新疆石河子生態環境質量變化趨勢、原因及結論

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（新疆生產建設兵團第八師生態環境監測站 新疆 832000）

引言

2021年石河子墾區生態環境質量總體保持基本穩定，較上年未發生明顯變化，土地沙漠化、水土流失、土壤鹽漬化、土地退化仍是生態環境存在的主要問題。

1.總體概況

石河子墾區水利設施和用水結構偏重于農田灌溉，生態平衡受到了影響。過量的開采地下水資源導致下游地區植被枯化、土地沙化。

石河子墾區地處沙漠邊緣，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，自然生態環境極為脆弱[1]。

2.現狀評價與監測結果

(1)現狀評價

①土地資源開發利用現狀

石河子墾區擁有土地面積6007km2，其中耕地面積是2527km2，林地面積236km2，為改善生態環境，沙化土地綜合治理共建設13.69萬畝，其中：新建農田防護林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3.23萬畝。林地保存面積200.4萬畝。

②水資源開發利用現狀

石河子墾區水資源徑流量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，農業灌溉用水14.59億立方米，工業、生活及城市綠化用水3.61億立方米。

③農業現狀

八師墾區主要為氮肥、磷肥、鉀肥及復合肥，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。棉田應用農用地膜殘留在耕地中造成白色污染，導致耕地質量下降。農用地膜使用1.90萬噸，農用塑料薄膜使用1.94萬噸，廢棄農膜監測結果與去年相比基本持平[2]。

④生態環境質量狀況現狀2021年生態環境質量狀況統計見表1。

表1 生態環境質量狀況統計

(2)生態環境狀況評價與監測結果

①指標體系評價標準。生態環境評價狀況方法是以（HJ 192-2015）《生態環境評價狀況技術規范》作為評價依據。

②監測結果。生物豐度指數=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×城鎮建設用地+0.40×農村居民點+0.30×其它建設用地）+（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）/區域面積[2]。

式中：Aveg—植被覆蓋指數的歸一化系數參考值0.0121 165124；

Pi—5—9月象元NDVI月最大值的均值；

n—區域象元數，取值250。

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

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

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

⑦環境限制指數：八師石河子無突發環境事件與生態破壞環境污染，環境限制指數=0。

⑧生態環境指數狀況（EI）=0.35×生物豐度的指數+0.25×植被覆蓋的指數+0.15×水網密度的指數+0.15×（100土地脅迫的指數）+0.10×（100-污染負荷的指數）+環境限制的指數[3]。

2021年生態環境指數狀況是44.10，各項評價指數分布圖，見圖1。

圖1 2021年評價指數分布圖

3.年度對比分析

生物豐富度指數與上年相比，數無明顯變化，整體呈持平趨勢，見圖2。

圖2 生物豐度指數比較

植被覆蓋指數與上年相比，無明顯變化，整體呈持平趨勢，見圖3。

圖3 植被覆蓋指數比較

水網密度指數與上年相比，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 水網密度各因子統計表

圖4 水網密度指數比較

圖5 2021年水網密度各因子與2020年比較

土地脅迫指數與上年相比，無明顯變化，整體呈持平趨勢，見表3、圖6。

圖6 土地脅迫指數比較

表3 土地脅迫指數統計表

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

表4 污染負荷指數各因子值

圖7 污染負荷指數比較圖

圖8 2021年污染負荷指數各因子值與2020年比較

生態環境質量指數與上年相比，比去年增多1.75%，ΔEI=0.76，即|ΔEI|＜1，無明顯變化，生態環境狀況穩定[6]，見圖9。

圖9 生態環境質量指數比較

4.原因分析

生物豐度指數、土地脅迫指數、植被覆蓋指數及環境制約指數呈平穩趨勢原因是無突發環境事件與生態破壞環境污染。

水網密度指數升高的原因是關停市區非法開采機井，對地下水取水機電井分批分期采取“井電雙控”措施。

污染負荷指數顯著變化下降的原因是印染行業停產及65蒸噸以上鍋爐超低排放，減少廢氣污染物排放。

生態環境狀況指數略微變化的原因是年降水量上升，污染負荷指數大幅下降，EI增加，生態環境質量比較穩定，有變好趨勢[6]。

5.結果與討論

八師石河子EI為44.10，生態環境狀況指數變化值為0.76，|ΔEI|＜1級別穩定，生態環境質量狀況穩定，其中植被覆蓋指數0.5921，生物豐度指數53.08，土地脅迫指數7.31，水網密度指數12.48，污染負荷指數3.96，環境限制指數0。

與2020年相比：生態環境質量指數增加1.75個百分點，略有趨好變化；生物豐富度指數、植被覆蓋指數、土地脅迫指數、環境限制指數均無變化；水資源量增加34.9個百分點，水網密度指數升高了0.16個百分點；污染負荷指數大幅下降，下降77.2個百分點，其中化學需氧量下降64.6個百分點、氨氮下降76.2個百分點、氮氧化物下降65.0個百分點、二氧化硫下降11.1個百分點，煙（粉）塵增加18.9個百分點。

八師石河子生態環境質量屬于一般水平，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。