新疆石河子生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢、原因及結(jié)論

＊贠 萍

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 新疆 832000）

引言

2021年石河子墾區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體保持基本穩(wěn)定，較上年未發(fā)生明顯變化，土地沙漠化、水土流失、土壤鹽漬化、土地退化仍是生態(tài)環(huán)境存在的主要問題。

1.總體概況

石河子墾區(qū)水利設(shè)施和用水結(jié)構(gòu)偏重于農(nóng)田灌溉，生態(tài)平衡受到了影響。過量的開采地下水資源導(dǎo)致下游地區(qū)植被枯化、土地沙化。

石河子墾區(qū)地處沙漠邊緣，屬北溫帶大陸性干旱半干旱氣候，植被種類貧乏，鹽分聚集，形成鹽漠或重鹽堿地，自然生態(tài)環(huán)境極為脆弱[1]。

2.現(xiàn)狀評價(jià)與監(jiān)測結(jié)果

(1)現(xiàn)狀評價(jià)

①土地資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

石河子墾區(qū)擁有土地面積6007km2，其中耕地面積是2527km2，林地面積236km2，為改善生態(tài)環(huán)境，沙化土地綜合治理共建設(shè)13.69萬畝，其中：新建農(nóng)田防護(hù)林4.79萬畝、道路林1.67萬畝、封沙育林4.01萬畝、小流域水土保持綜合治理工程建設(shè)3.23萬畝。林地保存面積200.4萬畝。

②水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

石河子墾區(qū)水資源徑流量18.25億立方米，淡水面積8.40千公頃，有效灌溉面積460.02萬畝，農(nóng)業(yè)灌溉用水14.59億立方米，工業(yè)、生活及城市綠化用水3.61億立方米。

③農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀

八師墾區(qū)主要為氮肥、磷肥、鉀肥及復(fù)合肥，土壤性狀被改變、肥力降低，引起氯化物、硝酸鹽和亞硝酸鹽及硫酸鹽污染。棉田應(yīng)用農(nóng)用地膜殘留在耕地中造成白色污染，導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降。農(nóng)用地膜使用1.90萬噸，農(nóng)用塑料薄膜使用1.94萬噸，廢棄農(nóng)膜監(jiān)測結(jié)果與去年相比基本持平[2]。

④生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況現(xiàn)狀2021年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況統(tǒng)計(jì)

(2)生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)與監(jiān)測結(jié)果

①指標(biāo)體系評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)環(huán)境評價(jià)狀況方法是以（HJ 192-2015）《生態(tài)環(huán)境評價(jià)狀況技術(shù)規(guī)范》作為評價(jià)依據(jù)。

②監(jiān)測結(jié)果。生物豐度指數(shù)=511.2642131067×（0.60×有林地+0.25×灌木林地+0.15×疏林地和其它林地）+（0.60×高覆蓋草地+0.30×中覆蓋草地+0.10×低覆蓋草地）+（0.10×河流+0.30×湖泊+0.50×灘涂濕地+0.10×永久性冰川雪地）+（0.60×水田+0.40×旱地）+（0.30×城鎮(zhèn)建設(shè)用地+0.40×農(nóng)村居民點(diǎn)+0.30×其它建設(shè)用地）+（0.20×沙地+0.30×鹽堿地+0.20×裸土地+0.20×裸巖石礫+0.10×未利用地）/區(qū)域面積[2]。

式中：Aveg—植被覆蓋指數(shù)的歸一化系數(shù)參考值0.0121 165124；

Pi—5—9月象元NDVI月最大值的均值；

n—區(qū)域象元數(shù)，取值250。

④水網(wǎng)密度指數(shù)=(Ariv×河流長度/區(qū)域面積+Alak×水域面積/區(qū)域面積+Ares×水資源量/區(qū)域面積)/3。

⑤土地脅迫指數(shù)=236.0435677948×（0.4×重度侵蝕面積+0.2×中度侵蝕面積+0.2×建設(shè)用地面積+0.2×其他土地脅迫面積）/區(qū)域面積[2]。

⑥污染負(fù)荷指數(shù)計(jì)算=0.20×4.3937397289×COD排放量/區(qū)域年降水總量+0.20×40.1764754986× 氨氮排放量/區(qū)域年降水總量+0.20×0.0648660287× SO2排放量/區(qū)域面積+0.20×0.5103049278×氮氧化物排放量/區(qū)域面積+0.10×4.0904459321×煙（粉）塵排放量/區(qū)域面積+0.1×0.0749894283l×固體廢棄物丟棄量/區(qū)域面積）。

⑦環(huán)境限制指數(shù)：八師石河子無突發(fā)環(huán)境事件與生態(tài)破壞環(huán)境污染，環(huán)境限制指數(shù)=0。

⑧生態(tài)環(huán)境指數(shù)狀況（EI）=0.35×生物豐度的指數(shù)+0.25×植被覆蓋的指數(shù)+0.15×水網(wǎng)密度的指數(shù)+0.15×（100土地脅迫的指數(shù)）+0.10×（100-污染負(fù)荷的指數(shù)）+環(huán)境限制的指數(shù)[3]。

2021年生態(tài)環(huán)境指數(shù)狀況是44.10，各項(xiàng)評價(jià)指數(shù)分布圖，見圖1。

圖1 2021年評價(jià)指數(shù)分布圖

3.年度對比分析

生物豐富度指數(shù)與上年相比，數(shù)無明顯變化，整體呈持平趨勢，見圖2。

圖2 生物豐度指數(shù)比較

植被覆蓋指數(shù)與上年相比，無明顯變化，整體呈持平趨勢，見圖3。

圖3 植被覆蓋指數(shù)比較

水網(wǎng)密度指數(shù)與上年相比，比去年上升0.16%，其中水資源量明顯變化，增加34.91%[4]，見表2、圖4、圖5。

表2 水網(wǎng)密度各因子統(tǒng)計(jì)表

圖4 水網(wǎng)密度指數(shù)比較

圖5 2021年水網(wǎng)密度各因子與2020年比較

土地脅迫指數(shù)與上年相比，無明顯變化，整體呈持平趨勢，見表3、圖6。

圖6 土地脅迫指數(shù)比較

表3 土地脅迫指數(shù)統(tǒng)計(jì)表

污染負(fù)荷指數(shù)與上年相比，除固體廢物排放量沒有變化、二氧化硫排放量增多外，其它各項(xiàng)污染物排放量都有大幅度下降，污染負(fù)荷指數(shù)顯著變化呈下降趨勢，下降77.3%[5]，見表4、圖7、圖8。

表4 污染負(fù)荷指數(shù)各因子值

圖7 污染負(fù)荷指數(shù)比較圖

圖8 2021年污染負(fù)荷指數(shù)各因子值與2020年比較

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與上年相比，比去年增多1.75%，ΔEI=0.76，即|ΔEI|＜1，無明顯變化，生態(tài)環(huán)境狀況穩(wěn)定[6]，見圖9。

圖9 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)比較

4.原因分析

生物豐度指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)及環(huán)境制約指數(shù)呈平穩(wěn)趨勢原因是無突發(fā)環(huán)境事件與生態(tài)破壞環(huán)境污染。

水網(wǎng)密度指數(shù)升高的原因是關(guān)停市區(qū)非法開采機(jī)井，對地下水取水機(jī)電井分批分期采取“井電雙控”措施。

污染負(fù)荷指數(shù)顯著變化下降的原因是印染行業(yè)停產(chǎn)及65蒸噸以上鍋爐超低排放，減少廢氣污染物排放。

生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)略微變化的原因是年降水量上升，污染負(fù)荷指數(shù)大幅下降，EI增加，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量比較穩(wěn)定，有變好趨勢[6]。

5.結(jié)果與討論

八師石河子EI為44.10，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)變化值為0.76，|ΔEI|＜1級別穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況穩(wěn)定，其中植被覆蓋指數(shù)0.5921，生物豐度指數(shù)53.08，土地脅迫指數(shù)7.31，水網(wǎng)密度指數(shù)12.48，污染負(fù)荷指數(shù)3.96，環(huán)境限制指數(shù)0。

與2020年相比：生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)增加1.75個(gè)百分點(diǎn)，略有趨好變化；生物豐富度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、環(huán)境限制指數(shù)均無變化；水資源量增加34.9個(gè)百分點(diǎn)，水網(wǎng)密度指數(shù)升高了0.16個(gè)百分點(diǎn)；污染負(fù)荷指數(shù)大幅下降，下降77.2個(gè)百分點(diǎn)，其中化學(xué)需氧量下降64.6個(gè)百分點(diǎn)、氨氮下降76.2個(gè)百分點(diǎn)、氮氧化物下降65.0個(gè)百分點(diǎn)、二氧化硫下降11.1個(gè)百分點(diǎn)，煙（粉）塵增加18.9個(gè)百分點(diǎn)。

八師石河子生態(tài)環(huán)境質(zhì)量屬于一般水平，其中植被覆蓋度和生物多樣性屬于中等水平，總體相對適合人類生活與生存，但是也存在不適合人類生活制約性因子的情況。