徐州市农村环境质量综合状况变化分析

曹彦燕， 李 勇， 曹 杨， 茌文静

（江苏省徐州环境监测中心， 江苏 徐州 221018）

0 引言

开展农村环境质量监测， 掌握农村环境质量现状以及变化情况， 是保护农村环境和实施管理决策的重要基础，也是落实“十三五”生态环境保护规划、推动环境监管服务向农村地区延伸的具体措施，更是当前和今后一段时期“推进生态文明、建设美丽中国”的必然要求，具有重要的现实意义和长远的历史意义[1]。徐州市农村人口众多，据2018 年徐州市统计年鉴统计，全市耕地面积611 150 hm2，乡村人口达到677．44 万人[2]。 随着经济社会的快速发展，工业污染逐步转向广大的农村地区， 农村受到的面源污染日益严重，部分农村地区环境受农业、工业、生活污染叠加影响较大。 中国环境监测总站从2009 年起组织全国生态环境监测系统开展农村环境质量监测工作，到2018 年已连续开展10 年，从最初每个省份试点监测3 个村庄到现在全国2 000 多个村庄，积累了大量宝贵的村庄地表水、饮用水水源地、空气、土壤等环境监测数据和环境信息[3]。 徐州市2011 年开始对农村环境进行监测， 从最初的1 个试点村庄扩展到现在的12 个村庄， 利用近年来徐州农村环境监测数据成果，对试点农村的环境质量进行深入分析，可为徐州市农村区域生态环境保护工作提供参考。

1 农村生态环境监测概况

1．1 农村生态环境监测范围

徐州市按照江苏省关于农村环境监测的要求，2011 年选择1 个村庄开展农村环境试点监测，2016年监测范围已涵盖徐州市4 个县区（邳州市、 新沂市、丰县、铜山区）12 个村庄。 每个村庄设置空气监测点位1 个，饮用水源监测点位1 个，土壤监测点位5 个，地表水监测点位1 个。 纳入试点监测的村庄类型及所占比例见图1，其中种植型所占比例最高，为70．0%，养殖型最低，仅为3．3%。

图1 徐州市农村环境质量试点监测村庄类型比例

1．2 农村生态环境监测项目与频次

监测内容共为2 部分：村庄和县域监测。

（1）村庄监测[4]。地表水、环境空气、饮用水源地，每季度监测1 次，全年4 次；土壤每年监测1 次。

农村环境空气监测必测项目：SO2，NO2和PM10、细颗粒物、臭氧、CO，评价采用GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准。

农村环境地表水的监测项目：GB 3838—2002《地表水环境质量标准》表1 中基本项目（共24 项）。

农村饮用水水源地监测项目： 地表水饮用水水源地为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》表1的基本项目（共24 项）和表2 中补充项目（共29项）；地下水饮用水水源地为GB/T 14848—2017《地下水质量标准》表1 中39 项常规指标。

农村土壤监测项目为必测项目：pH 值、 阳离子交换量、镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌等元素。

（2）县域监测内容

县域河流监测每季度监测1 次，全年4 次，生态状况监测，每年1 次。

在县域最大河流（水系）的出、入境位置各布设1 个监测断面，每季度监测1 次，全年4 次[5]。

农村生态状况监测： 以县域整体作为基本监测区域，开展县域内农村自然生态状况监测，同时调查社会经济和生态状况影响因素。 得出的数据有植被覆盖指数、生物丰度指数、土地胁迫指数、水网密度指数、人类干扰指数，监测频次为每年1 次[6]。

1．3 评价方法

（1）综合污染指数（P）法[1]，计算公式如下：

式中：Pi为监测项目i 的污染情况分指数； Ci为监测项目i 的年度平均浓度值；Ci0为i 项污染物质量浓度评价标准值或者参考值限值；

（2）农村质量综合指数（RQI）法[7-9]，计算公式如下：

式中：RQI 为农村环境质量综合指数；Cenv为农村环境状况指标的权重；Ienv为农村环境状况指标值；Cenv为农村生态状况指标的权重；Ienv为农村生态状况指标值。 Cenv取值为0．6，Cenv取值为0．4。

2 农村生态环境监测与评价结果

2．1 农村生态环境空气质量状况

2016 ～2018 年徐州市农村环境空气中污染物的浓度呈现上升趋势， 各类污染物浓度的变化曲线见图2。 由图2 可知，各类污染物中PM10上升最明显， 年均质量浓度从2016 年的81．3 μg/m3上升至2018 年的94．2 μ/m3， 上升了15．9%；SO2下降较明显， 年均质量浓度从2016 年的28．3 μg/m3下降至2018 年的20．2 μg/m3， 下降了28．6%；NO2则呈现先升后降的趋势，2018 年年均质量浓度较2016 年略有下降。 SO2的年平均质量浓度为20．2 ～28．3 μg/m3，NO2的年平均质量浓度为22．9 ～27．1 μg/m3，PM10的年平均质量浓度为81．3 ～94．3 μg/m3， 均达到GB 3095—2012 二级标准，表明目前试点村庄的空气质量状况较好。

图2 2016 ～2018 年徐州试点村庄环境空气污染物浓度变化趋势

2016 ～2018 年徐州不同地区空气污染物平均浓度见图3。SO2浓度丰县最高，铜山区最低；NO2浓度丰县最高，邳州市最低；邳州市PM10浓度较高，丰县最低。

图3 2016 ～2018 年徐州各县区农村环境监测空气污染物浓度情况

2．2 农村地表水质量状况

2016～2018 年农村地表水水质类别情况详见图4。

图4 2016 ～2018 年农村地表水水质类别情况

由图4 可知，2016 ～2018 年徐州市试点农村地表水断面中Ⅱ～Ⅲ类水占比77%，Ⅳ～劣Ⅴ类水占比23%。 根据《地表水环境质量标准评价办法（试行）》，总体处于良好状态，主要超标项目为氨氮、总磷、 化学需氧量和氟化物。 结合徐州市农村地理位置，气候条件、经济发展类型等因素分析，超标原因主要为农灌返水、沿岸生活污水[10]、非规范化畜禽养殖废水入河造成的污染。

选取2016 ～2018 年4 个县区村庄河流的监测结果，计算P 指数为0．52 ～0．97，总体呈先上升再下降的趋势。其中化学需氧量P 指数最高0．97，氨氮P指数最低0．52，2016 ～2018 年4 个县区的河流水质丰县P 指数最高， 邳州市P 指数最低。 2018 年较2016 年丰县、邳州市、铜山区以及新沂市河流水质P指 数 分 别 下 降 了20．0%，6．0%，16．9%以 及4．8%。2017 年,丰县的地表水断面氨氮和总磷严重超标，导致本年度地表水P 指数远高于其他县区。 2016～2018 年，4 个县区的P 指数变化趋势见图5。

图5 4 个县区河流P 指数变化趋势

2．3 农村饮用水质量状况

徐州试点农村饮用水以地下水为主，依据2016 ～2018 年4 个县区地下饮用水水源地的监测结果，水质类别集中在Ⅲ～V 类， 占比分别为7．5%，15．8%，6．7%，其中丰县、邳州市、铜山区以及新沂市地下水水质达到或者高于Ⅲ类水的比例为：36．1%，100%，83．3%，100%，2016 ～2018 年地下饮用水达到或者高于Ⅲ类水的比例见图6。

图6 2016 ～2018 年4 县区地下饮用水达情况

地下饮用水水源地超标严重的地区为丰县，达到或者高于Ⅲ类水的比例仅为36．1%， 其主要污染物为氟化物， 超标的主要原因为丰县地区岩土层中含有较多的含氟矿物质（云母、萤石、氟磷灰石等），经风化水解作用而溶解，使氟迁移进入地下水中；另一方面本地区第三系孔隙水含水层补给源远在山东境内，地下水获得含水层中的含氟物质或者吸附性氟进行溶解携带至本地区得以富集，形成高氟地区[10]，是造成超标的主要原因。 目前丰县已被列为国家重点氟改水地区[11]。

2．4 农村土壤环境质量状况

2016 ～2018 年，徐州试点农村土壤环境总体处于农用地土壤污染风险低状态。 处于农用地土壤污染风险低状态的点位数量占97．2%， 处于可能存在食用农产品不符合质量安全标准等土壤污染风险的点位数占2．8%。

2016 ～2018 年土壤污染物年均浓度变化趋势见图7。 由图7 可知，超标项目主要为Cd，3 年间土壤污染物浓度并没有出现大幅度变化。

图7 2016 ～2018 年土壤污染物年均浓度变化趋势

2．5 徐州RQI 评价

2016 ～2018 年试点农村RQI 变化趋势详见图8。

图8 徐州试点农村RQI 变化趋势

由图8 可知，2016 ～2018 年徐州市农村RQI 处于上升的趋势，由于丰县的地表水和饮用水水质，导致丰县RQI 低于其他县区，徐州市4 个试点县市区除邳州市外其他RQI 指数均处于上升趋势，邳州市2018 年RQI 较2017 年略有下降， 试点农村的RQI处于58 ～70 之间。

农村环境质量综合状况分级情况见表2。由表2可知，级别属于一般，轻度污染，生态环境一般，较适合生活和生产。

表2 农村环境质量综合状况分级情况描述

3 结论和建议

2016 ～2018 年期间徐州市农村环境监测结果表明：①农村环境中空气中的PM10，NO2和SO2年均值达到GB 3095—2012 二级标准， 各类污染物中PM10上升最明显，SO2下降较明显，NO2浓度基本保持稳定；②农村地表水断面Ⅱ～Ⅲ类水占比77%，Ⅳ～劣Ⅴ类水占比23%， 各县区河流水质P 指数有不同程度的下降； ③饮用水水源地水质邳州市和新沂均达到Ⅲ水标准，丰县到Ⅲ水标准占比仅36．1%，主要超标项目为氟化物； ④土壤环境总体处于农用地土壤污染风险低状态；⑤试点农村的RQI 处于58 ～70 之间，新沂市相对较好。

截止到2018 年，徐州市农村环境质量监测覆盖的村庄仅4 个县区12 个村庄， 较2011 年的1 个试点村庄已经有了大幅提升， 但是也仅占徐州市村庄数量的0．6%，尚不足以全面、系统、客观地反映徐州市农村环境现状。目前空气、水、土壤、生态环境质量指数的评价依据主要是季度、年度监测结果，受季节性、点源、面源等因素影响，不能确切反映各分项指数状况。 所以下一步，有待结合各县区农村实际，加大监测频次，扩展监测范围，进一步提高农村环境质量监测以及综合评价的水平。

（1）合理增加有代表性的村庄。在选择上应兼顾各类型的村庄，具有典型性，点位选择上遵循有应代表性、针对性、随机性以及重点性等原则。

（2）建立农村空气质量自动监测系统。目前农村环境监测中，空气采用手工监测，每季度监测5 d，不能及时准确反映的农村环境空气质量， 需建立农村空气质量自动监测系统。建立农村空气自动监测站，对农村的环境空气质量进行实时有效监控， 对监测数据进行定期分析， 根据空气污染情况制定有针对性的治理措施。

（3）建立并完善农村地表水及地下水环境质量监测体系。目前仅在县域出入境设置监测断面，要全面反映农村地区的水质情况， 需根据村民的生产活动方位确定准确的监测点位，如饮用水源地周边、农田附近、 集中的生活区域、 园地周围等布设监测点位， 同时结合每个村庄类型以及生产情况确定重点污染源区域监测点位。 对可能带来污染的生产情况进行分析，并根据监测结果对污染源进行治理。

（4）构建科学合理的农村环境监测综合评价模型。目前分析评价模型没有针对村庄类型进行区分，仅采用一种标准进行评价，不能科学、合理的评价全部村庄的环境质量。需构建适用于不同区域，不同村庄类型的综合评价模型， 结合大数据和人工智能的分析， 从而得出在各自监测区域内的生态特征或者存在的共同问题， 为后期生态环境部门及政府相关部门提供基础数据及决策依据。