張 聰,徐 華,李耀祖
(1.山東省煙臺(tái)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心;2.煙臺(tái)云灃生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展股份有限公司,山東 煙臺(tái) 264000)
2021年,煙臺(tái)市農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)涵蓋了招遠(yuǎn)市、棲霞市、海陽市、龍口市、福山區(qū)、牟平區(qū)、萊山區(qū)等10 個(gè)縣級(jí)市(區(qū))的11 個(gè)村莊。此11 個(gè)村莊的選擇密切結(jié)合煙臺(tái)市的實(shí)際情況,包含1 個(gè)重點(diǎn)監(jiān)控村莊和10 個(gè)一般監(jiān)控村莊。重點(diǎn)監(jiān)控村莊為列入《第三批中國(guó)傳統(tǒng)村落名錄》的村落。一般監(jiān)控村莊主要為發(fā)展較快的集聚提升類村莊、城市近郊區(qū)和縣城城關(guān)鎮(zhèn)所在地的城郊融合類村莊。
面向“十四五”時(shí)期環(huán)境管理新需求,針對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵問題,2021年煙臺(tái)市農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)采用點(diǎn)(村莊層面)+面(縣域地表水水質(zhì)、萬人千噸飲用水、農(nóng)村生活污水處理設(shè)施、農(nóng)田灌溉水)+流域(農(nóng)業(yè)面源)結(jié)合的方式,涵蓋空氣、水、土壤、生態(tài)、水文、氣象等多種要素[1]。農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)內(nèi)容涉及農(nóng)村環(huán)境狀況評(píng)價(jià)和農(nóng)業(yè)面源污染評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。
2.1.1 環(huán)境空氣質(zhì)量
11 個(gè)監(jiān)控村莊各布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位一個(gè),共有11 個(gè)點(diǎn)位。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為SO2、NO2、可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、O3和CO日均值[2],采用空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)。針對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果,計(jì)算各污染項(xiàng)目的空氣質(zhì)量分指數(shù)(IAQI),確定空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI),根據(jù)AQI 確定空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別,由空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別確定指數(shù)取值(見表1),村莊指數(shù)年均值代表縣域環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)[3-4]。2021年,煙臺(tái)市10 個(gè)縣級(jí)市(區(qū))的環(huán)境空氣質(zhì)量均為二級(jí)(良),環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)均為80。綜合以上,煙臺(tái)市的空氣質(zhì)量指數(shù)為80。
表1 空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別與指數(shù)值對(duì)照
2.1.2 土壤環(huán)境質(zhì)量
2019—2020年,針對(duì)煙臺(tái)市10 個(gè)村莊的農(nóng)田、果園和飲用水水源地周邊3 種土地利用類型,設(shè)置30 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018)的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值(基本項(xiàng)目)和農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管制值,對(duì)土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。其中,29 個(gè)點(diǎn)位無超標(biāo)現(xiàn)象,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物生長(zhǎng)或土壤生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)低;1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位鉛超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值,但不超過風(fēng)險(xiǎn)管制值,存在污染風(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算各點(diǎn)位土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的算術(shù)平均值,得出村莊土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值,以村莊土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值代表縣域土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值。招遠(yuǎn)市土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為60,其他縣域土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)均為100。綜合以上,煙臺(tái)市的土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)為98.6。
2.2.1 縣域地表水
2021年,煙臺(tái)市縣域地表水監(jiān)測(cè)共布設(shè)點(diǎn)位29個(gè),包括各縣域出/入境河流監(jiān)測(cè)斷面和湖庫監(jiān)測(cè)斷面??h域地表水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的24 項(xiàng)。
根據(jù)每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面各指標(biāo)濃度,確定水質(zhì)類別,取對(duì)應(yīng)的地表水水質(zhì)指數(shù)值(見表2),求四個(gè)季度的算術(shù)平均值,其即為該斷面的地表水水質(zhì)指數(shù)值,再計(jì)算各斷面水質(zhì)指數(shù)的算術(shù)平均值,得出縣域地表水水質(zhì)指數(shù)值。10 個(gè)縣級(jí)市(區(qū))中,棲霞市、牟平區(qū)、海陽市、蓬萊區(qū)和龍口市水質(zhì)指數(shù)較高,指數(shù)值均為80,其余縣域水質(zhì)較低,指數(shù)值均為40。綜合以上,煙臺(tái)市的縣域地表水水質(zhì)指數(shù)為60。
表2 地表水水質(zhì)類別與指數(shù)值對(duì)照
2.2.2 萬人千噸飲用水
2021年,煙臺(tái)市農(nóng)村萬人千噸以上飲用水水源地共有10 處(7 處地下水和3 處地表水),每處水源地均布設(shè)1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。
本次監(jiān)測(cè)采用單因子評(píng)價(jià)法,計(jì)算4 個(gè)季度各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各評(píng)價(jià)指標(biāo)濃度的算術(shù)平均值,根據(jù)最差指標(biāo)確定水質(zhì)類別,其對(duì)應(yīng)飲用水水源地水質(zhì)指數(shù)值(見表3),該點(diǎn)位飲用水水源地水質(zhì)指數(shù)代表該縣域飲用水水源地水質(zhì)指數(shù)。結(jié)果表明,棲霞市和萊陽市飲用水水源地水質(zhì)指數(shù)為30,牟平區(qū)和海陽市的飲用水水源地水質(zhì)指數(shù)均為15。綜合以上,煙臺(tái)市萬人千噸飲用水水源地水質(zhì)指數(shù)為22.5。
表3 飲用水水源地水質(zhì)類別與指數(shù)值對(duì)照
2.2.3 農(nóng)田灌溉水
煙臺(tái)市灌溉規(guī)模在10 萬畝以上農(nóng)田灌區(qū)只有一處,為龍口市王屋水庫。農(nóng)灌水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5084—2021)的16項(xiàng)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,龍口市王屋水庫出口水質(zhì)良好,無超標(biāo)現(xiàn)象。根據(jù)農(nóng)田灌溉水質(zhì)類別與指數(shù)值對(duì)照情況(水質(zhì)達(dá)標(biāo),指數(shù)值為100;不達(dá)標(biāo)指數(shù)值則為0),王屋水庫出口的水質(zhì)指數(shù)值為100,龍口市的農(nóng)田灌溉水質(zhì)指數(shù)取值為100。綜合以上,煙臺(tái)市的農(nóng)村灌溉水質(zhì)指數(shù)為100。
2.2.4 農(nóng)村生活污水
2021年,煙臺(tái)市共監(jiān)測(cè)日處理能力20 t 及以上農(nóng)村生活污水處理設(shè)施50 處。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,萊山區(qū)、蓬萊區(qū)和棲霞市農(nóng)村生活污水處理設(shè)施出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率較高,達(dá)標(biāo)率為100%。參照農(nóng)田生活污水出水水質(zhì)類別與指數(shù)值對(duì)照情況(見表4),根據(jù)每個(gè)設(shè)施出水各指標(biāo)濃度,確定達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),取對(duì)應(yīng)的農(nóng)村生活污水出水水質(zhì)指數(shù)值,縣域內(nèi)設(shè)施水質(zhì)指數(shù)的算數(shù)平均值為該縣域的農(nóng)村生活污水出水水質(zhì)指數(shù)值。牟平區(qū)、萊山區(qū)和萊州市的農(nóng)村生活污水出水水質(zhì)指數(shù)值最高,均為100;龍口市和蓬萊區(qū)的農(nóng)村生活污水出水指數(shù)值較高,均為80;福山區(qū)農(nóng)村生活污水出水指數(shù)值最低,指數(shù)值為40。綜合以上,煙臺(tái)市的農(nóng)村生活污水出水水質(zhì)指數(shù)為83.3。
表4 農(nóng)村生活污水出水水質(zhì)類別與指數(shù)值對(duì)照
采用農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)評(píng)價(jià)農(nóng)村環(huán)境狀況[5],計(jì)算公式為
式中:Ienv為農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù);Ai為第i項(xiàng)指數(shù),即空氣質(zhì)量指數(shù)(權(quán)重0.20)、飲用水源地水質(zhì)指數(shù)(權(quán)重0.20)、地表水水質(zhì)指數(shù)(權(quán)重0.20)、土壤環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(權(quán)重0.20)、農(nóng)田灌溉水質(zhì)指數(shù)(權(quán)重0.10)和農(nóng)村生活污染處理設(shè)施出水水質(zhì)指數(shù)(權(quán)重0.10);Xi為第i項(xiàng)指數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重。
經(jīng)計(jì)算,2021年煙臺(tái)市農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù)(Ienv)為70.55。根據(jù)農(nóng)村環(huán)境狀況指數(shù),將農(nóng)村環(huán)境狀況分為5 級(jí),即優(yōu)(Ienv≥90)、良(75 ≤Ienv<90)、一般(55 ≤Ienv<75)、較差(40 ≤Ienv<55)和差(Ienv<40),煙臺(tái)市農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量為“一般”,屬于輕度污染,較適合生活和生產(chǎn),但有不適合人類生活的制約性因子出現(xiàn)。
2021年,煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)面源污染水質(zhì)監(jiān)測(cè)每個(gè)季度開展一次,全年監(jiān)測(cè)4 次。采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法,計(jì)算縣域內(nèi)多個(gè)斷面內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的算術(shù)平均值,得出該縣域的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)值;根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見表5)表明,各縣級(jí)市(區(qū))中,萊山區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染程度為輕污染,牟平區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染程度為中污染,其他縣域均為嚴(yán)重污染。
表5 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)可以幫助環(huán)境管理者準(zhǔn)確掌握農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況,支撐環(huán)境管理決策。本研究結(jié)合“十四五”時(shí)期國(guó)家農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)要求,采用點(diǎn)+面+流域結(jié)合的方式,在完成農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的前提下創(chuàng)造性地加入農(nóng)業(yè)面源污染評(píng)價(jià),更好地為煙臺(tái)市農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善提供精細(xì)的支撐數(shù)據(jù)。2021年煙臺(tái)市農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)顯示,煙臺(tái)市農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量為“一般”,屬于輕度污染,較適合生活和生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)面源污染評(píng)價(jià)顯示,部分區(qū)縣存在一定程度的面源污染,這與當(dāng)?shù)胤N植業(yè)發(fā)達(dá)、整個(gè)流域化肥的大量使用密切相關(guān)。