农村室内空气污染水平与季节有关，山西农村燃煤污染调查结果

我国城市居民多采用燃气和电来做饭，采用集中供暖，厨房与卧室相隔，一般在厨房都有良好的通风设备，室内燃料燃烧产生的污染物水平较低。我国大部分农村地区仍使用高污染、低能效的固体燃料如柴草、低质煤等；农村炉灶情况差异很大，老式的炉灶设备仍在一些地区使用，燃料利用率低；厨房内排烟设施缺乏，燃料燃烧时经常有大量空气污染物产生而无法及时排出。很多地方尤其是北方农村的老式住宅或窑洞，由于灶炉、取暖煤炉均设在卧室，通风不良。

（一）大部分农村地区室内空气污染严重

近年来，由于燃料燃烧造成的农村室内空气污染已经受到广泛关注，对1994—2005年发表的关于农村室内空气污染的文献综述显示，我国农村室内空气污染主要来源于室内燃料特别是煤的燃烧，并已对居民健康产生了危害。近十几年来，虽然在部分典型地区相继开展了室内空气污染干预工作，空气污染程度有所下降，但由于经济条件、生活习俗、健康教育的认知程度等原因，我国很多农村地区室内空气污染仍处于较高水平，李湘等将我国中西部湖南、湖北、四川、甘肃四省农村地区的6个县作为研究现场，调查并监测了农户室内空气质量（CO、SO2、PM2.5）。这些地区农村能源的消费以煤和薪柴为主，多数农户长期的生活用能沿用传统旧炉灶，热效率不足10%，而且使用煤炉没有加排污烟道的习惯。监测结果表明，农村室内CO、SO2、PM2.5污染严重，三种污染物日平均浓度最高值分别达到39.89 mg/m3、5.73 mg/m3、393.35 μg/m3，分别达到或超过标准的8倍、38倍和4倍［参照《室内空气质量标准》（GB/T 18883—2002），CO的卫生标准为5.0 mg/m3，SO2的卫生标准为0.15 mg/m3，PM2.5参照美国环保局（EPA）标准为0.065 mg/m3］。CO、SO2、PM2.5超标农户所占比例分别为53.50%、58.50%和87.27%，其中用煤户SO2超标率达到81.95%。农户日平均用火时间超过3h，室内污染物浓度峰值主要出现在用火期间，如做饭、取暖等。用火期间污染物浓度是日平均浓度的3～4倍，具体结果见表11-1。

表11-1　不同地区农村室内外空气污染水平

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（二）室内空气污染浓度与季节有关

在冬季常用固体燃料燃烧取暖、做饭，致使室内各种污染物超标严重，在山西部分农村进行夏季和冬季室内燃煤污染状况调查，每个季节连续3d监测住户卧室和厨房的CO、SO2、3，4-苯并（a）芘［B（a）P］，结果表明研究地区室内冬季污染比夏季严重，且厨房高于卧室和室外。3种污染物超标情况以冬季厨房和卧室中的B（a）P超标最为严重，平均水平分别为15.0 ng/m3和11.84 ng/m3，超标率为97.9%和93.8%，最高超标倍数高达557.7倍和153.5倍，具体结果如表11-2所示。

表11-2　山西农村地区夏、冬季室内外燃煤污染物监测结果

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在太原的研究表明，不论是集中采暖用户还是分散燃煤户，冬季（采暖期）污染物浓度要大于非采暖期。分散燃煤户采暖期PM10和SO2的浓度分别为0.588 mg/m3和0.210 mg/m3，而非采暖期则为0.239 mg/m3和0.210 mg/m3；采用集中供暖的住户，采暖期PM10和SO2的浓度分别为0.396 mg/m3和0.028 mg/m3，而非采暖期则为0.118 mg/m3和0.011 mg/m3。

（三）不同燃料产生的污染物水平不同

对北京市居民主要使用的天然气、液化石油气、蜂窝煤3种燃料在固定的燃烧室内进行定时定量燃烧，以4种主要的气态燃烧产物（SO2、NO2、CO、甲醛）的排放量作为观察指标，3种燃料的气态燃烧产物中，均以CO和NO2的排放量最高。在日均用量下，蜂窝煤的CO和NO2排放量远高于天然气和液化石油气。使用蜂窝煤的家庭CO单位排放量高达30 136 mg/kg，明显高于液化石油气（8 725 mg/kg）和天然气（2 755 mg/kg）；液化石油气的NO2单位排放量（42.69 mg/kg）则明显高于蜂窝煤（20.01 mg/kg）和天然气（11.87 mg/kg）。

2003—2007年开展的中荷合作“促进中国西部农村可再生能源综合发展应用”项目，在四川、湖北、湖南等项目省开展了不同燃料类型对室内污染水平（CO、SO2、PM2.5）影响研究，监测结果表明，以煤为主要燃料的农户室内CO、SO2、PM2.5的日均浓度分别达到14.2 mg/m3、3.2 mg/m3和0.29 mg/m3；而以木柴和秸秆为主要燃料的农户室内CO日均浓度相对偏低，为5.3 mg/m3和4.6 mg/m3，SO2的污染水平几乎为零；以沼气为主要燃料的农户室内空气污染水平最低。各种燃料对室内空气污染水平的影响由高到低依次为：煤、生物质燃料和沼气。与传统固体燃料相比，气体燃料均属清洁燃料。

应用中流量颗粒物采样器对云南宣威地区6个乡村19家农户进行采样，运用滤膜称重法来分析不同燃料类型室内及相应室外的大气颗粒物质量浓度特征，结果显示，监测各村庄室内、室外PM10质量浓度比值（I/O）变化范围为1.74～2.87，表明室内PM10污染主要由室内污染源引起。室内PM10质量浓度依燃料类型从高到低依次为块煤用户＞型煤用户＞燃柴用户，室内PM2.5质量浓度依燃料类型表现为块煤用户＞燃柴用户。贵州的调查结果表明，不同类型燃料的家庭室内PM2.5浓度水平是燃煤＞燃柴＞沼气，CO浓度水平是燃柴＞燃煤＞沼气。此外，在江苏、安徽、河南等地也开展了相关调查，具体见表11-3。

此外，室内不同燃料燃烧释放的颗粒物中元素含量也不同。在辽宁、山东、河北3省选取典型农居环境，当地农户取暖、做饭、烧水的燃料以燃煤、秸秆、薪柴为主，以燃气和电为辅，采用滤膜称重法进行室内PM10样品采集，滤膜样品经消解后，冷原子荧光测汞仪测定样品中的汞含量，结果表明室内空气中颗粒态汞的浓度受当地生活习惯和燃料类型的显著影响，不同燃料燃烧排放颗粒态汞的能力不同，平均浓度从大到小依次为树根（5 536 pg/m3）＞煤球（1 127.3 pg/m3）＞树枝（657.9 pg/m3）＞煤气（379.1 pg/m3）＞作物秸秆（138.3 pg/m3）。

表11-3　不同燃料产生的污染物水平

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