煙花爆竹試燃放時段瀏陽市城區PM₁₀和PM_2.5的污染特征及影響分析

鄧琴 張敏

摘要：利用瀏陽市2018年煙花爆竹試燃放時段污染天氣作為研究背景，選取瀏陽市環境空氣自動監測省控站點2018年全年期間周1至周5實時監測數據及氣象參數進行了分析。結果表明：煙花爆竹試燃放時段對環境空氣中PM10和PM2.5影響顯著，集中試燃放對PM10和PM2.5的小時值增長倍數貢獻明顯，煙花爆竹試燃放時段對PM10和PM2.5的小時值最大貢獻量分別為17～31ug/m₃和11～19ug/m₃最大增高倍數分別為0.4～0.7倍和0.4～0.9倍。PM10和PM2.5小時濃度均為秋季增幅最大。

關鍵詞：煙花爆竹;試燃放;細顆粒物;污染特征

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）16-0161-03

1引言

瀏陽市屬“中國煙花之鄉”，花炮生產被列為地方性產業保護項目，因此瀏陽煙花爆竹試燃放及大型焰火晚會成為了瀏陽特色，周一至周五都會定時定點進行煙花試燃放，但煙花爆竹試燃放時間段，會使空氣質量在短時間內發生劇烈波動，空氣中污染物濃度也呈現明顯變化。相關研究表明，城市在特定時段集中燃放煙花爆竹會導致局部空氣質量嚴重下降，大量燃放煙花爆竹對大氣中顆粒物濃度、SO2和NO2濃度增加有明顯影響，特別是對細顆粒物濃度貢獻最大，燃放期間PM10和PM2.5濃度會成倍增長;在煙花爆竹集中燃放期間，不利于污染物擴散的氣象條件將造成污染物的累積，引起濃度升高并造成持續性污染。

本文利用2018年1月1日至2018年12月31日周一至周五的環境空氣自動監測省控站點實時監測數據及氣象參數，分析煙花爆竹試燃放時段瀏陽市城區PM10和PM2.5的污染特征，探討煙花爆竹試燃放時段對瀏陽市空氣質量的影響，為瀏陽市煙花爆竹試地方性產業相關規定的修訂及污染控制措施的制定提供參考。

2研究方法

環境空氣質量監測數據及氣象資料來源于瀏陽市城區所設的環境空氣自動監測省控站點，省控站點位于瀏陽市環境保護監測站樓頂，距離瀏陽市煙花爆竹試燃放點2km;瀏陽市煙花爆竹試燃放點位于市荷花街道辦事處瀏河村金灘燃放場。

采用統計方法分析瀏陽市2018年煙花爆竹試燃放時段周一至周五夏秋季（5月1日至10月31日）19：00～21：30;冬春季（11月1日至4月30日）18：00～21：00期間PM10和PM2.5的逐時變化特征及對環境空氣的影響。

3結果與討論

3.1PM2.5和PM10濃度逐時變化規律

2018年煙花爆竹試燃放時段瀏陽市城區PM10和PM2.5逐時濃度變化如圖1，圖2。

由圖1、圖2可知，2018年春、夏、秋、冬季煙花爆竹試燃放時段PM2.6和PM，。小時濃度均呈一致變化趨勢，PM2.5、PM10小時濃度值冬季與春季接近，夏季與秋季較接近;而春、夏、秋、冬季均為煙花爆竹試燃放起始時間18：00～19：00后出現PM2.5、PM10濃度逐漸上升趨勢，試燃放結束后1h 22：00時達到濃度最高值，在22：00后呈逐漸下降趨勢，說明煙花爆竹試燃放時段對環境空氣中PM10和PM2.5影響顯著。

3.2PM2.5和PM10相關性分析

對PM2.5和PM10進行兩兩相關性分析，結果見圖3、4。

由圖3、4可知，PM2.5和PM1024h濃度值與試燃放前后小時濃度值均呈高度正相關性，相關系數R為0.93～0.99，表明煙煙花爆竹集中試燃放時段會導致PM10小時濃度值急速增加，同時PM2.5也跟著迅速增高，兩者呈一致同步性，說明其污染物的同源性。

3.3煙花爆竹集中試燃放對瀏陽市城區環境空氣

PM2.5和PM10小時值的影響

將煙花爆竹試燃放前17：00的小時值作為未受煙花爆竹影響的基準值，試燃放開始至燃放后1h內峰值作為受煙花爆竹影響最嚴重的小時值，分析煙花爆竹試燃放對PM2.5和PM10小時值貢獻量。結果顯示，煙花爆竹試燃放對PM10小時值貢獻量為17～31ug/m₃其中春季最高;煙花爆竹集中試燃放對PM2.5小時值貢獻量為11～19肚g/m₃，其中春季最高;表明煙花爆竹集中試燃放會導致PM2.5和PM。小時值明顯升高（表1）。

將煙花爆竹試燃放前17：00的小時值作為未受煙花爆竹影響的基準值，PM2.5和PM10小時峰值對比后，PM。小時濃度增高0.4～0.7倍，PM2.5小時濃度增高0.4～0.9倍，PM2.5和PM10小時濃度均為秋季增幅最大。

3.4煙花爆竹試燃放時段氣象因素變化

煙花爆竹試燃放期間風向和風速小時平均值如圖5、6所示，從圖中可以看出，煙花爆竹集中試燃放時段風向、風速相對穩定，24h均以東南風為主導風向，試燃放期間風速平穩，因此PM2.5和PM10污染物濃度變化受大氣對流運動影響很小。

4結論

（1）2018年全年集中試燃放煙花爆竹時段PM2.5和PM10小時濃度均呈一致變化趨勢，PM2.5、PM10小時濃度值冬季與春季接近，夏季與秋季較接近;而春、夏、秋、冬季均為煙花爆竹試燃放起始時間18：00～19：00后出現PM2.5、PM10濃度逐漸上升趨勢，試燃放結束后1h22：00時達到濃度最高值，在22：00后呈逐漸下降趨勢，說明煙花爆竹試燃放時段對環境空氣中PM。。和PM2.5影響顯著。

（2）PM2.6和PM1024h濃度值與試燃放前后小時濃度值均呈高度正相關性，相關系數R為0.93～0.99，表明煙煙花爆竹集中試燃放時段會導致PM10小時濃度值急速增加，同時PM2.5也跟著迅速增高，兩者呈一致同步性，說明其污染物的同源性。

（3）煙花爆竹試燃放對PM10小時值貢獻量在17～31ug/m₃，其中春季最高;煙花爆竹試燃放對PM。小時值貢獻量在11～19ug/m₃，其中春季最高;表明煙花爆竹集中試燃放會導致PM2.5和PM10小時值明顯升高;PM2.5和PM10小時峰值對比后，PM10小時濃度增高0.4～O.7倍，PM2.5小時濃度增高0.4～0.9倍，PM2.5和PM10小時濃度均為秋季增幅最大。

（4）煙花爆竹集中試燃放時段風向、風速相對穩定，24h均以東南風為主導風向，試燃放期間風速平穩，因此PM2.5和PM10污染物濃度變化受大氣對流運動影響很小。