“十三五”期間武川縣三圣太村環境空氣質量變化趨勢分析

閆海霞，呂楊超，孫向田

（內蒙古自治區呼和浩特生態環境監測站，內蒙古呼和浩特010030）

被譽為“馬鈴薯之鄉”的武川縣位于內蒙古自治區中部，陰山北麓，首府呼和浩特市北，總面積4885km2。全境在40°47′～41°23′N、110°31′～111°53′E之 間。縣 境 東 西 長 約110km，南北最寬約60km。武川縣境內山地面積2296.7 km2，占總面積的47%；全縣丘陵面積2588.3 km2，占總面積的53%。最高海拔2327m，平均海拔在1500～2000m。屬中溫帶大陸性季節氣候，氣候特點是日照充足，晝夜溫差和冬夏溫差都較大，冬長夏短。全縣有耕地面積200多萬畝，林地140多萬畝，草場面積373萬畝，土地利用類型以旱作農業為主。2019年末，武川縣總戶數為77018戶，169441人。武川縣轄3個鎮、6個鄉，縣政府駐可可以力更鎮。

三圣太村屬武川縣可可以力更鎮，位于縣城西北角，距縣城可鎮3.5km，交通便利。全村總耕地23616畝，其中水澆地18600畝，主要以馬玲薯、葵花種植肉羊養殖收入為主。屬種植型村莊。

為了解“十三五”期間武川縣三圣太村環境空氣質量狀況和變化趨勢，于2015?2020年分別對武川縣三圣太村環境空氣進行采樣分析。其中2016?2018年，環境空氣僅監測了二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和可吸入顆粒物(PM10)3項必測指標；2019和2020年共監測二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)和一氧化碳(CO)6項指標。

1 樣品采集與測試方法

1.1 點位布設與樣品采集

在武川縣三圣太村選擇一農戶家設1個監測點位。監測點位見圖1。

圖1 武川縣三圣太村環境空氣監測點位示意圖

采用手工監測，每年每季度各監測1次，每次連續監測5天。SO2、NO2、PM10、PM2.5和CO每天進行不少于20個小時的采樣，同時觀測并記錄氣象五參數。O3每8小時至少有6小時平均濃度值。采樣完畢密封、貼好標簽，同時做好現場記錄。

1.2 材料與方法

儀器：KB?6120綜合大氣采樣儀、GXH?3011A便攜式CO檢測儀、UV?1200紫外可見分光光度計、電子天平。

試劑：所需藥品均為分析純，實驗用水為新制備的蒸餾水。

SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和CO采用國家標準和環境保護行業標準[1～5]。

1.3 結果評價

依據《環境空氣質量標準》（GB3095?2012）中二級標準對SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和CO進行結果分析和評價。

2 結果與分析

2.1 2020年各指標監測結果

2020年武川縣三圣太村環境空氣監測結果顯示：SO2年平均濃度為8μg/m3，在4～17μg/m3之間；NO2年平均濃度為7μg/m3，在3～18μg/m3之間；PM10年平均濃度為48μg/m3，在20～89μg/m3之間；PM2.5年平均濃度為19μg/m3，在5～38μg/m3之間；O3年平均濃度為63μg/m3，在37～97μg/m3之間；CO年平均濃度為1.0 mg/m3，在0.3～2.8 mg/m3之間。2020年，武川縣三圣太村以上6項環境空氣監測指標均無日均值超標情況。

2.2 “十三五”期間各指標變化情況

“十三五”期間，除了2018年第二季度（5月10日）PM10監測濃度為249μg/m3，超過了《環境空氣質量標準》（GB3095?2012）中二級標準濃度限值，超標率為1%，超標倍數為0.66倍；二氧化硫和二氧化氮均無日均值超標情況。同樣，“十二五”期末（2015年）第一季度（1月8日）PM10監測濃度為194μg/m3，也超過了《環境空氣質量標準》（GB3095?2012）中二級標準濃度限值。

“十三五”期間和“十二五”期末（2015年）武川縣三圣太村環境空氣各監測項目變化情況見圖2。

圖2 環境空氣各監測項目年度變化情況（CO單位為mg/m3）

由圖2可見，2015年～2020年，武川縣三圣太村SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和CO濃度均有不同程度變化。其中，SO2、NO2、PM10濃度2020年均比2015年有所降低，分別降低了20.0%、36.4%和32.4%；PM2.5和O3濃度2020年均比2019年有所降低，降低了50.0%和10.0%；CO濃度2020年比2019年略有所升高，升高了11.1%。

2.3 環境空氣質量評價

2020年，武川縣三圣太村環境空氣質量達標天數比例為100%。2016?2020年，武川縣三圣太村環境空氣質量達標天數比例為99%。詳見表1。

表1 2016?2020年農村環境空氣質量評價結果

由表1可看出：2020年三圣太村全年累計監測20天，達標天數20天，達標率100%。其中一級優12天、二級良8天。二氧化硫和二氧化氮的日平均濃度均達到國家日平均濃度一級標準；有13天的可吸入顆粒物的日平均濃度達到國家日平均濃度一級標準，7天達到國家日平均濃度二級標準；有19天的細顆粒物的日平均濃度達到國家日平均濃度一級標準，1天達到國家日平均濃度二級標準；臭氧的日最大8小時平均值均達到國家日平均濃度一級標準；有16天的一氧化碳的日平均濃度達到國家日平均濃度一級標準，4天達到國家日平均濃度二級標準。

2016年第三季度因取樣期間正值該村大規模進行十個全覆蓋工程，施工期揚塵污染嚴重，不具備取樣條件。“十三五”期間，三圣太村環境空氣累計監測95天，達標天數94天，達標率99%。其中一級優40天、二級良54天，輕度污染1天，無中度污染、重度污染和嚴重污染發生。空氣質量輕度污染的情況下，首要污染物是可吸入顆粒物，出現在2018年第二季度。

3 結論與討論

“十三五”期間，僅2018年第二季度武川縣三圣太村空氣質量出現超標情況，主要污染物為PM10。其超標原因主要有以下幾個方面：一是北方地區春季風大，氣候干燥，植被覆蓋率低，村莊道路無硬化，易形成地面揚塵；二是農民燒柴、燃煤、秸稈焚燒、生活起居及牲畜走動都容易引起PM10超標[6,7]。

“十三五”期間，除CO濃度2020年比2019年略有升高外，其余5項指標濃度均有不同程度降低，呼和浩特市武川縣三圣太村環境空氣質量明顯改善。這與“十三五”期間全國空氣質量明顯改善保持了一致。