2020年春節期間煙花禁放對安慶市空氣質量效果評估

章宜潔，潘玉鎖，彭雪非，何龍飛

(安慶市環境監測中心站，安徽 安慶 246002)

1 引言

春節期間燃放煙花爆竹是中華民族的傳統習俗，在我國已有2000多年的歷史。有研究表明，燃放煙花爆竹會導致空氣質量在短時間內迅速惡化，它不僅危害居民身體健康，還會對環境空氣質量造成較大污染[1]。燃放煙花爆竹使春節期間城市空氣狀況具有其特殊性，城市空氣質量存在春節效應[2]。近年來，我國不少學者相繼開展了煙花爆竹對空氣質量影響的研究。如徐文帥[3]等發現燃放煙花爆竹對海口市正月初一空氣質量影響較大，主要影響污染物為PM10、PM2.5及SO2，對NO2、CO及O3影響相對較小。趙旭輝[4]等分析2017～2018年春節期間合肥市大氣污染物濃度發現，2018年PM10及PM2.5峰值濃度都比2017年有所降低，污染物峰值容易出現在除夕和正月初一前后等。為了減少環境污染，安慶市2018年1月1日起施行《安慶市燃放煙花爆竹管理條例》，規定在限制地點、限制時間燃放煙花爆竹。由于安慶市在年夜飯前、新年零點及正月初一早上有燃放煙花爆竹的民俗，因此2019年春節期間，燃放煙花爆竹造成空氣質量急劇惡化，出現了重度污染天氣。為此，安慶市人民政府于2020年1月3日發布《關于禁止燃放煙花爆竹和禁止焚燒香紙冥幣的通告 》，規定自通告發布之日起在安慶市建成區內全面禁止燃放煙花爆竹。本文利用2019～2020年春節期間環境空氣監測數據，評估煙花禁放對安慶市大氣污染防治的積極作用，為管理決策提供科學依據。

2 資料與方法

本次分析所用環境空氣質量監測數據來源于安慶市環境空氣國控監測站點自動監測數據。目前，安慶市共有4個國控環境空氣質量自動監測站點，其中環科院、馬山賓館及市人大站點為城市評價點，安慶大學為清潔對照點，不參與全市整體空氣質量評價。

4個站點所用儀器設備都符合國家相關標準規定，通過生態環境部環境監測儀器質量監督檢驗中心適用性檢測。本文研究時段為2019年和2020年農歷臘月二十九至正月初六，即2019年2月3～10日，2020年1月23～30日，主要分析PM2.5、PM10、SO2及NO2等污染物在煙花禁放后質量濃度變化、污染物空間變化及煙花集中燃放對PM2.5、PM10的貢獻量。

3 結果與討論

3.1 煙花禁放對春節期間空氣質量影響分析

2019春節期間(禁燃前)，安慶市空氣質量指數(AQI)變化范圍為35～294，空氣質量優良率是62.5%，AQI在正月初一達到峰值(294)，污染時段主要集中在除夕和正月初一，兩天都是重度污染，AQI分別為212和294。2020年春節期間，安慶市空氣質量AQI變化范圍為37～127，空氣質量優良率是87.5%，比2019年增加25%，沒有出現中度污染及以上等級天氣。AQI峰值(127) 出現在正月初六，峰值比2019年下降了56.8%。2020年春節期間空氣質量較2019年有了很大改善，禁放效果比較明顯。

圖1 2019～2020年春節期間安慶市AQI比較

3.2 煙花禁放對污染物小時濃度影響分析

2019年春節期間，SO2在除夕18時(23 μg/m3)、正月初一1時(28 μg/m3)及11時(40 μg/m3)出現3個小時濃度峰值，其它時段基本保持在10 μg/m3左右。安慶民俗是人們在年夜飯前、新年零點、初一早上都會燃放煙花爆竹，SO2濃度峰值與這三段時間點基本吻合。2020年春節期間，SO2小時濃度峰值出現在正月初四5時(18 μg/m3)，比2019年降低了55%，除夕和初一都沒有出現峰值，可能與煙花禁放有一定關系[4]。

圖2 2019年和2020年春節期間SO2與NO2小時濃度對比

2019年春節期間，NO2分別在除夕21時(37 μg/m3)、23時(36 μg/m3)及初二19時(34 μg/m3)出現3個小峰值，分析認為燃放煙花爆竹在一定條件下會對NO2產生影響[5]。2020年春節期間，NO2小時濃度在除夕及初一都比較穩定，初三至初六濃度起伏較大，可能與春節期間人們走親訪友，機動車污染排放有關。

2020年春節期間PM10在臘月二十九日2時(91 μg/m3)、正月初一3時(124 μg/m3)及初六20時(110 μg/m3)出現峰值，其余時段濃度都比較穩定，基本低于100 μg/m3。2020年春節期間PM2.5最大峰值出現在正月初六22時(125 μg/m3)，而不是除夕及正月初一。2020年春節期間PM10、PM2.5的小時峰值濃度比2019年分別下降了78.8%、70.5%，且影響時間縮短，說明煙花禁放對顆粒物濃度的削減比較顯著。

3.3 煙花禁放對污染物空間分布影響分析

安慶市目前有4個國控空氣監測站點，其中環科院、馬山賓館及市人大位于城區，屬于禁燃區，安慶大學站點位于市郊，在禁燃區以外。2019年春節期間，環科院、馬山賓館及市人大站點的PM2.5小時峰值濃度分別為348、473及481 μg/m3，安慶大學站點春節期間人群密集程度低，人為活動少，該點的PM2.5峰值濃度明顯低于3個城區站點，說明燃放煙花爆竹在短時間內對各區域PM2.5峰值的影響有一定差異。2020年春節期間，四個站點的PM10日均值下降幅度在6.0%～58.9%之間，PM2.5下降幅度為7.4%～48.8%。從峰值濃度來看，PM10下降幅度由高到低依次為馬山賓館間點(79.9%)、市人大站點(79.9%)、環科院站點(76.0%)及安慶大學站點(68.9%)，PM2.5下降幅度由高到低依次為馬山賓館(73.4%)、市人大(73.4%)、環科院(64.7%)及安慶大學(61.0%)。煙花禁放后，春節期間城區及市郊PM10及PM2.5的日均濃度及峰值濃度都有所下降，且城區的小時峰值濃度比市郊下降得更為顯著，禁放效果比較明顯。禁燃后，2020年春節期間城區和市郊站點的PM10及PM2.5質量濃度差距縮小，更加接近。

圖3 2019年和2020年春節期間PM10與PM2.5小時濃度對比

表1 2019年和2020年春節期間安慶市不同站點大氣污染物濃度

3.4 煙花爆竹燃放對PM2.5和PM10貢獻量分析

由于CO更為穩定，受煙花爆竹燃放影響更小，選取CO作為春節期間煙花爆竹燃放期間大氣擴散條件變化的參考指標[9，10]，對比分析2019年與2020年春節期間煙花爆竹燃放影響。計算公式：

Mf=M-Maver×(C/Caver)

(1)

式(1)中：Mf為煙花爆竹集中燃放期(除夕19:00至正月初一12:00)對PM2.5和PM10的貢獻量，μg/m3；M為煙花爆竹集中燃放期的PM2.5和PM10的濃度值，μg/m3；Maver為非煙花爆竹集中燃放期(除夕12:00～18:00)PM2.5和PM10的濃度均值，μg/m3；C為煙花集中燃放期的CO濃度值，mg/m3；Caver為非煙花爆竹集中燃放期CO的濃度均值，mg/m3。2019年春節期間燃放煙花爆竹對PM10及PM2.5的貢獻量分別為180 μg/m3、123 μg/m3(表2)，2020年全面禁放后分別為33、29 μg/m3，PM10及PM2.5的貢獻量分別降低了81.7%、76.4%，表明煙花禁放起到了顯著的污染削峰作用。

表2 2019年和2020年春節期間煙花爆竹燃放對PM2.5和PM10的貢獻測算

4 結論

(1)隨著煙花禁放的實施，2020年春節期間安慶市空氣質量明顯好于2019年，AQI峰值降低了56.8%，優良率提高25%，消除了中度及重度污染天氣。

(2)煙花禁放對PM10、PM2.5、SO2及NO2濃度都有一定的消減作用，2020年春節期間，PM10及PM2.5的小時峰值濃度比2019年分別降低了78.8%、70.5%，SO2及NO2濃度降幅較小。

(3)由于煙花禁放，2020年春節期間城區及市郊各站點的PM10及PM2.5的質量濃度比禁燃前均有所下降，城區的小時峰值濃度比市郊下降得更為顯著，PM10及PM2.5質量濃度的空間差異性進一步縮小。

3.4 2020年春節期間，煙花爆竹燃放對PM10及PM2.5的平均貢獻量比2019年大幅下降，分別降低了81.7%、76.4%，煙花禁放起到了顯著的污染削峰作用。