燃放煙花爆竹對大氣的危害及其防治措施

楊梓　郁鎮(zhèn)宇　劉胡進(jìn)

【摘 要】 我國是世界上最大的煙花爆竹生產(chǎn)和出口國，燃放煙花爆竹也是我國傳統(tǒng)的民間習(xí)俗，尤其是節(jié)日期間，全國各地到處都在燃放煙花爆竹歡度佳節(jié)。雖然這滿足了人們節(jié)日追求紅火喜慶氣氛的愿望，但燃放煙花爆竹帶來的環(huán)境污染也不容小覷。因此，研究煙花爆竹燃放對環(huán)境的影響有著重要的意義。

【關(guān)鍵詞】 燃放煙花爆竹 大氣污染 總懸浮顆粒物

1、理論分析其危害

傳統(tǒng)煙花爆竹的主要成分是黑火藥，有的還含有氯酸鉀KClO3、高氯酸鉀KClO4;而在制作電光炮、煙花炮、彩色煙花時(shí)，還要再加入鎂粉、鐵粉、鋁粉某些金屬離子鹽。隨著工藝的改進(jìn)，為了 使煙花爆竹具有一些特殊的效果，人們會(huì)在煙花爆竹裝填的藥劑中加入一些有機(jī)化合物，如：苦味酸、沒食子酸、六氯苯或六氯乙烷等。

當(dāng)煙花爆竹燃放時(shí)，黑火藥會(huì)被氧化生成CO2、CO、NOx、SO2等，P.Dyke[1]的研究表明，煙花爆竹的煙火藥中的有機(jī)成分燃燒后會(huì)產(chǎn)生多氯聯(lián)苯-對-二噁英（PCDDs）和多氯聯(lián)苯并呋喃（PCDFs）。其中主要化學(xué)反應(yīng)有：

2、集中燃放煙花爆竹（除夕夜）后對大氣各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測

（1）對 SO2、O3和NOx的影響

除夕夜00：00左右，SO2、NO2均出現(xiàn)明顯的峰值（分別為：283.14μg/m3，59.96μg/m3）、NO出現(xiàn)較明顯的峰值（3.75μg/m3），而O3則出現(xiàn)了明顯的谷值 （27.64μg/m3），主要是受到除夕夜煙花爆竹燃放的影響。與非燃放期相比，煙花爆竹燃放期SO2、O3、NO、NO2濃度分別增加了3.27、-0.16、0.9、0.13倍，煙花爆竹的燃放對SO2濃度影響最為明顯，對NO、NO2和O3濃度影響相對較小。

在煙花燃放高峰期00：00左右，O3濃度下降，沒有出現(xiàn)濃度上升的現(xiàn)象，這與Attri等[1]研究結(jié)果不同，與喬利平[2]的觀測結(jié)果一致。

（2）對PM1.0、PM2.5、PM10的影響

由圖二可見，除夕夜00：00煙花爆竹燃放高峰期，PM1.0、PM2.5和PM10的濃度都快速上升，出現(xiàn)的峰值最為明顯。另外，PM1.0、PM2.5和PM10的除夕日24h小時(shí)平均濃度分別為：2.38μg/m3、122.58μg/m3及146.00μg/ m3，其中，PM10 未超過150.00μg/m3的國家二級標(biāo)準(zhǔn)水平，PM2.5超過了75.00μg/m3的國家二級標(biāo)準(zhǔn)水平。由于煙花爆竹燃放的減少，PM1.0、PM2.5和PM10的濃度迅速減少達(dá)到背景值。但由圖二可以看出，PM10降到背景值的時(shí)間最短，PM1.0和PM2.5的時(shí)間相對較長，這有可能與大顆粒較小顆粒在空中停留時(shí)間短等因素有關(guān)。

可以看出，煙花爆竹燃放對PM1.0、PM2.5和PM10等顆粒物濃度有明顯的影響，能造成短時(shí)間內(nèi)的高濃度現(xiàn)象。將煙花爆竹燃放期與非燃放期顆粒物平均濃度對比，可以發(fā)現(xiàn)PM1.0、PM2.5和PM10分別增長了2.99、2.54及2.07倍，其中，以PM1.0 的增幅最大，PM10的增幅最小，這與王紅磊[3]的研究結(jié)果一致，煙花爆竹燃放對小粒徑氣溶膠質(zhì)量濃度的影響最大，可能是煙花爆竹首先影響亞微米氣溶膠質(zhì)量濃度，然后通過氣溶膠顆粒的積聚作用逐漸使大粒子質(zhì)量濃度增加;也可能是因?yàn)闊熁ū袢挤磐瑫r(shí)產(chǎn)生亞微米和大粒子氣溶膠，只是亞微米氣溶膠質(zhì)量濃度增幅大于大粒子量濃度增幅。

3、防治措施

在城市主城區(qū)試點(diǎn)禁放令和限放令是目前最能防治煙花爆竹帶來的大氣污染的措施。

【參考文獻(xiàn)】

[1] Attri A K， Kumar U， Jain V K. Microclimate： formation of ozone by fireworks[J]. Nature， 2001， 411（411）： 1015-1015.

[2] 喬利平. 利用在線高分辨觀測手段研究煙花爆竹燃放的大氣污染物理化特征[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2014， 34（9）： 2398-2406.

[3] 王紅磊， 朱彬， 沈利娟， 等. 春節(jié)期間南京氣溶膠質(zhì)量濃度和化學(xué)組成特征 [J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2014， 34（1）： 30-39.

作者簡介：一作：楊梓，男，漢，江蘇省徐州市，學(xué)生，本科，南京工程學(xué)院，市場營銷，

郁鎮(zhèn)宇 男 漢 江蘇省南通市 學(xué)生 本科 南京工程學(xué)院 造價(jià)管理

三作：劉胡進(jìn)，男，漢，江蘇省宿遷市，學(xué)生，本科，南京工程學(xué)院，電力市場營銷