康 濤

(安徽省滁州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,安徽 滁州 239000)

燃放煙花爆竹是我國上千年的民間傳統(tǒng)習俗。老百姓時逢婚喪嫁娶、升學、喬遷、周歲紀念等都會燃放煙花爆竹,烘托氣氛。春節(jié)期間更是煙花爆竹集中燃放期,沒有鞭炮聲似乎就缺少了年的味道[1]。然而眾所周知,燃放煙花爆竹不僅易發(fā)生安全事故,產(chǎn)生大量垃圾,而且會產(chǎn)生噪音污染和大氣污染,燃放產(chǎn)生的氣體含有大量重金屬和顆粒物,污染物使周邊空氣質(zhì)量瞬時惡化,各項污染物濃度顯著上升,出現(xiàn)超標現(xiàn)象,嚴重危害人體健康[2]。

2015 年11 月1 日,《滁城限制燃放煙花爆竹管理規(guī)定》正式實施,對煙花爆竹的燃放有所限制;2019 年1 月1 日,《滁城禁止燃放煙花爆竹管理規(guī)定》正式實施,全面禁止煙花爆竹的燃放,在禁止燃放區(qū)內(nèi)明確全年任何時間不得燃放煙花爆竹;2021 年1 月1 日,《滁州市燃放煙花爆竹管理條例》(以下簡稱條例)經(jīng)省人大批準頒布實施。由限制燃放到禁止燃放,由規(guī)定到條例,進一步對燃放煙花爆竹進行有效管理,該條例的出臺為人民身體健康、空氣質(zhì)量改善提供了有力保障。2021 年春節(jié)是條例正式實施的第一個春節(jié),以往春節(jié)和元宵節(jié)期間的那種烏煙瘴氣、火星亂竄的場景不見了,取而代之的是“春節(jié)藍”“滁州藍”,春節(jié)期間的空氣質(zhì)量優(yōu)良率達到100%,人民群眾生活的幸福感、獲得感明顯提升。

筆者利用2017—2021 年滁州市春節(jié)和元宵節(jié)期間的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象條件,深入分析燃放煙花爆竹對空氣質(zhì)量的影響,結(jié)合煙花爆竹實施限制燃放和禁止燃放的成效,分析該地區(qū)春節(jié)和元宵節(jié)期間空氣質(zhì)量變化特征,以期為滁州市春節(jié)和元宵節(jié)期間空氣質(zhì)量改善關鍵時期(秋冬季)提供參考和數(shù)據(jù)支撐。

1 監(jiān)測數(shù)據(jù)來源及評價方法

選取滁州市6 個環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站2017—2021 年春節(jié)和元宵節(jié)期間監(jiān)測數(shù)據(jù),并結(jié)合滁州市氣象臺的氣象資料進行分析。環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站由第三方運維公司按照技術規(guī)范開展日常運維工作,及時維護和校準,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確可靠。監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評價依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012)、《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術規(guī)定》(HJ 633—2012)和《環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術規(guī)范(試行)》(HJ 663—2012)中的有關要求進行。

2 分析評價與成因分析

2.1 2017—2021 年春節(jié)期間空氣質(zhì)量狀況

2.1.1 分析評價結(jié)果

結(jié)合多年環(huán)境空氣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,春節(jié)期間多數(shù)企業(yè)工廠都會提前幾天放假,建筑工地也都停止施工,大氣污染物排放強度明顯降低,環(huán)境空氣自凈能力明顯提升,在空氣擴散條件不急劇降低時一般不會出現(xiàn)污染天氣[3]。然而春節(jié)時集中燃放煙花爆竹的習俗使得空氣質(zhì)量瞬時變差,小時空氣質(zhì)量指數(shù)AQI 可達重度污染級別[4],直接拉高日AQI,達到輕度污染或中度污染。2017—2021 年春節(jié)期間的綜合指數(shù)總體呈下降趨勢,2018 年下降明顯,2019 年同比有所上升。

2.1.2 成因分析

2017—2021 年5 a 間共出現(xiàn)10 d 污染天氣,前4 a 中均出現(xiàn)污染天氣,2021 年《滁州市燃放煙花爆竹管理條例》正式實施后,未出現(xiàn)污染天氣,空氣質(zhì)量改善顯著,通過開展禁止燃放煙花爆竹的廣泛宣傳,各職能部門協(xié)同管理,市民素質(zhì)和環(huán)保意識逐步提高,真正按照條例執(zhí)行到位。2017—2021 年春節(jié)期間空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1 所示:

表1 2017—2021 年滁州市春節(jié)期間空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)

中央氣象臺在春節(jié)期間均多次發(fā)布了煙花爆竹燃放氣象指數(shù)預報圖,在春節(jié)期間中東部地區(qū)的氣象條件一般,大氣自凈能力有限,擴散能力不強,不支持燃放煙花爆竹[5]。

春節(jié)期間污染天氣主要集中在除夕至初二,這與居民集中燃放煙花爆竹時段相吻合[6]。2020年農(nóng)歷初四和初六分別為輕度污染和中度污染,根據(jù)分析并非燃放煙花爆竹導致,而是中東部地區(qū)出現(xiàn)了大范圍的霧霾天氣。2017—2021 年春節(jié)期間日AQI 分布如圖1 所示:

圖1 滁州市2017—2021 年春節(jié)期間日AQI 分布

2.2 春節(jié)期間主要污染物濃度變化情況分析

通常春節(jié)期間集中燃放煙花爆竹時段主要集中在除夕至初二,PM2.5小時濃度逐漸升高,且持續(xù)時間較長,這與老百姓吃年夜飯和親朋好友聚會時燃放煙花爆竹存托氣氛的生活習慣極為吻合。[7]初三和初四空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn),PM2.5濃度相對較低。值得注意的是初五和初六也出現(xiàn)了顆粒物濃度的大幅上升,這與本地“年初五迎財神”的習俗不無關系,另外一些廠礦企業(yè)為給工廠新年開工來個“開門紅”,會選擇初六或初七集中燃放煙花爆竹,在新年祈求企業(yè)“財運”亨通。

2.2.1 煙花爆竹限制燃放階段(2017—2018 年)這階段的除夕至初五和元宵節(jié)期間是可以燃放煙花爆竹的,這個時段的空氣中PM2.5小時濃度隨著煙花爆竹的燃放劇增。2017 年除夕11:00達到峰值169 μg/m3,空氣質(zhì)量為重度污染;2018年初一21:00 達到峰值134 μg/m3,空氣質(zhì)量為中度污染,污染物濃度較2017 年有所下降,結(jié)合當時氣象資料,空氣質(zhì)量有所改善主要受降雨清除作用影響。

2.2.2 實施煙花爆竹禁止燃放第一階段(2019 年)

2019 年開始實施是新修訂的管理規(guī)定,是實施煙花爆竹禁止燃放階段的第一年。老百姓的思想認識仍然延續(xù)之前觀念,認為春節(jié)期間還可以燃放煙花爆竹,宣傳力度和處罰措施都沒有及時加強,導致2019 年煙花爆竹禁止燃放規(guī)定實施后春節(jié)期間的空氣質(zhì)量不但沒有改善,反而污染程度加重。2019 年春節(jié)期間PM2.5小時濃度多次出現(xiàn)峰值,最高值達到178 μg/m3,較2017 年和2018 年同比分別上升5.3%和32.8%,除夕至初二3 d 的PM2.5日均濃度較2017 年和2018 年同比分別上升43.6%和73.6%,結(jié)果表明禁止燃放管理規(guī)定沒有取得任何成效。2017—2021 年滁州市春節(jié)和元宵節(jié)期間的PM2.5日均和小時濃度變化情況如圖2 和圖3 所示:

圖2 滁州市2017—2021 年春節(jié)和元宵節(jié)期間PM2.5日均濃度變化對比

圖3 滁州市2017—2021 年春節(jié)期間PM2.5 小時濃度變化對比

值得注意的是,2019 年春節(jié)期間遠郊地區(qū)的南譙政務中心站點顆粒物濃度值和峰值明顯高于市區(qū)其他站點。從站點地理位置分析可知,該站點位于滁州市烏衣鎮(zhèn),遠離主城區(qū),那里的相關宣傳工作和管理水平可想而知,最嚴重的狀況發(fā)生在2019 年2 月5 日(初一),該站點PM10和PM2.5峰值達到590 μg/m3和481 μg/m3,顆粒物瞬時濃度“爆表”,當日該站點PM2.5日均濃度為171 μg/m3,空氣質(zhì)量為重度污染,均高于市區(qū)4 個站點的日均值(圖書館站點為2019 年底建成,無此時段監(jiān)測數(shù)據(jù)),充分說明該區(qū)域的煙花爆竹燃放量很大,禁止燃放規(guī)定對區(qū)域范圍的設置有待擴大。2019 年2 月5 日各站點PM10和PM2.5小時濃度變化情況如圖4 和圖5 所示。

圖5 滁州市2019 年2 月5 日各站點PM2.5 小時濃度變化

2.2.3 煙花爆竹禁止燃放第二階段(2020 年)

經(jīng)過2019 年的全年禁止燃放宣傳和相關措施出臺,2020 年春節(jié)期間各區(qū)域均沒有出現(xiàn)煙花爆竹燃放導致空氣質(zhì)量變差的現(xiàn)象。2020 年春節(jié)期間在初四和初六分別為輕度污染和中度污染,根據(jù)收集的資料分析,此次污染天氣是中東部地區(qū)大范圍灰霾天氣影響所致,非因煙花爆竹集中燃放引起的空氣質(zhì)量變差。中央氣象臺發(fā)布了霾區(qū)分布圖,與空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)基本匹配,2020 年1 月28 日(初四)和1 月30 日(初六)霾范圍較大,主要為中東部地區(qū),霾區(qū)的范圍與城市空氣質(zhì)量狀況非常吻合。因此,可以確定滁州市這2 d 的空氣質(zhì)量變差完全是灰霾天氣導致的。除去初四和初六這2 d PM2.5日均濃度,2020 年春節(jié)期間的PM2.5濃度均值為51 μg/m3,較2017—2019 年春節(jié)期間PM2.5濃度均值分別下降23.9%,7.3%和34.6%,PM2.5小時濃度峰值為128 μg/m3,僅有8 h 呈現(xiàn)輕度污染狀態(tài),持續(xù)時間明顯減少,較2019 年最高小時濃度峰值(178 μg/m3),同比下降了50 μg/m3,下降幅度達28.1%。

2.2.4 煙花爆竹禁止燃放第三階段(2021 年)

2021 年1 月1 日,《滁州市燃放煙花爆竹管理條例》正式實施,2021 年春節(jié)期間的PM2.5濃度均值為42 μg/m3,同比2017—2020 年春節(jié)期間PM2.5濃度均值下降幅度分別為37.3%,23.6%,46.2% 和17.6%,PM2.5小時濃度峰值僅為92 μg/m3,僅有4 h 為輕度污染狀態(tài),持續(xù)時間繼續(xù)減少,較2019 年最高小時濃度峰值178 μg/m3,同比下降了86 μg/m3,下降幅度達48.3%。

滁州市春節(jié)期間的空氣質(zhì)量指數(shù)和PM2.5日均濃度從限制燃放到禁止燃放對比變化情況來看,空氣質(zhì)量明顯變好,PM2.5濃度顯著降低,禁止燃放對空氣質(zhì)量改善作用明顯[8]。值得關注的是南譙政務中心站點在2020 年春節(jié)期間PM10和PM2.5小時濃度峰值分別為163 μg/m3和127 μg/m3,較2019 年春節(jié)期間PM10和PM2.5小時濃度峰值分別下降了72.4%和73.6%,2021 年春節(jié)期間PM10和PM2.5小時濃度峰值分別為108 μg/m3和91 μg/m3,較2019 年春節(jié)期間PM10和PM2.5小時濃度峰值分別下降了81.6%和81.1%。2021 年出臺的條例明確市、縣(市、區(qū))城市建成區(qū)內(nèi)禁止燃放煙花爆竹,正是這一規(guī)定,使得南譙政務中心站點所在地南譙區(qū)人民政府周邊實行了煙花爆竹的禁燃,相關部門切實履行職責,按照規(guī)定執(zhí)行到位,為空氣質(zhì)量改善提供了法律保障,禁止燃放效果顯著。

2.3 氣象因素對春節(jié)期間空氣質(zhì)量影響分析

對空氣質(zhì)量影響至關重要的兩個方面即污染物排放量和擴散條件,氣象因素對擴散條件有著直接影響,進而對空氣質(zhì)量產(chǎn)生較大影響[9]。根據(jù)氣象部門的統(tǒng)計,2017—2021 年春節(jié)期間的降雨總量分別為0.2 mm、22.3 mm、32.4 mm、28.4 mm、0.3 mm,風力均值分別為2.5 m/s、2.5 m/s、2.3 m/s、2.8 m/s、2.5 m/s,相對濕度均值分別為76%,82%,85%,83%,76%?？梢钥闯?2017—2021 年春節(jié)期間的風力和相對濕度均值基本相當,主要差別在于降雨量,2017 年和2021 年降雨量最低,基本無降雨。在低風速和高濕度時,大氣污染物不利于擴散,PM2.5濃度呈升高趨勢,但在有降雨時PM2.5濃度要明顯降低。[9]

2017—2018 年為煙花爆竹限制燃放階段,盡管2 a 除夕至初二期間PM2.5小時濃度頻繁出現(xiàn)峰值,由于同期的降雨量不同,2018 年的PM2.5小時濃度明顯低于2017 年,降雨的沖刷和清除作用降低了PM2.5小時濃度。2017 年和2018 年初三至初六期間降雨量差距較大,但空氣質(zhì)量差距不大,均為優(yōu)良天氣。2017 年初三至初六期間PM2.5小時濃度峰值為129 μg/m3,日均值平均濃度為52 μg/m3,2018 年同期的PM2.5小時濃度峰值為105 μg/m3,日均值平均濃度為42 μg/m3,分別較2017 年同期下降了18.6%和19.2%,PM2.5濃度的下降一方面是降雨清除作用所致,另一方面是春節(jié)假期后期的煙花爆竹燃放量迅速下降,使得空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)。

2019 年為禁止燃放第一年,除夕至初二沒有出現(xiàn)降雨天氣,濕度大風速小,加上煙花爆竹燃放管控不力,導致2019 年春節(jié)期間的空氣質(zhì)量為2017—2021 年5 a 中最差的,后期初三至初六雨水增多,空氣質(zhì)量隨之逐步改善。由于禁止燃放效果不明顯,2019 年滁州市加強了煙花爆竹禁止燃放的管理工作,以多種形式開展禁止燃放的宣傳工作,使得禁止燃放深入人心。禁止燃放工作的成效在2020—2021 年春節(jié)期間得以體現(xiàn),同期的PM2.5濃度明顯降低,空氣質(zhì)量優(yōu)良率逐步提高。結(jié)合氣象資料可以看出,2020—2021 年除夕和初一基本無降雨,但空氣質(zhì)量卻保持了全部優(yōu)良,尤其是2021 年春節(jié)期間基本無降雨,但春節(jié)7 d 全部保持了優(yōu)良天氣。不考慮降雨因素,2021年與其他年份的風速和相對濕度基本無差別,但空氣質(zhì)量卻是最好的,充分說明了禁止燃放對顆粒物的降低和空氣質(zhì)量的改善起了決定性作用。

2.4 元宵節(jié)空氣質(zhì)量變化情況分析

從煙花爆竹限制燃放到禁止燃放有個特殊的日子就是元宵節(jié)。這天對滁州市人民來說,具有特殊意義。在本地習俗里,往往把這天稱為“小年”,代表春節(jié)的結(jié)束,所以在元宵節(jié)燃放煙花爆竹的歷史由來已久。2017—2021 年元宵節(jié)的空氣質(zhì)量逐步轉(zhuǎn)好,由2017 年的“輕度污染”到2018—2020 年的“良”到2021 年的“優(yōu)”,PM2.5日均濃度明顯降低,從2017 年87 μg/m3下降到2021 年27 μg/m3,同比下降60 μg/m3,下降最大幅度達69.0%。主要原因有以下幾個方面:一是“天幫忙”,氣象因素對空氣質(zhì)量的好壞有著直接影響,根據(jù)氣象資料統(tǒng)計,除了2017 年和2020 年份沒有降雨外,其他年份均有降雨,雨水的清除作用降低了PM2.5濃度,有利于空氣質(zhì)量改善;二是“人努力”,隨著煙花爆竹禁止燃放工作力度加大,“在禁止燃放區(qū)內(nèi)全年任何時間不得燃放煙花爆竹”已深入人心,城區(qū)里已看不到煙花爆竹經(jīng)營的場所,聽不到煙花爆竹燃放時嘈雜的聲音,聞不到煙花爆竹燃放時嗆鼻的氣味。

3 結(jié)論

(1)2017—2021 年滁州市春節(jié)期間的空氣質(zhì)量持續(xù)改善,空氣質(zhì)量指數(shù)逐步降低,綜合指數(shù)由2019 年最高的5.32 降至2021 年最低的3.47,下降幅度34.8%,充分表明煙花爆竹由限制燃放到禁止燃放對空氣質(zhì)量改善起到了關鍵作用。

(2)在限制燃放階段,除夕至初二期間老百姓燃放煙花爆竹是滁州市空氣質(zhì)量急劇下降的主要原因。PM2.5小時濃度峰值一度“爆表”,在禁止燃放實施后,滁州市春節(jié)期間PM2.5小時濃度峰值由最高的481 μg/m3下降到91 μg/m3,PM2.5濃度均值逐年降低,污染持續(xù)時間逐年減少。由此可以確定燃放煙花爆竹是導致春節(jié)期間PM2.5濃度升高的重要原因,《滁州市燃放煙花爆竹管理條例》的實施對空氣質(zhì)量改善成效明顯,禁止燃放煙花爆竹是有必要的。

(3)有利的氣象條件增大了污染物環(huán)境容量,降雨對空氣質(zhì)量改善作用明顯,為空氣質(zhì)量保持優(yōu)良提供了必要條件。[10]滁州市2017—2021 年春節(jié)期間的擴散條件基本相當,幾乎都不利于污染物的擴散,不適合燃放煙花爆竹。因此可以看出,氣象條件不是春節(jié)期間空氣質(zhì)量改善的主要因素,污染物的排放量大幅下降,實施煙花爆竹禁止燃放才是春節(jié)期間空氣質(zhì)量改善的充分條件。

(4)煙花爆竹禁止燃放后,滁州市的空氣質(zhì)量雖然改善明顯,但全時段達標仍有難度。一方面受不利擴散條件影響,另一方面禁止燃放區(qū)仍然能受到非禁止燃放區(qū)域(農(nóng)村地區(qū))污染傳輸?shù)挠绊?會出現(xiàn)PM2.5小時濃度值超標的現(xiàn)象,這需要管理部門在條例實施過程中,根據(jù)實際工作需要,調(diào)整禁止燃放范圍,為完成滁州市秋冬季和年度空氣質(zhì)量改善目標作出貢獻。