新農(nóng)村建設(shè)水平對山塘水管護質(zhì)量影響分析

朱 銳，鄧承志，徐祥龍，李小龍，陳九江，張毓華，車金星

(1.南昌工程學院團委，330099，南昌；2.南昌工程學院教務(wù)處，330099，南昌；3.南昌工程學院理學院，330099，南昌)

0 引言

鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是黨的“十九大”提出的一項重大戰(zhàn)略。為了積極響應鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，本次調(diào)研就新農(nóng)村建設(shè)水平對山塘水管護質(zhì)量影響分析展開，選取修水縣7個代表性山塘作為研究對象。修水縣為江西省面積最大和九江市人口最多的縣，常住人口20萬，修水縣境內(nèi)有修河及其11條支流，貫穿全境。

此次調(diào)研報告的創(chuàng)新之處在于將新農(nóng)村建設(shè)與山塘水聯(lián)系起來，山塘水也反映了農(nóng)村的環(huán)境水平，一個農(nóng)村的環(huán)境被破壞，它的山塘水也會被污染。而且在2021年中央一號文件“關(guān)于全面推進鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見”中提出，要大力實施鄉(xiāng)村建設(shè)行動、加快推進村莊規(guī)劃工作、加強鄉(xiāng)村公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實施農(nóng)村人居環(huán)境整治提升5年行動。到2025年，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境將得到明顯改善，鄉(xiāng)村建設(shè)行動取得明顯成效，鄉(xiāng)村面貌發(fā)生顯著變化。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文選取了修水縣的5個下屬村鎮(zhèn)進行了調(diào)研，它們是“全國一村一品示范村”的馬坳鎮(zhèn)黃溪村、“產(chǎn)業(yè)振興”的太陽升鎮(zhèn)坳頭村、“生態(tài)林場”的黃港鎮(zhèn)楊家坪村、“家居小村”的山口鎮(zhèn)桃坪村以及“旅游振興”的征村鄉(xiāng)潭坑村。采取的數(shù)據(jù)分為水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)和問卷調(diào)查數(shù)據(jù)。根據(jù)全縣地形和河流分布，采用分層抽樣和隨機抽樣[1]的方式進行選取監(jiān)測點如圖1所示，采取分區(qū)域隨機抽樣方法進行問卷調(diào)查。

圖1 修水縣的5個調(diào)研村莊

1.2 研究方法

經(jīng)過對新農(nóng)村建設(shè)水平和修水縣分布結(jié)構(gòu)的分析，對修水縣17鄉(xiāng)19鎮(zhèn)的361個村子，根據(jù)旅游發(fā)展、工業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展、自然生態(tài)、混合發(fā)展5個方面的主要發(fā)展形式進行了分層，再從中進行隨機抽樣，本文樣本選取和樣本選取量的方法如下。

1.2.1 簡單隨機抽樣 對水質(zhì)溶氧量和pH值的均值估計如下：

(1)

其中：n為樣本數(shù)量，yi表示第i次測量取值。

對抽取樣本的方差估計如下：

(2)

其中：S2為樣本方差，V為總體方差。

1.2.2 樣本量的確定 依據(jù)統(tǒng)計抽樣理論，數(shù)據(jù)總樣本量的確定采用公式(3)計算得出，由于本文考慮檢測費用等因素，故在此基礎(chǔ)上采用最優(yōu)分配條件，其計算方法按公式(4)得出：

(3)

(4)

其中：n為抽取總樣本量，Ni為每層的總量，Si為每層的總樣本量方差，Wi為每層的權(quán)重，Ci為每層樣本中抽取樣本所需的費用

1.2.3 樣本的最優(yōu)分配 本文在分配樣本量時考慮費用因素，費用函數(shù)(5)如下：

(5)

式中C0為抽樣固定費用，樣本量分配時滿足下列2個條件中一個即可：1)當方差一定時使C最小；2)當C一定時使方差最小。

樣本量的最優(yōu)分配公式(6)計算如下，在分層抽樣的基礎(chǔ)上考慮Ci(每層抽取所需費用)因素進行運算。

(6)

2 結(jié)果分析

2.1 新農(nóng)村建設(shè)水平分析

本文問卷設(shè)計嚴格按照概率與統(tǒng)計原理，將問卷分為3個維度：生態(tài)建設(shè)成果、村民環(huán)保態(tài)度、村民環(huán)保意識。從3個維度來說明新農(nóng)村建設(shè)水平總體狀況[2]。并以賦分的形式來體現(xiàn)：分值低于2.4為低等水平，分值大于等于2.4、小于等于3.4屬于中等水平，分值大于3.4屬于高等水平。

2.1.1 生態(tài)建設(shè)成果分析 將總體生態(tài)建設(shè)成果進行數(shù)據(jù)可視化后如圖2所示，從圖2中可以看出4個村鎮(zhèn)的平均分值均大于2.4，則說明修水縣的總體生態(tài)建設(shè)成果處于中高等水平。

圖2 生態(tài)建設(shè)成果

2.1.2 村民環(huán)保態(tài)度分析 將總體居民環(huán)保態(tài)度進行數(shù)據(jù)可視化后如圖3所示，從圖3中可以看出4個村的居民平均得分均在3.4以上，則表明修水縣的大部分居民環(huán)保態(tài)度基本處于中高等水平。

圖3 村民環(huán)保態(tài)度

2.1.3 村民環(huán)保意識分析 將居民環(huán)保意識進行數(shù)據(jù)可視化后如圖4所示，由數(shù)據(jù)得出4個村的居民環(huán)保意識水平的總體平均數(shù)為2.539，可得居民環(huán)保意識水平基本屬于處于中等水平，從圖4中可以看到有極個別處于低等水平(小于2.5)，由此可知九江市修水縣的居民總體具有較高環(huán)保意識，但有待提高。

圖4 村民環(huán)保意識

2.2 山塘水水質(zhì)監(jiān)測

2.2.1 監(jiān)測情況 由于選取的5個村莊為內(nèi)山塘，規(guī)模小，無明顯的敏感段及上下游。因此，監(jiān)測斷面的布局基本上遵循均勻布局的原則進行設(shè)置監(jiān)測斷面，并且斷面位置兼顧代表性和地形等因素，故一般選擇利于取水等便利性條件布點。按照《環(huán)境影響評價技術(shù)導則地表水環(huán)境HJ 2.3—2018》[3]的要求，在5個村莊的山塘中設(shè)立水質(zhì)斷層面如表1所示。

表1 各村莊斷面數(shù)量及分類

表2為各個山塘進行監(jiān)測的時間，水體中溶氧量一般在上午處于較低階段，根據(jù)浮游生物的光合作用、水中有機物的分解作用和水體受到光照、風力、氣壓等多種因素的影響，導致在下午時，水體中溶解氧處在最高階段。

表2 監(jiān)測時間

2.2.2 水質(zhì)質(zhì)量檢測結(jié)果 在測量山塘水pH值時[4]，本次調(diào)研將每個山塘根據(jù)地形和均勻分布等劃分，將各個山塘劃分為3塊區(qū)域，即每個山塘所測量的取樣點分為3組。根據(jù)總樣本量進行計算，在3組的基礎(chǔ)上，每組測量5次，其測量的山塘水溶氧量、pH值如表3、表4所示。

表3 各取樣點溶解氧數(shù)據(jù)

表4 取樣點pH值

表5則為7個山塘所測pH值和溶氧量的平均值，備注則為在測量時所觀察的山塘周邊環(huán)境和當時的天氣情況。

表5 監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄表

2.3 評價方法與評價結(jié)果

2.3.1 pH評價方法 按照HJ/T 2.3—93《環(huán)境影響評價技術(shù)導則》所推薦的標準指數(shù)法進行水質(zhì)現(xiàn)狀評價。單項水質(zhì)參數(shù)i在第j點的標準指數(shù)計算公式如下：

(7)

式中：Sij為單項水質(zhì)評價因子在第j點取樣點的標準指數(shù)；Cij為水質(zhì)評價因子i在第j取樣點的溶度(mg/L)；Csj為評價因子i的評價標準(mg/L)。

pH值單因子指數(shù)按下式計算：

(8)

(9)

式中：pHj為監(jiān)測值；pHLL為水質(zhì)標準中規(guī)定的pH的下限；pHUL為水質(zhì)標準中規(guī)定的pH的下限。

水質(zhì)參數(shù)的標準指數(shù)>1，表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)標準限值，已不能滿足水質(zhì)功能要求。水質(zhì)參數(shù)的標準指數(shù)越大，則水質(zhì)超標越嚴重。

2.3.2 pH評價結(jié)果與原因分析 根據(jù)表6的標準指數(shù)計算結(jié)果，各檢測面標注指數(shù)值均小于1，所以評價選取的5個村莊中7個山塘pH值達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)[5]VI類地表水要求。

表6 水質(zhì)標準指數(shù)(pH)

2.3.3 溶氧量評價方法 按照HJ/T2.3—93《環(huán)境影響評價技術(shù)導則》所推薦的單項評價標準指數(shù)法進行水質(zhì)現(xiàn)狀評價。單項水質(zhì)參數(shù)i在第j點的標準指數(shù)計算公式如下：

(10)

式中：Sij為單項水質(zhì)評價因子i在第j取樣點的標準指數(shù)；Cij為水質(zhì)評價因子i在第j取樣點的濃度；Csi為評價因子i的評價標準。

DO的標準指數(shù)為：

(11)

(12)

式中：DOf=468/(31.6+T)(mg/L)，T為水溫(℃)；SDO,j為溶解氧在第j取樣點的指標指數(shù)；DOf為飽和溶解氧濃度(mg/L)；DOs為溶解氧的地面水水質(zhì)標準(mg/L)；DOj為河流在j取樣點的溶解氧濃度。

水質(zhì)參數(shù)的標準指數(shù)>1，表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)標準限值，已不能滿足水質(zhì)功能要求。水質(zhì)參數(shù)的標準指數(shù)越大，則水質(zhì)超標越嚴重。

2.3.4 溶解氧的評價結(jié)果與原因分析 標準指數(shù)計算結(jié)果如下表7所示。

表7 水質(zhì)標準指數(shù)(DO)

根據(jù)表7的標準指數(shù)計算結(jié)果，除黃溪村坳塘和坳頭村山塘1外，其余各村莊山塘標準指數(shù)值均小于1，所以選取的7個山塘水的pH值大部分都達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)VI類地表水水質(zhì)要求。從DO監(jiān)測因子的標準指數(shù)計算結(jié)果分析，桃坪村東紅水庫的情況較好。

根據(jù)表7的標準指數(shù)計算結(jié)果，DO指數(shù)最大值為4.23，位于坳頭村的其中一個山塘，由于此山塘與蓮藕種植地相連，且山塘表面漂浮各種垃圾，水體受到污染，溶解氧下降，并會導致厭氧菌大量繁殖，水質(zhì)惡化，水生物死亡，導致水體發(fā)臭[6]。

2.3.5 綜合評價結(jié)果 由于檢測范圍較小，5個村莊分布在修水縣境內(nèi)，所以可以認為溫度對溶解氧影響不大，溶解氧主要受無機鹽、有機物濃度等影響，且由于監(jiān)測過程均為晴天，測量氣溫均處在37 ℃附近，故可排除天氣影響。

通過對7個山塘水的測量，從而得到它們的pH值及溶解氧濃度情況，具體如圖5、圖6。

由圖5、圖6可以看出，此次所檢測的7個山塘的pH值都在6.33～7.53之間，均符合國家地表水IV類標準；在楊家坪山塘、潭坑村東滸寨山塘、桃坪村山塘、桃坪村東紅水庫和坳頭村山塘2中溶解氧的濃度都位于4.1～6.9 mg/L之間，均符合國家地表水IV類標準，但存在不合格的黃溪村坳塘和坳頭村山塘2，它們的溶解氧濃度僅在1～2.7 mg/L之間。總體而言，選取的7個山塘的水環(huán)境質(zhì)量滿足地表水質(zhì)量標準(GB3838—2002)要求，水環(huán)境質(zhì)量較好。

圖5 山塘水pH值

圖6 山塘水溶氧量

3 研究結(jié)論和建議

3.1 研究結(jié)論

為響應國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、促進新農(nóng)村建設(shè)，本研究選取江西省九江市修水縣為研究對象，分別通過問卷調(diào)查與實地測量法對新農(nóng)村建設(shè)水平(由生態(tài)建設(shè)成果、村民環(huán)保態(tài)度、村民環(huán)保意識體現(xiàn))與山塘水水質(zhì)管護質(zhì)量(由山塘水溶氧量、pH值體現(xiàn))進行了實地調(diào)研。

結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測與問卷調(diào)查兩部分的數(shù)據(jù)，綜合評價分析出修水縣新農(nóng)村建設(shè)水平與山塘水水質(zhì)管護質(zhì)量的關(guān)系，得到其結(jié)論如下。

1)從山塘水水質(zhì)管護質(zhì)量來看，通過對修水縣5個村鎮(zhèn)的7個山塘水的pH值和溶解氧的檢測的統(tǒng)計結(jié)果分析，結(jié)果表明，修水縣的總體生態(tài)建設(shè)水平(得分均大于2.5)較高，山塘水的水質(zhì)較好。

2)從新農(nóng)村建設(shè)水平來看，通過對修水縣5個村鎮(zhèn)的調(diào)查問卷的結(jié)果分析，修水縣的大部分村民環(huán)保態(tài)度水平較高(得分大部分大于2.5)，都具有較高環(huán)保意識，但仍然有待提高(有極個別小于2.4)。

3)從pH值角度來看，本次調(diào)研的修水縣5個村鎮(zhèn)中7個山塘的pH值達到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)VI類地表水要求。從pH監(jiān)測因子的標準指數(shù)計算結(jié)果分析，桃坪村的水質(zhì)情況較好，而位于坳頭村的山塘相對于其他幾個山塘pH值稍高。

4)從DO監(jiān)測因子角度來看，本次調(diào)研的修水縣的5個村鎮(zhèn)中7個山塘(除了黃溪村的坳塘和坳頭村的下塘山塘)的DO大部分都達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)VI類地表水水質(zhì)要求。從DO監(jiān)測因子的標準指數(shù)計算結(jié)果分析，桃坪村東紅水庫的情況較好。而位于坳頭村的下塘山塘的DO指數(shù)最大，原因是此山塘與蓮藕種植地相連，且山塘表面漂浮各種垃圾，水體受到污染，溶解氧下降，并會導致厭氧菌大量繁殖，水質(zhì)惡化，水生物死亡，導致水體發(fā)臭。

3.2 建議

現(xiàn)對修水縣山塘水管護方面擬提出以下建議。

1)從實地考察后發(fā)現(xiàn)修水縣內(nèi)的山塘水水體多為不動流，容易使水質(zhì)惡化甚至產(chǎn)生惡臭，建議定期進行水體清淤工作，加快水質(zhì)的更新和污染物的分散。通過計算DO標準指數(shù)，修水縣內(nèi)山塘的水質(zhì)質(zhì)量大多都達標(大于2.5)，但有些水體混濁不清，河面上間或漂浮有各種垃圾，久而久之仍然會導致水體的污染和破壞，建議安排專門人員定期對垃圾進行打撈和處理，提高對山塘水的管護質(zhì)量水平[7]。

2)通過對山塘水pH值以及溶解氧的檢測結(jié)果，建議可以合理施放生石灰，因為生石灰能夠中和酸性、穩(wěn)定pH值，改良水質(zhì)。生石灰還能使水中的懸浮有機質(zhì)膠沉淀，澄清水質(zhì)。生石灰還是優(yōu)質(zhì)的鈣肥，直接作為水生植物的營養(yǎng)物質(zhì)，提高水體初級生產(chǎn)能力。

3)結(jié)合對當?shù)鼐用竦膯柧碚{(diào)查結(jié)果可知，適當?shù)卦黾赢數(shù)丨h(huán)衛(wèi)工人的數(shù)量、清掃的頻率以及垃圾桶的數(shù)量都能夠有效改善當?shù)氐纳鷳B(tài)建設(shè)水平，相關(guān)部門加強對當?shù)鼐用癍h(huán)保意識重要性的宣傳力度也能夠有效地提高整體的生態(tài)建設(shè)水平。