徐曼,杨帆
(1.内蒙古自治区环境监测总站,内蒙古 呼和浩特 010011;
2.内蒙古自治区生态环境低碳发展中心,内蒙古 呼和浩特 010011)
我国自古以来是农业大国,农村数量占比较大,面积和人口占全国的“半壁江山”。农村整体环境同时具有生活和生产两方面功能:一方面,农村的环境质量好坏直接关系到农民的生活质量高低;
另一方面,农产品的生产加工等工作的数量和质量也与农村环境各要素有直接关系[1]。内蒙古自治区农村人口众多,截至2020 年底,乡村人口达到781.29 万人,第一产业增加值占全自治区生产总值的11.7%,对生产总值增长的拉动贡献率为0.2%[2]。农村生态文明建设对全面建成小康社会至关重要,但是目前,我区农村生态环境总体形势较为严峻,农村饮用水安全保障程度低、农村环境设施落后,人居环境卫生状况差、农业面源污染、土壤盐碱化,地下水污染等问题较为突出,严重制约了农村生产生活的发展[3-5]。基于此,农村环境监测作为农村生态环境保护的一项基础性工作,能够为阐述我区农村生态环境质量状况、为农村环境管理工作提供技术支持起到重要作用[6-8]。本文基于2020 年内蒙古自治区农村环境监测数据,对各类型村庄的环境空气质量进行分析,及时掌握农村环境空气质量现状和存在的问题,为我区农村生态环境治理提供技术支持。
1.1 数据来源
2020 年内蒙古自治区29 个村庄开展了环境空气质量监测。对SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3和CO 6 项监测指标(以下简称6 项污染物)连续进行5d 的逐时监测,采样监测每天不少于20 小时,其中,O3采样监测不少于8 小时并且每8 个小时至少有6 个小时平均浓度值;
频次为每年监测四次,每季度一次。采样方法选用自动采样为主、手工采样为辅的方式[9],数据来源于12城市环境监测(中心)站,具体农村环境监测站点分布情况见图1。
图1 2020年农村环境监测县域及村庄点位布设图
1.2 研究方法和标准
按照《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633-2012)[10],评价农村人居环境空气质量指数所属级别和类别、达标率、超标率、超标倍数和首要污染物。运用单因子评价法,通过计算环境空气质量分指数(IAQI)和空气质量指数(AQI),确定环境空气质量指数所属级别和空气质量所属类别,空气质量划分为六级(见表1)。SO2、NO2、PM10、PM2.5空气质量达标评价使用日均值,O3使用日最大8 小时滑动平均值第90 百分位数,CO 使用日均值第95百分位数,评价标准执行《环境空气质量标准》(GB3095—2012)二级浓度限值[11-12]。
表1 空气质量指数级别
2.1 总体统计结果
对2020年全年的29个村庄环境空气质量6项污染物的日均值浓度进行统计,结果显示,6 项污染物监测指标中,有2 项指标日均值超标,超标率范围及最大超标倍数分别为:PM10(0.0~25.0%,2.0)、PM2.5(0.0~5.0%,3.2)。分季度看,第一季度:6 项污染物监测指标中,有2 项指标日均值超标,超标率范围及最大超标倍数分 别 为:PM10(0.0~100.0%,2.0) 、PM2.5(0.0~100.0%,2.4);
第二季度:6 项污染物监测指标中,有1项指标日均值超标,超标率范围及最大超标倍数分别为:PM10(0.0~20.0%,0.6);
第三季度:6 项污染物监测指标均未超标;
第四季度:6项污染物监测指标中,有1项指标日均值超标,超标率范围及最大超标倍数分别为:PM2.5(0.0~20.0%,3.2)。日均值浓度超标项目以PM10和PM2.5为主,其它4项污染物未出现超标情况,原因主要有以下几方面:一是北方地区春、秋季节风大,沙尘天气较多,并且秋冬季存在供暖期(1-4 月,9-12 月),气候干燥,植被覆盖率低,地表裸露,同时,村庄道路无硬化,易形成地面扬尘;
二是农民烧柴、燃煤、秸秆焚烧、生活起居及牲畜走动都容易引起PM10和PM2.5超标;
三是正值农忙时节的监测时段,收割玉米、葵花、晾晒打籽、翻晒稻谷等活动均可能造成空气中PM10和PM2.5超标。
2.2 年度空气质量级别分析
由图2 可以看出,全区农村环境空气质量达标天数比例为94.8%。29 个村庄的环境空气质量级别中一级优占28.6%,二级良占66.2%,三级轻度污染占2.5%,四级中度污染及以上占2.7%。
图2 2020年全区环境空气质量指数(AQI)类别比例
分季度来看,第一季度环境空气质量达标天数比例为78.7%。其中,一级优占23.8%,二级良占54.9%,三级轻度污染占9.8%,四级中度污染占7.4%,五级重度污染占4.1%。第二季度环境空气质量达标天数比例为98.6%。其中,一级优占27.2%,二级良占71.4%,三级轻度污染占1.4%。第三季度环境空气质量达标天数比例为100%。其中,一级优占38.8%,二级良占61.2%。第四季度环境空气质量达标天数比例为98.9%。其中,一级优占23.4%,二级良占75.9%,六级严重污染占0.7%(图3),可以看出第三季度农村空气质量较好,未出现污染天气,第一、三和四季度均出现污染天气,且第四季度出现严重污染天气,发生在乌兰木伦村,首要污染物为PM2.5。
图3 2020年全区各季度农村环境空气质量优良天数比例
分地区看,呼和浩特市、阿拉善盟、锡林郭勒盟、乌兰察布市、鄂尔多斯市、赤峰市、通辽市和包头市环境空气质量优良天数比例为100%,乌海市环境空气质量优良天数比例最低,为45%(见图4)。
图4 2020年各城市农村环境空气质量优良天数比例
2.3 村庄类型与环境空气质量
内蒙古自治区29 个村庄共划分为5 种类型,其中,工业型村庄2个,牧业型4个,生态型5个,养殖型2个,种植型16个。对不同类型村庄的SO2、NO2、PM103项污染物年均值质量浓度进行分析,结果显示质量浓度变化范围分别为11~69μg/m3、13~40μg/m3和56~106μg/m3(见图5);
工业型村庄的SO2和NO2最高(69μg/m3和40μg/m3);
养殖型村庄的SO2和NO2最低(11μg/m3和40μg/m3);
PM10最大值出现在种植型村庄(106μg/m3),最小值出现在牧业型村庄(56μg/m3)。因此,不同村庄类型的污染物浓度差异较大,这与村庄的生产、生活方式有很大关系。
图5 2020年个城市不同村庄类型的3项污染物浓度
(1)2020 年,内蒙古自治区29 个村庄的环境空气质量相对于城市来说较好,日均值浓度超标项目以PM10和PM2.5为主,其它4项污染物未出现超标情况,这与农村鲜有化工厂有关,且村庄道路无硬化,易形成地面扬尘;
农民烧柴、燃煤、秸秆焚烧、生活起居及牲畜走动都容易引起PM10和PM2.5超标。
(2)2020 年,全区农村空气质量达标天数比例为94.8%,最严重的六级严重污染占0.7%;
分季度来看,第三季度农村空气质量较好,未出现污染天气,第一、三和四季度均出现污染天气,且第四季度出现严重污染天气,发生在乌兰木伦村,首要污染物为PM2.5,这与当地燃煤生活有关;
分地区看,呼和浩特市、阿拉善盟、锡林郭勒盟、乌兰察布市、鄂尔多斯市、赤峰市、通辽市和包头市环境空气质量优良天数比例为100%,乌海市环境空气质量优良天数比例最低,为45%。
(3)在5种村庄类型中,不同村庄类型3项污染物浓度存在差异,工业型村庄的SO2和NO2最高;
养殖型村庄的SO2和NO2最低;
PM10最大值出现在种植型村庄,最小值出现在牧业型村庄,总体上看,养殖型村庄和牧业型村庄的环境空气质量优于工业型村庄。