略论农村环境监测与评议

时间:2022-01-23 08:59:02

略论农村环境监测与评议

本文作者:肖辰畅吴文晖邓荣廖岳华易敏朱书平工作单位:湖南省环境监测中心站

根据我国农村的实际环境状况,以村为监测和评价单元,可以把农村环境类型大致分为4种:(1)生态型农村:指生态环境优美、无主要污染源、种植业以传统生产方式为主的村庄;(2)现代种植型农村:指以现代种植业(粮食、蔬菜、水果)为主业,使用农膜、化肥、农药量较大的村庄;(3)养殖型农村:以畜禽、水产养殖业为主业,主要污染源为畜禽、水产养殖等废气、废水的村庄;(4)工矿企业型农村:以工业、矿业为主的村庄,主要污染源为工矿业的废水、废气、废渣,周边环境受工、矿业影响较大的村庄。

监测指标的选择与点位布设的优化原则

我国是农业大国,农村污染源的种类、数量多且复杂,分布与城市环境、工业污染源均有较大差别。所以,要取得有代表性、客观性、科学性、能准确反映农村环境质量的数据,优化监测布点及监测指标显得尤为重要。要优化监测布点及监测指标,首先需对农村环境状况进行详细调查,充分了解和分析农村村庄的类型和农村环境污染源特点,然后用针对性与随机性布点原则相结合的方法布设监测点位,在确定其所代表的村庄类型的基础上,再进行优化布点,选择获取的监测结果能真实全面地反映农村区域环境质量的点位。但对怀疑或已证实污染相对严重的区域,要优先布设和适当增加监测点位,重点掌握该区域环境质量状况。监测项目的准确选取,决定能否真实反映农村环境质量及污染源的特征,其选取需具有代表性、针对性、灵活性、可操作性。同时,可设置必测指标、选测指标和特征污染物指标,以便能全面反映污染源及环境质量的特征。必测指标适用于所有监测地区,能反映环境质量基本状况;选测指标适用于个别监测地区,能够根据地区、时间及特殊情况的需要,重点选择监测指标。特征污染物指标属于必测指标,根据当地环境污染状况,确认对环境危害较大、影响范围广、毒性较强的污染物,或污染事故对环境造成严重不良影响的物质,反映不同区域的特殊环境质量状况[2-3]。综上所述,监测项目及点位选择的优化需遵循5个方面原则,即(1)代表性,获取的监测结果必须能够真实反映该区域环境质量状况;(2)重点性,重点针对该区域环境质量状况;(3)随机性,全面反映该区域环境质量状况;(4)灵活性,为体现不同地区的农村环境质量状况之间的差异,设置必测项目指标、选测项目指标和特征污染物指标;(5)易操作性,点位的设置需具有较强的可操作性[3-4]。

农村环境质量状况评价现状

目前,我国尚无针对农村环境质量的评价方法,现有的评价均是按照水、空气、土壤等的分要素,采用已有的评价标准。分别进行评价,缺乏对农村环境特点的针对性,不能综合反映农村环境质量的实际状况。农村环境质量综合评价,目前可用的方法有2种,一种为特尔斐法,即由少数专家直接根据经验并考虑反映某评价观点后定出权值。该法的特点就是能把分散的评估意见经过一定的处理而趋于集中,从而获得所需的结论;一种方法为层次分析法,即将一个复杂问题的各种要素转化为有条理的有序层次系统,并以同一层次的各种要素按照上一层要素为准则,构造判断矩阵,进行两两判断比较并计算出各要素的权重,根据综合权重按最大权重原则确定最优方案。这种方法的特点是将分析人员的经验判断给予量化,对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据的情况更为实用[5-6]。

农村环境质量指数的确定及计算方法

依据特尔斐法和层次分析法的特点,笔者将2种方法结合应用于农村环境质量综合评价,即根据调查及专家评判结果,建立问题的递阶层次结构,构造判断矩阵,通过计算确定各评价指数的权重,最后得出结论。为了直观地反映农村环境质量,笔者在此提出农村环境质量指数(REQI)综合评价方法,该法主要由水环境质量指数(集中式饮用水源地水质指数、地表水环境质量指数)、环境空气质量指数、土壤环境质量指数、生态环境状况指数4个分指数构成。2011年,湖南省开展了18个农村环境质量试点,通过对这些地区的地理位置、自然特征、水文状况、土壤森林植被、土地利用情况、社会经济情况以及主要农业、生活及工业污染源与危害现状的调查,结合水、气、土壤等环境要素的综合分析、判断及计算,提出农村环境质量指数的计算及综合评价方法。5.1农村环境质量指数的计算根据对湖南省18个试点村的的自然、社会概况及饮用水源、农作物种植及生产管理现状、污染源分布的调查结果,确定以水环境质量、空气环境质量、土壤环境质量、农村生态环境质量等作为一个系统来综合反映农村环境质量。依据对环境质量状况调查及专家评判的结果,通过一系列的计算,确定农村环境质量指数权重,最后通过一个计算公式用以表征和评价农村环境质量状况。即:农村环境质量综合指数=0.4(0.5×饮用水源地水质指数+0.5×地表水环境质量指数)+0.2×环境空气质量指数+0.25×土壤环境质量指数+0.15×生态环境状况指数。为了使计算结果评判更加直观,各分指数的取值范围为0~100。5.1.1水环境质量指数(1)饮用水源地水质指数。选择乡村主要水源地开展监测评价。以《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类和《地下水质量标准》(GB/T14848—93)Ⅲ类为评价依据,评价采用单因子标准指数法,根据饮用水源地水质类别确定饮用水源地水质指数:Ⅰ、Ⅱ类对应指数均为100,Ⅲ类为80,Ⅳ类为30,Ⅴ类为10,劣Ⅴ类为0。(2)地表水环境质量指数。选择流经乡村的主要河流开展监测评价。以《地表水环境质量标准》(GB3838—2002Ⅲ类和《地下水质量标准》(GB/T14848—93Ⅲ类为评价依据,评价采用单因子标准指数法,根据地表水水质类别确定饮用水源地水质指数:Ⅰ、Ⅱ类对应指数均为100,Ⅲ类为80,Ⅳ类为30,Ⅴ类为10,劣Ⅴ类为0。5.1.2空气环境质量指数以《环境空气质量标准》(GB3096—1996)及其修改单的二级标准为评价依据,根据环境空气质量标准确定指数:一、二级标准为100、三级标准为50,超过三级为0。5.1.3土壤环境质量指数以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准为评价依据,对于《土壤环境质量标准》以外的污染物,参照《全国土壤污染状况评价技术规定》(环发〔2008〕39号)。评价采用单项污染指数法和《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166—2004)中的内梅罗指数法,根据各监测点位的单项污染指数和最大污染单项指数计算出的内梅罗指数所对应的分级标准,确定区域内土壤环境质量指数:Ⅰ级对应指数为100,Ⅱ级为80,Ⅲ级为60,Ⅳ级为40,Ⅴ级为10。5.1.4生态环境状况指数生态环境状况指数(EI)以生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、环境质量指数的评价指标权重来计算,根据《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T192—2006)所确定的权重及计算方法,生态环境状况指数(EI)=0.25×生物丰度指数+0.2×植被覆盖指数+0.2×水网密度指数+0.2×(100-土地退化指数)+0.15×环境质量指数。5.2农村环境质量综合评价分级根据农村环境质量综合指数,将农村环境质量分为5级,即优、良、一般、较差和差,详见(表1)。

案例研究———湖南省郴州市宜章县上寮村

上寮村基本情况2011年,对上寮村的空气、水、土壤等环境要素开展了深入的调查与研究。上寮村地处郴州市宜章县西南部,距县城19km,省道S324线及宜凤高速穿境而过,全村行政面积1450hm2,其中山地面积966.7hm2,耕地面积155.6hm2。耕地中,水田面积83.3hm2,农作物以水稻为主,一年早晚两季;旱地面积72.3hm2,多数以玉米、地瓜、蔬菜为主,同时开发脐橙种植500hm2,另外还建猪场2个、牛场1个,用水来源是靠从邻村打地下河取水,日用水量达150t,使用肥类多数为沼渣、沼液、粪土、钙镁磷肥等有机肥。辖区内以山地、丘陵为主,山岭土壤多为红壤,山坡度为5°~25°,属亚热带地区,非常适宜脐橙、茶叶种植。上寮村通过农业产业化调整,现以发展现代农业为主导产业。该村在过去经过几十年的煤矿开采,导致地表水、地下水资源枯竭。现通过从邻村开挖水井架水管渠道引水,已基本解决生活生产用水。目前,上寮村通过产业转型,已杜绝煤矿开采,工业污染物排放为零,无污灌历史。根据上寮村的基本情况,该村属于生态型农村。6.2上寮村环境质量监测项目的选择根据上寮村的特征,饮用水源地监测项目确定为《地下水质量标准》(GB/T14848—93)中的23项;村庄河流(水库)监测项目为《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中除COD以外的其他28项。空气环境质量监测包括括理化指标(土壤pH值、阳离子交换量),无机污染物(砷、镉、钴、铬、铜、汞、镍、铅、硒、锌等),有机污染物。根据上寮村的农业生产等情况,监测的有机污染物主要为六六六、滴滴涕、六氯苯、生态监测,通过卫星遥感影像数据、农林部门的历史资料、实地监测数据等对生物丰贫程度、植被覆盖程度、水网密度程度、土地退化程度、环境质量指数等进行综合评价。监测点位布设水环境质量监测根据对该村考察,选择上寮村12组井水为地下水饮用水水源地,在该水源地选择了具有代表性的地下水井布设监测点;该村农田灌溉水来自上寮村红旗水渠,地表水监测点位取自该水渠。空气环境质量监测根据对上寮村的实地考察结果,空气环境质量监测点位布设原则上共选择3个代表性的监测点:上寮村3组、上寮村12组、上寮村合作社。土壤环境质量监测土壤环境质量监测原则是以村为单元,在菜地、基本农田、居民聚集区和重点污染场地各布设监测点位。根据对上寮村的实地考察结果,在该村林地(果园)、旱土、田地、上寮村吉星良种场各布设3个代表性的采样点;另外选取上寮村煤场周边土壤布设了3个采样点,共布设15个采样点。生态环境状况监测根据对宜章县年度卫星遥感影像、农林部门的历史资料、核定后的环境统计数据、各相关部门提供的资料,对该村的生态环境状况进行计算分析。上寮村环境质量监测结果(1)水环境质量监测结果及评价。通过对上寮村12组井水进行监测,对其监测结果采用单因子评价法。结果表明,上寮村12组井水各项监测指标均达到《地下水质量标准》(GB/T14848—93)Ⅲ类标准,饮用水源地水质指数为80。上寮村红旗渠水指标均达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类标准,地表水水质指数为80。(2)空气环境质量监测结果及评价。监测结果表明上寮村3组、上寮村12组、上寮村合作社环境空气各项监测指标均达到《环境空气质量标准》(GB3095—1996)二级标准,该村空气环境质量指数为100。(3)土壤监测结果及评价。监测结果表明:上寮村林地(果园)、旱土、上寮村吉星良种场和煤场周边土壤各项监测指标均达到《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准及《全国土壤污染状况评价技术规定》(环发〔2008〕39号)要求;上寮村12组田地3个监测点位砷均超标,其他监测指标均达标。根据各监测点位的单项污染指数计算出综合污染指数值,上寮村林地(果园)、旱土、上寮村吉星良种场和煤场周边土壤综合污染指数P综≤0.7,为Ⅰ级;上寮村12组土壤综合污染指数0.7<P综≤1.0,为Ⅱ级。土壤环境质量指数为96。(4)生态环境状况监测结果及评价。宜章县的生态环境状况代表其整个县域,上寮村处于宜章县比较有代表性的位置,生态环境状况指数参照宜章县。根据对宜章县年度卫星遥感影像、环境统计等数据,计算得出宜章县生态环境状况指数为72.4。上寮村农村环境质量评价根据上寮村水环境质量、空气环境质量、土壤环境质量、农村生态环境质量指数,计算得出农村环境质量综合指数为86.9,评价等级为优,说明该村的农村环境好,适合居住。与该村定位为生态型农村相符。

(1)我国农村经济发展迅速,农村环境污染日趋严峻,建立适用于农村环境的水、气、土壤、生态等监测技术方法,制定针对性强、科学的,符合农村环境质量综合评价指标体系,对于加强农村环境管理具有重要意义。(2)本文选取湖南省郴州市宜章县上寮村作为典型村,对其环境质量展开全面监测,并利用提出的农村环境质量综合评价体系进行评价,所得评价结果与其生态型农村相符,为全国及中部地区建立完善的农村环境质量监测技术及综合评价方法体系提供了一定的基础信息与参考价值。(3)农村环境质量的表现是多元化的,存在不同的经济结构、自然资源状况、农业生产模式,本文仅根据湖南18个试点村的调查结果而提出的农村环境质量综合指数的计算及分级评价方法还有一定的片面性,同时,各指数权重的合理性,还需通过扩大全国不同区域的不同类型农村的实际评价来进一步验证。(4)计算水、空气、土壤、生态环境质量指数的数据主要通过一次监测结果来判定,并不能完全确切反映各分项指数状况,如:存在季节性生产企业污染源的农村,有待结合实际加大监测频次与监测点位等多次验证监测数据,以更进一步提高农村环境质量监测与综合评价的合理性与准确性。