996)二級標(biāo)準(zhǔn),該村空氣環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為100。(3)土壤監(jiān)測結(jié)果及評價。監(jiān)測結(jié)果表明:上寮村林地(果園)、旱土、上寮村吉星良種場和煤場周邊土壤各項監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—1995)二級標(biāo)準(zhǔn)及《全國土壤污染狀況評價技術(shù)規(guī)定》(環(huán)發(fā)〔2008〕39號)要求;上寮村12組田地3個監(jiān)測點位砷均超標(biāo),其他監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。根據(jù)各監(jiān)測點位的單項污染指數(shù)計算出綜合污染指數(shù)值,上寮村林地(果園)、旱土、上寮村吉星良種場和煤場周邊土壤綜合污染指數(shù)P綜≤0.7,為Ⅰ級;上寮村12組土壤綜合污染指數(shù)0.7<P綜≤1.0,為Ⅱ級。土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為96。(4)生態(tài)環(huán)境狀況監(jiān)測結(jié)果及評價。宜章縣的生態(tài)環(huán)境狀況代表其整個縣域,上寮村處于宜章縣比較有代表性的位置,生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)參照宜章縣。根據(jù)對宜章縣年度衛(wèi)星遙感影像、環(huán)境統(tǒng)計等數(shù)據(jù),計算得出宜章縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)為72.4。上寮村農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價根據(jù)上寮村水環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù),計算得出農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)為86.9,評價等級為優(yōu),說明該村的農(nóng)村環(huán)境好,適合居住。與該村定位為生態(tài)型農(nóng)村相符。
(1)我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,農(nóng)村環(huán)境污染日趨嚴(yán)峻,建立適用于農(nóng)村環(huán)境的水、氣、土壤、生態(tài)等監(jiān)測技術(shù)方法,制定針對性強、科學(xué)的,符合農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價指標(biāo)體系,對于加強農(nóng)村環(huán)境管理具有重要意義。(2)本文選取湖南省郴州市宜章縣上寮村作為典型村,對其環(huán)境質(zhì)量展開全面監(jiān)測,并利用提出的農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價體系進(jìn)行評價,所得評價結(jié)果與其生態(tài)型農(nóng)村相符,為全國及中部地區(qū)建立完善的農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)及綜合評價方法體系提供了一定的基礎(chǔ)信息與參考價值。(3)農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量的表現(xiàn)是多元化的,存在不同的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、自然資源狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,本文僅根據(jù)湖南18個試點村的調(diào)查結(jié)果而提出的農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)的計算及分級評價方法還有一定的片面性,同時,各指數(shù)權(quán)重的合理性,還需通過擴(kuò)大全國不同區(qū)域的不同類型農(nóng)村的實際評價來進(jìn)一步驗證。(4)計算水、空氣、土壤、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的數(shù)據(jù)主要通過一次監(jiān)測結(jié)果來判定,并不能完全確切反映各分項指數(shù)狀況,如:存在季節(jié)性生產(chǎn)企業(yè)污染源的農(nóng)村,有待結(jié)合實際加大監(jiān)測頻次與監(jiān)測點位等多次驗證監(jiān)測數(shù)據(jù),以更進(jìn)一步提高農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與綜合評價的合理性與準(zhǔn)確性。