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2022 NPS 污染评估和优先排序

DCR 员工在田间

自1986起，DCR 每两年都会对每个水文单位因非点源 (NPS) 污染而导致水质恶化的可能性进行评估，同时还会考虑此类恶化可能产生最大负面影响的指标。

结果可以在2022 NPS 评估报告中找到，该报告源自弗吉尼亚州环境质量部 (DEQ) 发布的2022弗吉尼亚水质评估 ( 305 b) 报告。

2022 NPS 污染物负荷的来源

对于2022 NPS 污染评估，使用由 DCR、DEQ 和弗吉尼亚理工学院暨州立大学（弗吉尼亚理工大学）生物系统工程系（BSE）开发的 NPS 负荷模拟模型和数据，计算了国家流域边界数据集（NWBD）第六级水文单元的氮（N）、磷（P）和沉积物（S）的 NPS 污染物负荷估算值。

该模型对全州范围内的大量数据要求包括：

根据美国农业部和弗吉尼亚地理信息网络以及 Worldview Solutions 解释的图像提供的详细土地使用情况。这些补充包括：来自 DCR 的耕作实践数据、来自国家农业统计局 (NASS) 的弗吉尼亚州2020农业统计数据、放牧和施肥实践、弗吉尼亚州林业部的森林采伐数据以及弗吉尼亚州矿业、矿产和能源部的采矿活动。
根据美国农业部自然资源保护局 (NRCS) 报告，所有土壤的水文土壤组、平均含水量和 K 因子。
来自美国地质调查局测量站的溪流流量。
来自气候预报系统再分析的多州地区二十年的气候记录。
生长季节。
NASS 按水文单元划分的主要作物类型。
切萨皮克湾流域模型输出。
根据 NASS、DEQ 的 AFO 数据库以及非受限动物分布模型按类型和位置划分的动物数量。
未使用下水道系统的人口位置和数量，来自美国人口普查、美国社区调查和弗吉尼亚州卫生部 (VDH)。
农业保护措施的分布和范围。
坡。
DCR 按粪肥类型制定的粪肥施用计划。

这些数据大部分都是以非常小的单位收集的 - 要么是小于四分之一英亩的小单元，要么是坐标对（x，y），然后聚合成水文单元级数据。对于2020 NPS 污染评估和优先级研究，开发了数据并计算了弗吉尼亚 NWBD 的1 、 251六级水文单元中的1 、 240 （ 11单元仅为开放水域）的负荷。

使用上述数据以及其他数据层和一系列建模因素（即核动力源负荷计算机模型中的污染物浓度（例如：累积率、曲线数、吸收率、蒸散量、溶解污染物因子等）是核动力源负荷计算机模型中重要的组成部分。该模型复制了许多 NPS 污染物产生过程，并从每个过程创建了附加的 NPS 污染物负荷估算值。这些过程（负载组件）是：

氮（N）=地下水氮+化粪池氮+溶解氮+冲刷氮+沉积物附着氮
磷（P）=地下水磷+化粪池磷+溶解磷+冲刷磷+沉积物附着磷
沉积物（S）= 每种详细土地利用的负荷总和（有关详细土地利用，请参阅报告）

上面按详细水文单位计算的 N、P 和 S 负荷估算值分别针对农业、城市、森林和荒地利用类别以及非下水道开发和河道侵蚀进行了计算。通过将这些 NPS 负荷成分相加，可以计算出每个水文单元每种污染物的总 NPS 负荷。

DEQ 采用了弗吉尼亚州农业 BMP 成本分摊计划(VACS) 以及美国农业部 NRCS 和其他机构的最佳管理实践 (BMP)，以减少弗吉尼亚州每个水文单位模型最初计算出的估计负荷。

2020 NPS 污染评估中执行的建模是边缘建模。这与 CBPO 负荷估计值不同，CBPO 负荷估计值是针对每个河流系统的瀑布线，也不同于弗吉尼亚农业 BMP 成本分摊计划中计算的负荷减少量，后者是针对田地边缘的负荷。

使用2022 NPS 污染物负荷对水文单元进行排名

作为每个 NPS 污染评估的一部分，每个水文单元每种污染物的估计负荷除以水文单元的土地面积，以创建每个水文单元每种污染物的单位面积负荷 (UAL)。为了针对 NPS 污染物减少活动，水文单位根据每种 NPS 污染物（氮、磷、沉积物和总量）的 UAL 值分为三类：

高 - UAL 最高的单位（前20 %）
中等 - UAL 适中的单位（中等30 %）
低 - UAL 最低的单位（最低50 %）

可从 DCR 的NPS 数据库获取估计负载、UAL 和排名。结果在305 (b) 水质报告中报告和绘制。

水文单元优先级排序

除了上述 UAL 的排名之外，其他 NPS 污染测量指标也可用于确定 NPS 减排活动的优先顺序。在2022研究中，还报告了两项生物学评估——公共地表水保护需求评估和改进的生物完整性指数 (mIBI)。同样，我们计算了 HU 中受损水域范围的两个指标——受损河流英里数百分比和受损湖泊/水库英亩数百分比。结合其他相关的NPS措施，对NPS状况的评估可以帮助规划人员和决策者确定哪些水文单位应作为实施NPS污染控制措施的首要考虑因素。应重点关注优先等级较高的单位以及污染条件下游的单位。

mIBI 由弗吉尼亚联邦大学环境研究中心制作。mIBI 值来自 DCR 自然遗产部门、弗吉尼亚州野生动物资源部和 VCU 维护的超过162 、 000与河流相关的记录。在2022 NPS 评估报告中可以找到确定 IBI 分数的学术既定流程。

为了评估 NPS 污染对依赖地表水饮用的人类人口在水文单元基础上的影响，我们从 VDH 获得了公共地表水供应源（取水口）及其各自服务的人口，VDH 还为这些地点建立了标准保护区。这是最有可能造成水质下降的活动对地表水供应产生影响的地区。该区域可能与服务人口区域不同。对各个保护区或区域得分重叠部分的排名过程也可在305 b 报告的 NPS 章节中找到。

受损水域百分比来自 DEQ 对受损水域的测定，并在其2020 303 d 报告中进行了报告。对损害进行评估，以隔离那些具有非点源测量值的损害，并且仅使用这些损害来计算每个 HU 内受损英里或英亩的百分比。

优先级组件值和排名也可以从 DCR 的NPS 数据库中获得。

如何使用2022评估产品

各个州的计划都依赖过去评估的具体产品来评估计划条件以及确定活动和资金目标。总体而言，DCR 试图通过针对高负荷、高优先级的单位开展 NPS 污染减排活动来最大限度地利用有限的资源和资金。然而，不同的项目可能使用不同的排名。305 （b）报告的 NPS 章节的排名表包含一小组标记条件。可以通过组合各种排名组件来开发其他定制定位方法，以满足特定程序的定位需求。例如，弗吉尼亚州农业 BMP 成本分摊计划 (VACS) 使用定制的农业非点源评估排名，该排名使用每个水文单位（负荷/农业用地）每个 NPS 污染物的农业 UAL 来确定 NPS BMP 招募。