丁黃達(dá)張曉華楊倩

（蘇州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心江蘇蘇州215004）

春節(jié)期間燃放煙花對(duì)蘇州市空氣質(zhì)量的影響

丁黃達(dá)張曉華楊倩

（蘇州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心江蘇蘇州215004）

作者針對(duì)2013年蘇州市春節(jié)期間空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明：集中燃放煙花爆竹對(duì)蘇州市城市環(huán)境空氣質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響,在集中燃放日出現(xiàn)空氣質(zhì)量超標(biāo)現(xiàn)象；燃放煙花爆竹可以導(dǎo)致空氣中PM10、PM2.5等污染物濃度顯著上升;燃放活動(dòng)還可以導(dǎo)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(duì)顆粒物小時(shí)濃度值、日均值和年均值均有一定的貢獻(xiàn)。

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(xí)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(jì)其數(shù)，春節(jié)期間燃放煙花爆竹給我們帶來的危害相當(dāng)多，比如噪音、煙塵、火災(zāi)、人身安全、兒童不當(dāng)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(hù)環(huán)境應(yīng)該是每個(gè)人應(yīng)該重視，思考的課題。

蘇州這個(gè)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(huì)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(duì)蘇州2013年春節(jié)期間燃放煙花對(duì)空氣質(zhì)量的影響進(jìn)行了分析：

2013年2月9-15日蘇州市城區(qū)大氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)PM2.5時(shí)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(duì)應(yīng)煙花爆竹燃放的高峰期。從2月9日17時(shí)左右，PM2.5濃度逐漸上升，到2月10日00:00時(shí)PM2.5濃度達(dá)到最高峰，小時(shí)濃度為571μg/m3，對(duì)應(yīng)除夕夜燃放煙花爆竹的高峰期，之后濃度逐漸下降，到7時(shí)左右迎來另一小高峰。2月14日00:00時(shí)，PM2.5濃度又出現(xiàn)一小峰值，小時(shí)濃度為152μg/m3，這與民俗搶財(cái)神燃放煙花爆竹有關(guān)，不過當(dāng)天出現(xiàn)陰雨天氣，雨水對(duì)污染物起到了很好的凈化作用，因而峰值濃度相對(duì)較低。2月11日至2月13日以及2月15日，PM2.5小時(shí)濃度相對(duì)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(guān)。

春節(jié)期間PM2.5中水溶性陰陽離子質(zhì)量濃度的逐時(shí)變化情況見圖2。由圖可知，2月10日00:00時(shí)，SO42-、Cl-、K+、Mg2+出現(xiàn)了明顯的峰值，SO42-質(zhì)量濃度達(dá)到了93.2μg/m3，Cl-質(zhì)量濃度達(dá)到了42.3μg/m3，K+質(zhì)量濃度達(dá)到了115.6μg/m3。2月14日00:00時(shí)，出現(xiàn)另一較小峰值，SO42-濃度達(dá)到了27.0μg/m3，Cl-質(zhì)量濃度達(dá)到了5.9μg/m3，K+濃度達(dá)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(shí)相比，2月10日00:00時(shí)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(shí)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(jī)鹽。當(dāng)煙花爆竹點(diǎn)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(yáng)，使燃放現(xiàn)場(chǎng)硝煙彌漫，硫氧化物、氯化鉀、碳氧化物、重金屬等嚴(yán)重污染空氣。

圖2 南門大氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)在線可溶性離子組分監(jiān)測(cè)資料

圖3 南門大氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)OC/EC監(jiān)測(cè)資料

春節(jié)期間PM2.5中OC/EC質(zhì)量濃度的逐時(shí)變化見圖3。由圖可知，2月10日00:00時(shí)，OC出現(xiàn)了明顯的峰值，質(zhì)量濃度達(dá)到了53.8μg/m3，2月14日00:00時(shí)，出現(xiàn)另一峰值，OC濃度達(dá)到了19.0μg/m3，分別對(duì)應(yīng)煙花爆竹燃放的兩個(gè)高峰期。與基本無煙花爆竹燃放的2月11日00:00時(shí)相比，2月10日00:00時(shí)OC濃度增加了4.2倍，2月14日00:00時(shí)，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(xì)小的有機(jī)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(huì)形成細(xì)小的有機(jī)顆粒。春節(jié)期間，EC小時(shí)濃度變化范圍在0.8μg/m3-5.7μg/m3。

圖4 南門大氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)在線重金屬監(jiān)測(cè)資料

春節(jié)期間重金屬濃度逐時(shí)變化情況見圖4。由圖可知，2月10日00:00時(shí)，重金屬濃度出現(xiàn)了明顯的峰值，Cr質(zhì)量濃度達(dá)到了25.8μg/m3，As質(zhì)量濃度達(dá)到了72.8μg/m3，Ni質(zhì)量濃度達(dá)到了21.3μg/m3，Ag質(zhì)量濃度達(dá)到了22.3μg/m3，Cd質(zhì)量濃度達(dá)到了11.8μg/m3，Ga質(zhì)量濃度達(dá)到了8.0μg/m3，Mn質(zhì)量濃度達(dá)到了322μg/m3，F(xiàn)e質(zhì)量濃度達(dá)到了2426μg/m3，Cu質(zhì)量濃度達(dá)到了727μg/ m3，Zn質(zhì)量濃度達(dá)到了1159μg/m3，Ba質(zhì)量濃度達(dá)到了5168μg/m3，Pb質(zhì)量濃度達(dá)到了1245μg/m3。與基本無煙花爆竹燃放的2月11日00:00時(shí)相比，2月10日00:00時(shí)，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(shí)，重金屬濃度出現(xiàn)了另一峰值，Cr質(zhì)量濃度達(dá)到了5.9μg/m3，As質(zhì)量濃度達(dá)到了10.4μg/ m3，Ni質(zhì)量濃度達(dá)到了9.0μg/m3，Ag質(zhì)量濃度達(dá)到了3.9μg/m3，Cd質(zhì)量濃度達(dá)到了4.2μg/m3，Ga質(zhì)量濃度達(dá)到了2.3μg/m3，Mn質(zhì)量濃度達(dá)到了80.4μg/m3，F(xiàn)e質(zhì)量濃度達(dá)到了583μg/m3，Cu質(zhì)量濃度達(dá)到了151μg/m3，Zn質(zhì)量濃度達(dá)到了257μg/m3，Ba質(zhì)量濃度達(dá)到了1502μg/ m3，Pb質(zhì)量濃度達(dá)到了293μg/m3。造成煙花爆竹燃放高峰時(shí)重金屬濃度升高的主要原因是為了在煙花爆竹燃放時(shí)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(dǎo)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(xì)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(duì)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(tái)《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(guó)偉.《杭州市區(qū)春節(jié)期間空氣質(zhì)量變化特點(diǎn)》[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(duì)空氣質(zhì)量的影響研究》[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)（2008年，8，24）

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