武川縣三圣太村環境空氣質量狀況分析

孫向田 范曉黎 閆海霞 馬穆德

摘要：通過對呼和浩特市武川縣三圣太村環境空氣中SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和CO采樣分析，結果顯示：6項指標均達標，達標率為100%;SO2、NO2和CO在一季度和四季度的濃度值高于二、三季度;PM10和PM2.5均在第二季度濃度值最高，在第三季度濃度值最低;O3在第三季度濃度值最高。三圣太村空氣質量指數級別為二級，空氣質量類別為良。

關鍵詞：呼和浩特;武川縣;三圣太村;環境空氣

Abstract：SO2， NO2 ， PM10， PM2.5， O3 and CO in ambient air were collected and analyzed in Sanshengtai village of Wuchuan country in Hohhot. It was shown that， all six indicators were up to the standard and the rate of achieving the standard was 100%. SO2， NO2 and CO concentrations were higher in the first and fourth quarters than in the second and third quarters. The concentrations of PM10 and PM2.5 were the highest in the second quarter and the lowest in the third quarter.? O3 concentrations were highest in the third quarter. The air quality index level of Sanshengtai village was 2， air quality category was good.

Key words：Hohhot;Wuchuan county;Sanshengtai village;Ambient air

武川縣三圣太村位于內蒙古呼和浩特市武川縣可鎮，全村總人口約160人，耕地面積約1.71 km2，水澆地面積1.24 km2，引入半固定式滴水噴灌，在增加水澆地發展農業的同時，大力發展無公害農業生產。畜牧業、奶牛養殖和肉羊育肥也成為農民增收的主要渠道，屬種植型村莊。

為了解武川縣三圣太村農村環境質量和污染狀況，于2019年3月、5月、8月和10月分別對武川縣三圣太村環境空氣中二氧化硫（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）共六項指標進行采樣分析。

1 樣品采集與測試方法

1.1 點位布設與樣品采集

嚴格按照《環境空氣質量監測規范（試行）》（國家環保總局公告 2007年第4號）要求進行布設，在居民區布設1個監測點位。在武川縣三圣太村選擇一農戶家設1個監測點位。

按照《環境空氣質量手工監測技術規范》（HJ 194-2017）和《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）要求，采用手工監測，每季度對武川縣三圣太村環境空氣中SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和CO監測1次，每次連續監測5d，每天進行不少于20h的采樣，同時觀測并記錄氣象五參數。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：24小時恒溫自動連續采樣器、中流量智能TSP綜合采樣器、非分散紅外儀、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采用甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法（HJ 482-2009）[1]，NO2采用鹽酸萘乙二胺分光光度法（HJ479-2009）[2]，PM10 和PM2.5采用重量法（HJ 618-2011）[3]，CO 采用非分散紅外法（GB 9801-88） [4]，O3采用靛藍二磺酸鈉分光光度法（HJ504-2009） [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。評價方法按照《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》（HJ633-2012），計算環境空氣質量分指數（IAQI）和空氣質量指數（AQI），確定環境空氣質量指數所屬級別和類別。

2 結果與分析

2.1 各指標全年評價結果

2019年武川縣三圣太村SO2年平均濃度為20?g/m3，在8～29 ?g/m3之間;NO2年平均濃度為46?g/m3，在24～75 ?g/m3之間;可吸入顆粒物（PM10）年平均濃度為82?g/m3，在21～143 ?g/m3之間;細顆粒物（PM2.5）年平均濃度為38 ?g/m3，在11～69 ?g/m3之間;O3年平均濃度為70 ?g/m3，在41～92 ?g/m3之間;CO年平均濃度為0.9 mg/m3，在0.5～1.4 mg/m3之間。

三圣太村2019年累計監測20d，達標天數20d，達標率100%。其中一級優5d、二級良15d，而且5d的一級優均集中在第三季度。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7d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，13d達到國家日平均濃度二級標準;有9d的細顆粒物的日平均濃度達到國家日平均濃度一級標準，11d達到國家日平均濃度二級標準;臭氧的日最大8h平均值和一氧化碳的日平均濃度均達到國家日平均濃度一級標準。

2.2 各季度濃度變化情況

各指標全年四個季度的濃度比較見圖1和圖2。

由圖1和圖2可見SO2、NO2和CO在一季度和四季度的濃度值高于二、三季度。而一、四季度是呼和浩特市的采暖期，說明SO2、NO2和CO在采暖期污染要高于非采暖期。可吸入顆粒物和細顆粒物均在第二季度濃度值最高，在第三季度濃度值最低、污染最小。O3在第三季度濃度值最高，這與氣溫升高、臭氧濃度也隨之升高是一致的。

2.3 空氣質量指數和級別

2019年，武川縣三圣太村6項環境空氣監測指標均無日均值超標情況。武川縣三圣太村空氣質量指數級別為二級，空氣質量類別為良，詳見表1。

3 結論與討論

呼和浩特市屬于干旱及半干旱地區，年降水量少、風速大，農村屬于自然聚集。武川縣植被少、綠化覆蓋率低，路面硬化少、裸露土地多、塵土較大，是造成三圣太村空氣中首要污染物是可吸入顆粒物（PM10）的主要原因。三圣太村環境空氣監測點位設在當地農戶家，農民燒柴、 燃煤、 生活起居及牲畜走動也都可能造成空氣中PM10較高[6]。可吸入顆粒物和細顆粒物均在第二季度濃度值最高，在第三季度濃度值最低、污染最小，這可能是受地域及氣象條件影響。武川縣三圣太村二氧化硫和二氧化氮在環境空氣中含量較低，主要是因為武川縣工業少，機動車輛少，所以SO2和NO2的污染源少[7]。SO2、NO2和CO在一季度和四季度的濃度值高于二、三季度，這可能是因為第一、四季度受冬季采暖燃煤和氣壓低等不利于污染物擴散的氣象條件影響。

臭氧是大氣環境中的重要元素，在保護人類與環境方面具有重要的作用，但臭氧濃度的增高會引發光化學污染，導致空氣質量下降進而影響人類健康并對生態環境造成危害。臭氧作為呼和浩特市空氣首要污染物主要出現在仲夏季和秋季前期，而且呼和浩特市夏、秋季臭氧高污染主要發生在晴朗、高溫和風力較小的日子里[8]。本研究武川縣三圣太村空氣中臭氧在第三季度濃度值最高，這可能是因為隨著氣溫升高，臭氧濃度也隨之升高。

參考文獻

[1]HJ 482-2009，環境空氣二氧化硫的測定（甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法）[S].北京：中國環境科學出版社，2009.

[2]HJ 479-2009，環境空氣氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮）的測定（鹽酸萘乙二胺分光光度法）[S].北京：中國環境科學出版社，2009.

[3]HJ 618-2011，環境空氣PM10和PM2.5的測定（重量法）[S].北京：中國環境科學出版社，2011.

[4]GB 9801-88，空氣質量一氧化碳的測定（非分散紅外法）[S].北京：國家環境保護局，1988.

[5]HJ 504-2009，環境空氣臭氧的測定（靛藍二磺酸鈉分光光度法）[S].北京：中國環境科學出版社，2009.

[6]閆海霞，石麟.呼和浩特武川縣農村環境空氣質量狀況分析[J].環境與發展，2015，26（7）：85-86.

[7]程慧波，王乃昂，李曉紅，等.基于甘肅省73個村莊的農村環境質量評價研究[J].甘肅農業大學學報，2015，50（6）：112-118.

[8]王曉麗.呼和浩特市2014-2015年首要污染物臭氧特點分析[A].第33屆中國氣象學會年會S12大氣物理學與大氣環境[C].2016.

收稿日期：2020-06-28

作者簡介：孫向田（1973-），男，漢族，碩士，副高級工程師，研究方向為環境監測及環境工程。