福州市2017年春節期間城區環境空氣質量分析

張莉莉

摘要：指出了春節期間大量煙花爆竹的集中燃放所帶來的空氣污染影響較為顯著。2017年春節期間福州市城區環境空氣質量同2016年同期比，環境空氣質量較差，除夕夜煙花爆竹的大量集中燃放使得除夕夜成為空氣污染高峰時段。對2017年除夕 （2017年1月27日）18：00至初一（2017年1月28日）17：00時段，福州市6個空氣自動監測點的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3小時監測數據進行了分析，結果表明：煙花爆竹的大量集中燃放對PM2.5和PM10濃度有很大影響，對SO2濃度有明顯影響，對 NO2濃度影響相對較小，O3濃度則明顯降低。另外氣象條件也明顯影響環境空氣質量。

關鍵詞：福州市；春節期間；空氣質量；煙花爆竹

中圖分類號：X831

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）10006003

1 引言

春節是中國傳統節日，中國城市空氣質量存在春節效應。福州市從2007年開始，煙花爆竹由“禁放”改為“限放”，規定市區限制燃放煙花爆竹地區即三環路以內地區、晉安區新店鎮、馬尾區馬尾鎮、羅星街道在農歷臘月二十四至正月十五的6：00～23：00時段（其中除夕和初一為全天）允許燃放煙花爆竹[1]。煙花爆竹燃放的解禁有利于增加節日期間歡樂祥和的氣氛，但由此導致的環境污染問題也受到廣泛關注[2～5]。研究中選取 2017 年春節期間福州6個國控環境空氣自動監測點的環境監測數據，分析評估了春節期間燃放煙花爆竹對福州市城區空氣質量的影響。

2 監測數據來源

2.1 站點分布

目前福州市國控環境空氣自動監測點位共6個，分別是五四北路、楊橋西路、紫陽、師大、快安和鼓山（圖1）。其中，五四北路、楊橋西路、紫陽、師大監測點位于城區三環內，快安監測點位于三環外馬尾鎮，鼓山監測點位于遠離人口密集區的鼓山風景區內。五四北路、楊橋西路、紫陽、師大、快安等5個點位為國控評價點，鼓山點位為國控對照點。

2.2 數據來源

福州市環境監測中心站空氣自動站，采集了春節期間（1月27日至2月2日）福州市五四北路、紫陽、師大、楊橋西路、快安和鼓山等6個國控點位的AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3的小時數據。

3 結果與分析

3.1 春節期間福州市環境空氣質量總體情況

2017年春節期間（1月27日至2月2日）福州市城區空氣質量指數（AQI）小時變化趨勢如圖2。除夕（1月27日）白天空氣質量級別為一級，空氣質量狀況屬于優；除夕至初一凌晨，AQI急劇升高，形成一個波峰，最大值達到200，空氣質量狀況出現中度污染；凌晨過后AQI下降，初一、初二、初三、初四（1月28日、 1月29日、1月30日、1月31日） AQI日平均值在50～100之間，空氣質量維持在二級良水平，其中初二（1月30日）9：00出現一個波峰，AQI值為140，空氣質量狀況出現輕度污染；初五、初六（2月1日、2月2日）空氣質量為優。

表1為2016～2017年同期福州市春節期間空氣質量級別變化。2017春節期間，同2016年同期相比，空氣質量有4d從優變為良。經計算，1月27日至2月2日福州市PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3的平均濃度分別為46.3 μg/m3、50.3 μg/m3、5.7 μg/m3、15.6 μg/m3、74.9 μg/m3，比2016年同期分別增長96.4%、65.3%、-9.1%、-60.2%、90.5%。PM10、PM2.5、03濃度的同比大幅度增加和SO2、NO2濃度的同比下降，可能與春節期間污染物排放量和氣象條件有關。

春節期間，大量人口返鄉，城區車流量明顯降低，同時全部工地基本停工，工業生產活動也基本停止，常規污染源減少，污染物排放量也明顯減少。這種情況下，春節期間污染物濃度應比污染源沒有消減時低，然而表1顯示，2017年春節期間空氣質量比2016年同期差，分析原因，春節是人們燃放煙花爆竹較為集中的時段，春節期間煙花炮竹燃放是空氣質量同比較差的主要原因。

3.2 除夕夜污染物濃度變化

根據《福州市煙花爆竹燃放管理規定》（市政府令第35號）[1]，福州市市區限制燃放煙花爆竹地區在春節期間6：00～23：00允許燃放煙花爆竹，其中除夕和初一為全天。且除夕至初一凌晨為傳統煙花爆竹燃放時間，所以除夕至初一這個階段城區燃放煙花爆竹量較多，污染較為嚴重。因此，本研究選擇除夕（2017年1月27日）18：00至初一（2017年1月28日）17：00 這一時間段進行分析。

3.2.1 PM2.5、PM10的濃度變化

除夕（2017年1月27日）當天18：00各監測站點PM2.5小時濃度還保持在35 μg/m3以下，空氣質量處于優的水平；約19：00開始，各站點PM2.5小時濃度開始逐步上升，直至23：00PM2.5小時濃度還維持在75 μg/m3以下，空氣質量處于良的水平；除夕23：00到初一（2017年1月28日）2：00，各站點PM2.5小時濃度急劇上升，紫陽站點0：00時PM2.5達到小時濃度最大值250 μg/m3，空氣質量處于重度污染的水平；隨時間推移，除快安站點外，其余站點PM2.5小時濃度開始下降，五四北路、楊橋西路、紫陽站點從初一3：00開始，PM2.5小時濃度均保持在75 μg/m3，空氣質量處于良的水平；快安站點，PM2.5小時濃度初一4：00躍升至峰值 418 μg/m3，空氣質量處于嚴重污染的水平，隨后濃度下降，至初一12：00降至75 μg/m3以下。1月27日18時至1月28日17時PM2.5小時濃度變化如圖3。PM10小時濃度變化趨勢同PM2.5一致。PM10小時濃度最高值出現在初一凌晨1：00的師大站點，小時值為444 μg/m3。1月27日18時至1月28日17時PM10小時濃度變化如圖4。

對照點鼓山站點PM2.5、 PM10小時濃度只存在輕微變化，夜間略有升高，并很快回落，PM2.5最高濃度未超50 μg/m3，說明遠離人口聚集區的鼓山風景區內幾乎沒有煙花爆竹燃放， PM2.5濃度、PM10濃度受影響小。而城區的各站點出現了明顯的污染高峰時段，短時間內造成了污染。紫陽、五四北路、楊橋西路站PM2.5、 PM10小時濃度最大值都出現在0：00～1：00，且PM2.5、 PM10小時濃度回落較快。師大站、快安站污染高峰卻明顯滯后，且持續時間較長。分析原因，由于 27日夜至28日凌晨福州出現持續弱西北風，污染物有明顯的向東南輸送過程，市區下風向的師大站、快安站可能疊加了城區污染輸送和附近污染源排放。另外快安站點的凌晨1：00-4：00PM2.5小時濃度遠高于其他站點，結合2017年福州市區春節、元宵兩節期間燃放煙花爆竹的規定分析，福州市今年三環內實行煙花爆竹限燃，只允許在除禁燃區外燃放500響以下爆竹、小型煙花，而三環外的快安無限燃，大型爆竹煙花燃放可能是造成快安站點PM2.5小時濃度遠高于其他站點的原因。

3.2.2 SO2的濃度變化

SO2小時濃度變化趨勢和PM2.5、 PM10變化趨勢類似，濃度波峰出現在初一凌晨0：00～1：00，最大小時值出現在初一凌晨0：00，小時值高達91 μg/m3。對照點鼓山站點SO2小時濃度只存在輕微變化，其余站點都出現明顯的波峰，其中濃度最高值出現在紫陽站點，快安站點回落速度較慢。1月27日18時至1月28日17時SO2小時濃度變化如圖5。可見，煙花爆竹的集中燃放直接影響了SO2的濃度值，這是引起SO2 污染的重要因素。

3.2.3 NO2的濃度變化

NO2小時濃度變化趨勢不如SO2那樣明顯。NO2的小時濃度峰值出現在初一凌晨0：00，然后逐漸下滑，初一白天有次高峰。對照點鼓山站點同城區其他站點變化趨勢類似，變化幅度也相差不大。可見，煙花爆竹的燃放對 NO2的濃度影響不明顯。另外，同2016年同期對比，NO2小時濃度大幅度低于2016年同期，這可能與春節期間機動車流量減少， 致使NO2排放減少有關[7]。1月27日18時至1月28日17時NO2小時濃度變化如圖6。

3.2.4 O3的濃度變化

O3小時濃度變化趨勢不同于PM2.5、 PM10和SO2。各站點O3的小時濃度峰值出現在初一15：00左右，最高濃度為122 μg/m3，這主要與中午太陽輻射最強有關。O3的小時濃度在初一凌晨0：00～1：00出現低值。對照點鼓山站點在煙花燃放集中的除夕22：00到初一9：00幾個小時內O3的小時濃度則高于城區各個站點。這與王占山等[8，9]的研究一致，即NOx（NO+NO2）濃度較高時，O3在NO 的作用下生成NO2和O2，故有可能導O3的生成速率小于消耗速率，從而導致煙花爆竹燃放高峰期O3濃度下降。1月27日18時至1月28日17時O3小時濃度變化如圖7。

圖7 2017年1月27日18時至1月28日17時

各國控點O3小時濃度

2017年5月綠 色 科 技第10期

4 結論

春節期間福州市城區空氣質量受煙花爆竹燃放的影響顯著。除夕夜煙花爆竹的大量集中燃放使得除夕夜成為空氣污染高峰時段，其中煙花爆竹的大量集中燃放對PM10和 PM2.5濃度有很大影響 ，短時內濃度上升，對SO2濃度有明顯影響，對NO2影響相對較小，O3濃度則明顯降低。另外氣象條件也是影響環境空氣質量的重要因素。

參考文獻：

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