云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類創(chuàng)新體系研究

劉云根，包寧穎，李曉琳，李佳璇

(1.西南林業(yè)大學(xué) 生態(tài)與水土保持學(xué)院，云南 昆明 650224；2.西南林業(yè)大學(xué)水科學(xué)與工程中心，云南 昆明 650224)

1 引言

農(nóng)村環(huán)境污染發(fā)生的廣域性、分散性、隨機(jī)性[1～3]等特征決定了農(nóng)村環(huán)境污染物不可能像城市污染物那樣進(jìn)行集中處理，加之農(nóng)村工業(yè)和集約化養(yǎng)殖污染具有點(diǎn)源污染的特性,使得農(nóng)村環(huán)境污染治理難度加大[4，5]。農(nóng)村已成為繼工業(yè)、城鎮(zhèn)之后的第三大污染源，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染、村鎮(zhèn)生活污染以及畜禽養(yǎng)殖污染等。農(nóng)村環(huán)境污染問(wèn)題不但使“三農(nóng)”問(wèn)題的解決陷入僵局，嚴(yán)重影響和制約農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收和農(nóng)村現(xiàn)代化的進(jìn)程，還對(duì)農(nóng)村人居環(huán)境和城市社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了負(fù)面的影響，已成為我國(guó)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要制約因素。了解農(nóng)村環(huán)境污染的來(lái)源、成因，正視我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)村環(huán)境污染現(xiàn)狀，是推動(dòng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的基礎(chǔ)性工作。各種各樣的污染和生態(tài)問(wèn)題，不僅通過(guò)水污染、大氣污染和食品污染等渠道影響到城市環(huán)境，而且最終影響到數(shù)億農(nóng)村人口的生活與健康。因此，解決農(nóng)村環(huán)境污染問(wèn)題已成為我國(guó)環(huán)境治理中的首要任務(wù)[6]。

云南地處云貴高原，呈現(xiàn)出典型的立體氣候特征，由此，云南不同區(qū)域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)與氣候條件存在密切關(guān)系，應(yīng)充分考慮氣候特點(diǎn)對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境治理的影響。與此同時(shí)，云南蘊(yùn)藏著豐富的動(dòng)植物物種，既是天然的植物寶庫(kù)、亦是知名的動(dòng)物王國(guó)，擁有一批國(guó)家級(jí)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、濕地公園等生態(tài)敏感點(diǎn)。另外云南有包括金沙江、珠江、瀾滄江等在內(nèi)的六大水系、202個(gè)飲用水源地、九大高原湖泊等環(huán)境保護(hù)重要區(qū)，由此可見，云南不同區(qū)域、不同位置的農(nóng)村產(chǎn)生的污染可能導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)存在差異。此外，云南地處我國(guó)西南邊陲，農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后[7]，不同區(qū)域農(nóng)村生活習(xí)慣、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等存在明顯的差異性，其污染產(chǎn)生特征與規(guī)律亦存在明顯的多樣化[8，9]。為系統(tǒng)考慮云南不同區(qū)域、不同類型農(nóng)村污染產(chǎn)生特征及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提出切實(shí)可行的污染控制模式及技術(shù)手段，本研究創(chuàng)新性提出云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類治理創(chuàng)新體系。通過(guò)開展云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類創(chuàng)新體系的研究，就可以對(duì)“建設(shè)美麗鄉(xiāng)村”和改善農(nóng)民生活水平具有理論指導(dǎo)意義。

2 研究方法

建立云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類方法體系，將氣候特征、污染特性、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)相類似的農(nóng)村進(jìn)行同類處理，形成兩級(jí)分區(qū)(四個(gè)一級(jí)區(qū)和三個(gè)二級(jí)區(qū))一級(jí)分類(五種類型)的云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類治理體系，如圖1所示。

圖1 云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類方法體系

2.1 云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)氣候分區(qū)

云南氣候兼具低緯氣候、高原氣候、季風(fēng)氣候特征，主要表現(xiàn)為四季溫差小，日溫差大，干雨季分明、氣候類型多樣，造就了云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)的復(fù)雜性。

云南地處中國(guó)西南邊陲，位于北緯21°8′3″～29°15′8″和東經(jīng)97°31′39″～106°11′47″，北回歸線橫貫本省南部。云南全境東西最大橫距864.9 km，南北最大縱距990 km，總面積約39萬(wàn)km2，占全國(guó)陸地總面積的4.1%，居全國(guó)第8位。獨(dú)特的自然地理環(huán)境形成了云南復(fù)雜多樣的氣候條件。

(1)干雨季分明的季風(fēng)氣候：云南雨季降水量占全年的85%～95%，其中以盛夏的6～8月最多，約占全年的55%～65%，雨季中雨日占全年降水的80%～90%。

(2)水平和垂直變化顯著的立體氣候：云南地勢(shì)由北向南呈階梯狀下降，與緯度降低方向一致，高緯度與高海拔結(jié)合，低緯度和低海拔相一致的特點(diǎn)，加劇了云南南北之間的氣候差異，從低緯到高緯出現(xiàn)北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶和高原氣候區(qū)七大類型。

(3)四季溫差小，日溫差大的低緯度高原氣候：一般將緯度低于30°，海拔高度在2000 m左右的地區(qū)成為低緯高原，云南全省均在北緯30°以南，北回歸線從南部穿過(guò)，形成年溫差和四季溫差小，四季不明顯的低緯氣候，除河谷地帶和南部少數(shù)低海拔地區(qū)外，大部分地區(qū)夏無(wú)酷暑，最熱月平均氣溫在22 ℃以下，除少數(shù)高寒山區(qū)外，多數(shù)地區(qū)冬無(wú)嚴(yán)寒，最冷月平均氣溫在8～10 ℃以上。

2.2 云南農(nóng)村環(huán)境污染二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)

農(nóng)村的發(fā)展與建設(shè)必須以保護(hù)好自然生態(tài)為前提，以水土資源承載力和環(huán)境容量為基礎(chǔ)，避免在水資源短缺、生態(tài)系統(tǒng)脆弱、生態(tài)重要性程度高、生態(tài)容量小、工程地質(zhì)條件差、氣候惡劣、自然災(zāi)害危險(xiǎn)性大的區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模和高強(qiáng)度的開發(fā)建設(shè)(表1)[10～12]。

表1 云南省水源地及禁止開發(fā)區(qū)域匯總

根據(jù)云南省主體功能區(qū)規(guī)劃、云南省重要集中式供水水源名錄、飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范、中華人民共和國(guó)自然保護(hù)區(qū)條例、自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃技術(shù)規(guī)程、云南省自然保護(hù)區(qū)管理?xiàng)l例、保護(hù)世界文化遺產(chǎn)和自然遺產(chǎn)公約、實(shí)施世界遺產(chǎn)公約操作指南、風(fēng)景名勝區(qū)條例、云南省風(fēng)景名勝區(qū)管理?xiàng)l例、中國(guó)共和國(guó)森林法、關(guān)于加強(qiáng)世界國(guó)家地質(zhì)公園和國(guó)家地質(zhì)公園建設(shè)與管理工作的通知、國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)濕地保護(hù)管理的通知等重要文件，確定云南省水源地區(qū)及禁止開發(fā)區(qū)域，這些區(qū)域?yàn)榄h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(圖2)。

圖2 云南省水源地及禁止開發(fā)區(qū)域空間位置分布

2.3 云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)分類

根據(jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)部正式對(duì)外發(fā)布中國(guó)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)十大模式[13]，結(jié)合云南省本土特點(diǎn)，將云南省農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)分類劃分為如下5種類型。

(1)種植型農(nóng)村。主要在云南省農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，其特點(diǎn)是以發(fā)展農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)為主，農(nóng)田水利等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)完善，農(nóng)產(chǎn)品商品化率和農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平高，人均耕地資源豐富，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大。

(2)工業(yè)型農(nóng)村。其特點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和特色明顯，農(nóng)民專業(yè)合作社、龍頭企業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)好，產(chǎn)業(yè)化水平高，初步形成“一村一品”、“一鄉(xiāng)一業(yè)”，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聚集、農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條不斷延伸，產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效果明顯[14～17]。

(3)旅游型農(nóng)村。主要是在適宜發(fā)展鄉(xiāng)村旅游的地區(qū)，其特點(diǎn)是旅游資源豐富，住宿、餐飲、休閑娛樂(lè)設(shè)施完善齊備，交通便捷，距離城市較近，適合休閑度假，發(fā)展鄉(xiāng)村旅游潛力大。

(4)城郊型農(nóng)村。主要是在大中城市郊區(qū)，其特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)條件較好，公共設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施較為完善，交通便捷，農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)模化經(jīng)營(yíng)水平高，土地產(chǎn)出率高，農(nóng)民收入水平相對(duì)較高，是大中城市重要的“菜籃子”基地[18]。

(5)其他型農(nóng)村。包括以畜牧業(yè)、漁業(yè)等為主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的村落，以及傳統(tǒng)的以自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)為主的村落等。

3 分區(qū)分類方法

3.1 云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)分區(qū)方法—?dú)夂蚍謪^(qū)

根據(jù)de Martonne干燥度指數(shù)劃分云南省氣候分區(qū)，將云南劃分為4大氣候區(qū)。干燥度是表征一個(gè)地區(qū)干濕程度的指標(biāo)，deManonne(1926)干燥度計(jì)算方法為IDM=P/(T+10)式中，IDM即deManonne干燥度，P為平均降水量mm)，T為平均溫度值(℃)。

根據(jù)云南氣候特征，在原有分區(qū)體系的基礎(chǔ)上，采取自然間斷點(diǎn)分級(jí)法，對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)一步細(xì)化，將其劃分為4個(gè)氣候區(qū)如下：

(1)43

(2)35

(3)28

(4)20

3.2 云南農(nóng)村環(huán)境污染二級(jí)分區(qū)方法—環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)

根據(jù)水資源、生態(tài)系統(tǒng)性、生態(tài)重要性程度、生態(tài)容量、工程地質(zhì)條件等因素，在氣候分區(qū)的基礎(chǔ)上，云南地理信息系統(tǒng)緩沖區(qū)分析方法，將云南省農(nóng)村環(huán)境污染進(jìn)一步劃分為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)高、中、低三個(gè)區(qū)。

(1)環(huán)境高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。水資源短缺、生態(tài)系統(tǒng)脆弱、生態(tài)重要性程度高、生態(tài)容量小、工程地質(zhì)條件差、氣候惡劣、自然災(zāi)害危險(xiǎn)性大的區(qū)域。

(2)環(huán)境中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)外半徑15 km范圍內(nèi)的區(qū)域。

(3)環(huán)境低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。水資源相對(duì)充裕、生態(tài)容量大、工程地質(zhì)條件較好、自然災(zāi)害危險(xiǎn)性小的區(qū)域。

3.3 云南農(nóng)村環(huán)境污染二級(jí)分類方法—農(nóng)村類型分區(qū)

根據(jù)云南省124206個(gè)自然村的特點(diǎn)，結(jié)合GPS定位功能，云南地理信息系統(tǒng)的分類方法，在完成云南農(nóng)村環(huán)境污染兩級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上，將云南省的自然村分為5大類型。

4 分區(qū)分類結(jié)果

根據(jù)云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類依據(jù)及方法體系，為規(guī)范云南農(nóng)村環(huán)境污染的兩級(jí)分區(qū)及一級(jí)分類命名，將云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)氣候分區(qū)、二級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)及一級(jí)農(nóng)村類型。依據(jù)云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類方法體系，將云南省農(nóng)村劃分結(jié)果如下。

4.1 一級(jí)氣候分區(qū)結(jié)果

根據(jù)干燥度指數(shù)將云南省農(nóng)村劃分為4個(gè)氣候區(qū)：①氣候一區(qū)：以滇南熱帶濕潤(rùn)區(qū)為主，年均氣溫上升，常年平均溫度較高，年降水量以增加趨勢(shì)為主，涉及44個(gè)縣9644個(gè)村；②氣候二區(qū)：以滇西南地區(qū)為主，年均氣溫持續(xù)上升，常年平均氣溫適中偏高，降水量有增加的趨勢(shì)。水熱條件相對(duì)較好，屬氣候變化影響的穩(wěn)定區(qū)，共有74個(gè)縣，18717個(gè)村落；③氣候三區(qū)：以滇東北及滇西北高山峽谷區(qū)為主，年均溫度較低，水土流失、土地退化、山地災(zāi)害暴發(fā)時(shí)間間隔逐年減少，災(zāi)發(fā)時(shí)間頻度增加，共57個(gè)縣49251個(gè)村；④氣候四區(qū)：以滇中農(nóng)業(yè)集約化及滇東南石漠化區(qū)為主，常年平均氣溫適中，受到干旱的威脅，小春旱災(zāi)情嚴(yán)重，涉及36個(gè)縣46594個(gè)村。云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)氣候分區(qū)結(jié)果如表3所示。

4.2 二級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)結(jié)果

根據(jù)云南農(nóng)村環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)二級(jí)分區(qū)方法，以一級(jí)氣候分區(qū)為基礎(chǔ)，將云南省農(nóng)村劃分為環(huán)境高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、環(huán)境中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和環(huán)境低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)3個(gè)區(qū)域。

表3 云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)氣候分區(qū)結(jié)果

圖3 云南省農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)氣候分區(qū)

(1)環(huán)境高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。以自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園等生態(tài)敏感區(qū)，飲用水源保護(hù)區(qū)、重要水源等重點(diǎn)水環(huán)境保護(hù)周邊農(nóng)村為主，該區(qū)域農(nóng)村產(chǎn)生的環(huán)境污染物在進(jìn)入自然環(huán)境保護(hù)敏感點(diǎn)前具有流程短、自然降解程度低、環(huán)境容量小等特征，被視為云南農(nóng)村環(huán)境污染的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)[19，20]。

(2)環(huán)境中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。以云南農(nóng)村環(huán)境污染高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)外半徑為15 km范圍內(nèi)的區(qū)域農(nóng)村為主，該區(qū)域農(nóng)村產(chǎn)生的環(huán)境污染物在進(jìn)入自然環(huán)境保護(hù)敏感點(diǎn)前具有流程相對(duì)較長(zhǎng)、有一定自然降解條件、區(qū)域具備一定環(huán)境容量，被視為云南農(nóng)村環(huán)境污染的中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

(3)環(huán)境低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。除環(huán)境高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和環(huán)境中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)以外的農(nóng)村，該區(qū)域農(nóng)村產(chǎn)生的環(huán)境污染物在進(jìn)入自然環(huán)境保護(hù)敏感點(diǎn)前具有流程長(zhǎng)、自然降解條件好、環(huán)境容量大等特點(diǎn)，被視為云南農(nóng)村環(huán)境污染的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。云南農(nóng)村環(huán)境污染二級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)結(jié)果如表4所示(圖4)。

表4 云南農(nóng)村環(huán)境污染二級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)結(jié)果

圖4 云南省環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)分布

4.3 一級(jí)分類結(jié)果

根據(jù)云南農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)分類方法，以一級(jí)氣候分區(qū)和二級(jí)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)為基礎(chǔ)，將云南省農(nóng)村進(jìn)行一級(jí)分類，形成種植型、工業(yè)型、旅游型、城郊型和其他型5種類型農(nóng)村，具體如表5所示。

表5 云南省農(nóng)村環(huán)境污染一級(jí)分類結(jié)果

續(xù)表5

序號(hào)名稱 代碼村數(shù)量/個(gè)35其他型Ⅲ1-593536中風(fēng)險(xiǎn)種植型Ⅲ2-11509537工業(yè)型Ⅲ2-2615738旅游型Ⅲ2-3210039近郊型Ⅲ2-4516240其他型Ⅲ2-5796041低風(fēng)險(xiǎn)種植型Ⅲ3-1192542工業(yè)型Ⅲ3-2197943旅游型Ⅲ3-32244近郊型Ⅲ3-4118945其他型Ⅲ3-5237246四級(jí)氣候區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)種植型Ⅳ1-1441047工業(yè)型Ⅳ1-2187848旅游型Ⅳ1-3738449近郊型Ⅳ1-44450其他型Ⅳ1-544351中風(fēng)險(xiǎn)種植型Ⅳ2-1862852工業(yè)型Ⅳ2-2576353旅游型Ⅳ2-3222854近郊型Ⅳ2-467355其他型Ⅳ2-5515856低風(fēng)險(xiǎn)種植型Ⅳ3-144757工業(yè)型Ⅳ3-235958旅游型Ⅳ3-3059近郊型Ⅳ3-4060其他型Ⅳ3-5905

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)云南省農(nóng)村的氣候特征、污染特性、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，提出了兩級(jí)分區(qū)一級(jí)分類的分類方式，對(duì)云南123206個(gè)自然村進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)地分類，形成了適用于云南省立體氣候環(huán)境特征的創(chuàng)新分類體系。基于該體系，將云南農(nóng)村按照氣候特征、污染特性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的相似性劃分成兩級(jí)分區(qū)(四個(gè)一級(jí)區(qū)和三個(gè)二級(jí)區(qū))一級(jí)分類(五種類型)的云南農(nóng)村環(huán)境污染分區(qū)分類治理體系，該體系所提供的分類成果可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污染治理手段直擊病灶，提高污染治理的成效。