春節(jié)期間燃放煙花對蘇州市空氣質(zhì)量的影響

丁黃達張曉華楊倩

（蘇州環(huán)境監(jiān)測中心江蘇蘇州215004）

春節(jié)期間燃放煙花對蘇州市空氣質(zhì)量的影響

丁黃達張曉華楊倩

（蘇州環(huán)境監(jiān)測中心江蘇蘇州215004）

作者針對2013年蘇州市春節(jié)期間空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明：集中燃放煙花爆竹對蘇州市城市環(huán)境空氣質(zhì)量造成了嚴重影響,在集中燃放日出現(xiàn)空氣質(zhì)量超標現(xiàn)象；燃放煙花爆竹可以導致空氣中PM10、PM2.5等污染物濃度顯著上升;燃放活動還可以導致PM2.5中K、Ba、Pb、Cu等元素含量明顯上升；集中燃放煙花爆竹對顆粒物小時濃度值、日均值和年均值均有一定的貢獻。

春節(jié);煙花爆竹;燃放;空氣質(zhì)量;影響

春節(jié)燃放煙花炮竹的習俗各有說辭，主要目的是增加歡慶氣氛，放炮者多數(shù)是小孩，多年來因此至制傷者不計其數(shù)，春節(jié)期間燃放煙花爆竹給我們帶來的危害相當多，比如噪音、煙塵、火災、人身安全、兒童不當引爆引發(fā)的事故等，然而霧霾也隨之覆蓋了城市，從我做起保護環(huán)境應該是每個人應該重視，思考的課題。

蘇州這個擁有2500多年的歷史地城市在歷史的變遷中形成的深厚的文化積淀，成為游客來蘇州旅游的必游之地。在每年的春節(jié)期間蘇州也會用燃放煙花炮竹來增加節(jié)日的氛圍，但是空氣質(zhì)量狀況受到了極大的影響，這里著重對蘇州2013年春節(jié)期間燃放煙花對空氣質(zhì)量的影響進行了分析：

2013年2月9-15日蘇州市城區(qū)大氣監(jiān)測站點PM2.5時間序列見圖1。由圖可見，PM2.5濃度峰值出現(xiàn)在2月10日和2月14日，分別對應煙花爆竹燃放的高峰期。從2月9日17時左右，PM2.5濃度逐漸上升，到2月10日00:00時PM2.5濃度達到最高峰，小時濃度為571μg/m3，對應除夕夜燃放煙花爆竹的高峰期，之后濃度逐漸下降，到7時左右迎來另一小高峰。2月14日00:00時，PM2.5濃度又出現(xiàn)一小峰值，小時濃度為152μg/m3，這與民俗搶財神燃放煙花爆竹有關，不過當天出現(xiàn)陰雨天氣，雨水對污染物起到了很好的凈化作用，因而峰值濃度相對較低。2月11日至2月13日以及2月15日，PM2.5小時濃度相對較小，與這幾日煙花爆竹燃放較少，且大部分企業(yè)休假有關。

春節(jié)期間PM2.5中水溶性陰陽離子質(zhì)量濃度的逐時變化情況見圖2。由圖可知，2月10日00:00時，SO42-、Cl-、K+、Mg2+出現(xiàn)了明顯的峰值，SO42-質(zhì)量濃度達到了93.2μg/m3，Cl-質(zhì)量濃度達到了42.3μg/m3，K+質(zhì)量濃度達到了115.6μg/m3。2月14日00:00時，出現(xiàn)另一較小峰值，SO42-濃度達到了27.0μg/m3，Cl-質(zhì)量濃度達到了5.9μg/m3，K+濃度達到了質(zhì)量19.1μg/m3。同基本無煙花爆竹燃放的2月12日00:00時相比，2月10日00:00時SO42-質(zhì)量濃度增加了9.36倍，Cl-質(zhì)量濃度增加了297倍，K+質(zhì)量濃度增加了98.7倍，NH4+質(zhì)量濃度增加了0.51倍，Mg2+質(zhì)量濃度增加了18.8倍，Na+質(zhì)量濃度增加了0.7倍，Ca2+質(zhì)量濃度增加了1.8倍，NO3-質(zhì)量濃度增加了3.2倍；2月14日00:00時SO42-質(zhì)量濃度增加了2.0倍，Cl-質(zhì)量濃度增加了40.3倍，K+質(zhì)量濃度增加了15.4倍，NH4+質(zhì)量濃度增加了0.4倍，Mg2+質(zhì)量濃度增加了3.7倍，NO3-質(zhì)量濃度增加了0.8倍，Na+和Ca2+質(zhì)量濃度基本無變化。造成SO42-、Cl-、K+、Mg2+大幅增加的原因是煙花爆竹中主要成分為硫磺與高氯酸鉀以及其它無機鹽。當煙花爆竹點燃后，迅速燃燒，產(chǎn)生了大量光和熱從而引起鞭炮爆炸。煙塵及有害氣體伴隨著響聲及火光，四處飛揚，使燃放現(xiàn)場硝煙彌漫，硫氧化物、氯化鉀、碳氧化物、重金屬等嚴重污染空氣。

圖2 南門大氣監(jiān)測站點在線可溶性離子組分監(jiān)測資料

圖3 南門大氣監(jiān)測站點OC/EC監(jiān)測資料

春節(jié)期間PM2.5中OC/EC質(zhì)量濃度的逐時變化見圖3。由圖可知，2月10日00:00時，OC出現(xiàn)了明顯的峰值，質(zhì)量濃度達到了53.8μg/m3，2月14日00:00時，出現(xiàn)另一峰值，OC濃度達到了19.0μg/m3，分別對應煙花爆竹燃放的兩個高峰期。與基本無煙花爆竹燃放的2月11日00:00時相比，2月10日00:00時OC濃度增加了4.2倍，2月14日00:00時，OC濃度增加了0.8倍。OC濃度升高的主要原因可能是爆竹中添加的蔗糖所致，為了增加爆竹的響度，廠家在爆竹中添加了蔗糖等物質(zhì)，蔗糖等物質(zhì)在爆炸過程中形成了細小的有機顆粒，另外煙花爆竹的紙包裝以及粘合劑在燃燒過程中也會形成細小的有機顆粒。春節(jié)期間，EC小時濃度變化范圍在0.8μg/m3-5.7μg/m3。

圖4 南門大氣監(jiān)測站點在線重金屬監(jiān)測資料

春節(jié)期間重金屬濃度逐時變化情況見圖4。由圖可知，2月10日00:00時，重金屬濃度出現(xiàn)了明顯的峰值，Cr質(zhì)量濃度達到了25.8μg/m3，As質(zhì)量濃度達到了72.8μg/m3，Ni質(zhì)量濃度達到了21.3μg/m3，Ag質(zhì)量濃度達到了22.3μg/m3，Cd質(zhì)量濃度達到了11.8μg/m3，Ga質(zhì)量濃度達到了8.0μg/m3，Mn質(zhì)量濃度達到了322μg/m3，F(xiàn)e質(zhì)量濃度達到了2426μg/m3，Cu質(zhì)量濃度達到了727μg/ m3，Zn質(zhì)量濃度達到了1159μg/m3，Ba質(zhì)量濃度達到了5168μg/m3，Pb質(zhì)量濃度達到了1245μg/m3。與基本無煙花爆竹燃放的2月11日00:00時相比，2月10日00:00時，Cr質(zhì)量濃度增加了24.8倍，As質(zhì)量濃度增加了10.7倍，Ni質(zhì)量濃度增加了3.5倍，Ag質(zhì)量濃度增加了11.6倍，Cd質(zhì)量濃度增加了6.9倍，Ga質(zhì)量濃度增加了15.0倍，Mn質(zhì)量濃度增加了2.8倍，F(xiàn)e質(zhì)量濃度增加了4.1倍，Cu質(zhì)量濃度增加了23.8倍，Zn質(zhì)量濃度增加了9.9倍，Ba質(zhì)量濃度增加了40.0倍，Pb質(zhì)量濃度增加了8.0倍。2月14日00:00時，重金屬濃度出現(xiàn)了另一峰值，Cr質(zhì)量濃度達到了5.9μg/m3，As質(zhì)量濃度達到了10.4μg/ m3，Ni質(zhì)量濃度達到了9.0μg/m3，Ag質(zhì)量濃度達到了3.9μg/m3，Cd質(zhì)量濃度達到了4.2μg/m3，Ga質(zhì)量濃度達到了2.3μg/m3，Mn質(zhì)量濃度達到了80.4μg/m3，F(xiàn)e質(zhì)量濃度達到了583μg/m3，Cu質(zhì)量濃度達到了151μg/m3，Zn質(zhì)量濃度達到了257μg/m3，Ba質(zhì)量濃度達到了1502μg/ m3，Pb質(zhì)量濃度達到了293μg/m3。造成煙花爆竹燃放高峰時重金屬濃度升高的主要原因是為了在煙花爆竹燃放時能形成美麗鮮艷的色彩、圖案，在煙花爆竹中添加了金屬或金屬鹽類。正是由于加入了這些物質(zhì)，導致環(huán)境空氣中重金屬濃度升高。

綜上所述，煙花污染的原因是春節(jié)期間集中燃放煙花爆竹造成的，反映在細顆粒物中離子組分、碳質(zhì)組分和重金屬組分的快速上升，其中部分組分對人體及周邊環(huán)境有害，結(jié)合不利氣象條件，燃放煙花爆竹是可能造成城市空氣質(zhì)量污染最重要的因素，于是蘇州市政府已經(jīng)出臺《蘇州市市區(qū)禁止燃放煙花爆竹規(guī)定》2016年1月1日起施行。

[1]洪盛茂，何曦，祁國偉.《杭州市區(qū)春節(jié)期間空氣質(zhì)量變化特點》[J].（《氣象科技》，2003年6月）

[2]張小玲，徐敬，李臘平等.《不同氣象條件下煙火爆竹燃放對空氣質(zhì)量的影響研究》[J].氣象與環(huán)境學報（2008年，8，24）

丁黃達，籍貫：蘇州，1980年1月蘇州大學本科，專業(yè)：電子信息工程。工作單位：蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心，職稱：工程師。本文依托蘇州市環(huán)保局課題：課題項目編號為：A200501