曹靜 孫育玉
1. 河南省三門峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 河南 三門峽 472000;2. 三門峽市環(huán)境保護科學研究院 河南 三門峽 472000
環(huán)境質(zhì)量的變化反映環(huán)境監(jiān)督管理取得的成效,豫西某市是黃河中游一座以資源型工業(yè)為主導的城市,長期以來資源型工業(yè)的發(fā)展,給生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響。該市緊抓行業(yè)環(huán)境污染綜合整治,解決大氣污染防治突出問題,地表水環(huán)境污染相關(guān)問題大家日趨重視,在以工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水為主的點源污染得到有效控制后,面源污染對水體影響日益凸顯,農(nóng)業(yè)面源方面污染不容忽視,地表徑流水質(zhì)優(yōu)劣與農(nóng)村面源污染不無關(guān)系,通過關(guān)聯(lián)分析說明環(huán)境管理對環(huán)境空氣、地表水環(huán)境質(zhì)量影響效果。
地表水環(huán)境污染相關(guān)問題大家日趨重視,農(nóng)業(yè)面源方面污染不容忽視,地表徑流水質(zhì)優(yōu)劣與農(nóng)村面源污染不無關(guān)系,本文通過對豫西某市農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀進行論述,描述該市農(nóng)業(yè)源污染特征,將當前造成農(nóng)村地區(qū)地表水徑流污染的三個面源污染因素與該市特征河流水質(zhì)關(guān)聯(lián)分析,說明環(huán)境管理對地表水質(zhì)影響效果。所謂面源污染也稱非點源污染,溶解態(tài)或顆粒態(tài)污染物從非特定的地點,在非特定的時間,在降水和徑流濾刷作用下,通過徑流過程匯入河流、湖泊、水庫等自然受納水體,引起的水體污染,農(nóng)業(yè)面源污染是最為重要且分布最為廣泛的面源污染[1]。
1.1.1 農(nóng)業(yè)面源污染特征。隨著農(nóng)業(yè)的急速發(fā)展,農(nóng)業(yè)面源污染的監(jiān)測、控制與管理更加困難與復雜,尤其是畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與糧經(jīng)作物種植面積增長,農(nóng)用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用薄膜等農(nóng)資的不合理使用,畜禽養(yǎng)殖需要大量沖洗水,產(chǎn)生的污染物隨著降水沖刷流入農(nóng)村周邊地表徑流引起水環(huán)境污染,天氣情況無法控制,導致污染物排放時間不固定,排放地點較分散,農(nóng)村四周面源污染相對滯后難以有效控制,嚴重影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境均衡。具體的農(nóng)業(yè)化學品及畜牧業(yè)產(chǎn)污清單見表1。
表1 農(nóng)業(yè)化學品及畜牧業(yè)產(chǎn)污清單
1.1.2 豫西某市農(nóng)業(yè)化學品及畜牧業(yè)生產(chǎn)情況。近些年豫西某市農(nóng)業(yè)發(fā)展快,種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)向正規(guī)化、標準化方面發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖業(yè)的大力發(fā)展雖然有利于提高管理水平,降低生產(chǎn)成本提高收益,但是,大量農(nóng)業(yè)化學用品的使用,過量的施用化肥和使用農(nóng)藥等給生態(tài)環(huán)境形成很大的壓力。通過對2016-2020年豫西某市農(nóng)業(yè)化學品及畜牧業(yè)生產(chǎn)情況分析可知,農(nóng)用化肥施用折純量從2016年的9.8499噸降至2020年的8.883 2噸,Spearman秩相關(guān)系數(shù)rs= –1.000;農(nóng)藥使用量從2016年的0.2991噸降至2020年的0.2719噸,rs= –0.200;農(nóng)用薄膜使用量從2016年的0.357 7噸降至2020年的0.3260噸,rs= –0.600;畜禽年末存欄量從2016年的1048.49萬頭(只)降至2020年的758.74萬頭(只),rs= –0.900。2016-2020年豫西某市農(nóng)業(yè)化學品及畜牧業(yè)生產(chǎn)情況分析結(jié)果見表2。
表2 2016-2020年豫西某市農(nóng)業(yè)化學品及畜牧業(yè)生產(chǎn)情況及趨勢分析
通過分析可知,農(nóng)用化學肥料施用折純量呈顯著下降趨勢,農(nóng)藥使用量、農(nóng)用薄膜使用量、畜禽年末存欄量呈現(xiàn)出下降趨勢但變化穩(wěn)定;“十三五”期間,豫西某市農(nóng)用化學使用量及畜禽年末存欄量逐年減少,污染得到一定程度遏制。
地表徑流水質(zhì)優(yōu)劣與農(nóng)業(yè)面源污染程度密切相關(guān),當前造成農(nóng)村地區(qū)徑流污染的面源污染主要有三個因素:農(nóng)業(yè)種植污染、畜禽養(yǎng)殖污染及農(nóng)村生活污染[2]。J河是豫西某市流經(jīng)城鎮(zhèn)村莊最多的河流,流域內(nèi)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主,河流水質(zhì)以城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染為主,且農(nóng)業(yè)面源污染所占比重較大。為了分析農(nóng)業(yè)面源污染對地表水質(zhì)的作用,選取J河展開農(nóng)業(yè)面源污染因素與河水質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析。
1.2.1 農(nóng)村環(huán)境綜合整治對河流水質(zhì)的影響。“十三五”期間,該市實施各項農(nóng)村環(huán)境綜合整治,村容村貌有較大改善,著重開展測土配方施肥、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、有機肥替代、示范帶動以及信息服務(wù)等5大行動,加速實行化肥施用量負增長趨勢,加大養(yǎng)殖場畜禽糞污資源化利用工作力度,通過推行種養(yǎng)結(jié)合、堆肥發(fā)酵、有機肥加工等無害化處理技術(shù),提升糞污綜合使用率,實現(xiàn)廢物利用最大化。
將2016-2020年J河水質(zhì)變化進行分析,綜合污染指數(shù)從2016年的0.689降至2020年的0.308,地表水斷面Ⅰ~Ⅲ類(百分比)比例由2016年的52.9%升至2020年的78.9%,Spearman秩相關(guān)系數(shù)rs=1.000;劣Ⅴ類(百分比)比例由2016年的17.6%降至2020年的5.3%,Spearman秩相關(guān)系數(shù)rs= –1.000;澗河綜合污染指數(shù)逐年下降,2020年水質(zhì)類別由劣Ⅴ類升為Ⅳ類。2016-2020年豫西某市地表水斷面Ⅰ~Ⅲ類、劣Ⅴ類水質(zhì)所占比例秩相關(guān)系數(shù)分析可知:“十三五”期間,地表水斷面Ⅰ~Ⅲ類水質(zhì)所占比例呈顯著上升趨勢,劣Ⅴ類水質(zhì)所占比例呈顯著下降趨勢,地表水質(zhì)量顯著改善。這與近年來豫西某市實施各項農(nóng)村環(huán)境整治措施關(guān)系很大,農(nóng)業(yè)源污染物排放得到有效控制,J河地表水環(huán)境質(zhì)量水質(zhì)持續(xù)改善。
1.2.2 農(nóng)用化肥施用量及畜禽存欄量與地表水中污染物關(guān)系分析。農(nóng)業(yè)種植中以化學肥料、農(nóng)藥等農(nóng)用化學品的不合理使用造成的氮、磷元素流失,農(nóng)村規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場分布廣泛,糞便處理不善且沖洗水量大處理率低,隨意排放造成水體污染。J河地表水中氨氮濃度由2016年的4.75毫克/升降至2020年的0.78毫克/升,總磷濃度由2016年的0.502毫克/升降至2020年的0.165毫克/升,將農(nóng)用化學品使用量與J河中污染物濃度進行年際變化趨勢分析。
1.2.2.1 農(nóng)用化肥施用量與地表水中氨氮、總磷相關(guān)分析。將2016-2020年豫西某市農(nóng)用化肥施用量與J河氨氮、總磷年均濃度進行關(guān)聯(lián)分析,農(nóng)用化肥施用量與地表水中污染物濃度年際變化見圖1。
圖1 化肥施用量與地表水中污染物濃度關(guān)系分析
經(jīng)計算,農(nóng)用化肥施用量與地表水中氨氮Pearson相關(guān)系數(shù)rp=0.74,0.70<︱rp︱<0.89,屬于高度相關(guān)性,即農(nóng)用化肥施用量減少與地表水中氨氮年均濃度降低呈高度正相關(guān);農(nóng)用化肥施用量與地表水中總磷Pearson相關(guān)系數(shù)rp=0.76,0.70<︱rp︱<0.89,屬于高度相關(guān)性,即農(nóng)用化肥施用量減少與地表水中總磷年均濃度降低呈高度正相關(guān)性,即地表水中氨氮、總磷濃度隨著農(nóng)用化肥施用量減少而降低。
1.2.2.2 畜禽存欄量與地表水中氨氮相關(guān)分析。將2016-2020年豫西某市畜禽存欄量與J河氨氮年均濃度進行關(guān)聯(lián)分析,畜禽存欄量與地表水中污染物濃度年際變化見圖2。
圖2 畜禽存欄量與地表水中污染物濃度關(guān)系分析
經(jīng)計算,畜禽存欄量與地表水中氨氮Pearson相關(guān)系數(shù)rp=0.82,0.70<︱rp︱<0.89,屬于高度正相關(guān)性,即地表水中氨氮濃度隨著畜禽存欄量減少而降低。
“十三五”期間,豫西某市農(nóng)村環(huán)境連片整治工作進展順利,農(nóng)用化肥施用量及畜禽存欄量減少,地表水中污染物濃度逐年降低,氨氮、總磷排放得到控制,地表水環(huán)境質(zhì)量逐年改善。
嚴厲打擊污染和違法排污行為,加大對污染治理設(shè)施監(jiān)管力度,立足“控塵、控煤、控車、控油、控燒、控排”六控措施,以“鐵心、鐵面、鐵腕”治“三散”,強力推進工業(yè)深度治理,開展汽油儲油庫、加油站、油罐車油氣污染防治工作,解決大氣污染防治突出問題。
實施各項環(huán)境保護管理措施,為了衡量實施效果與環(huán)境質(zhì)量變化是否存在直接或間接關(guān)聯(lián)影響,對環(huán)境質(zhì)量趨勢進行分析,衡量豫西某市環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢在統(tǒng)計上有無顯著性,我們以2016-2020年環(huán)境質(zhì)量各要素數(shù)值為基礎(chǔ),對2016-2020年豫西某市環(huán)境空氣六項污染因子年均濃度及環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)用Spearman秩相關(guān)系數(shù)進行分析,環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)從2016年的6.41降至4.75 ,rs= –1.000。分析可知:“十三五”期間,環(huán)境空氣中二氧化硫濃度呈顯著下降趨勢,可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化氮、一氧化碳濃度呈下降趨勢,臭氧呈上升趨勢;環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)顯著下降,空氣質(zhì)量明顯改善。
根據(jù)因地制宜的原則,按照農(nóng)業(yè)面源污染全要素治理、菜單式遴選的原則,根據(jù)污染風險級別和主要成因,以農(nóng)村污染治理為重點,構(gòu)建分區(qū)分類治理技術(shù)庫,加大畜禽糞便、農(nóng)藥封裝、農(nóng)膜、麥稈等廢棄物回收處理與利用補貼力度,積極探索符合豫西某市農(nóng)村地區(qū)實用污水處理方式,將農(nóng)村生活污水納入城鎮(zhèn)污水處理廠進行集中治理,提高農(nóng)村居民科學用水意識,提倡重復用水和節(jié)約用水,減少日常污水排放。