浅析燃放烟花爆竹对空气质量的影响.doc

1、浅析燃放烟花爆竹对空气质量的影响我国燃放烟花爆竹的历史已有二千多年。 “爆竹声中一岁除”是有着悠久历史的传统习俗，是中华民族文化的重要组成部分。每逢喜庆日子，特别是春节期间，人们为了增加节日的欢乐气氛，从初一到十五，更是大量的燃放烟花爆竹。但是，从环保的角度讲，春节大量燃放烟花爆竹，会造成空气质量急剧下降。本文通过对除夕期间天津市东丽区大气自动监测数据的解读，浅析烟花爆竹对环境空气质量的影响。 中图分类号：X324 文献标识码： A 1 地理简介及数据来源 1.1 天津市东丽区概况 东丽区位于北纬 39003916，东经 1171311729之间，地处天津市区和滨海新区之间，属温带半湿润大陆性

2、季风气候，四季分明，年平均气温 11.8。西连中心城区，东接滨海新区核心区。全区总面积 47734 平方公里。辖 9 个街道，有 109 个村，61 个社区居委会，5 个城市公司。全区常住人口为 57 万余人。 1.2 大气自动监测站 东丽区大气自动监测站位于该区核心地带东丽广场附近，自动站方圆 2 公里内，有多处党政机关团体、三甲医院、中小学校、大型商场和众多居住区，是东丽区人口最稠密区，预计流动人口为 10 万人以上。东丽区大气自动监测站每天对环境空气中二氧化硫(s02)、二氧化氮(N02)、可吸人颗粒物 (PM10)、细颗粒物（PM2.5） 、一氧化碳(CO)以及臭氧（O3）污染物进行连

3、续 24 小时自动监测，监测数据上报中国环境监测总站，作为评价每 日环境空气质量的基础数据。 本文选取数据为 2013 年 2 月 9 日（蛇年阴历除夕）早 6 点至 2 月 10日早 5 点的大气自动监测数据小时均值。选取这组数据是因为：1、除夕至初一早晨期间，居民燃放鞭炮比较集中，便于分析；2、这段期间工厂企业普遍已经停产，且机动车活动减少，便于排除其他干扰因素；3、经验证明，除夕早晨燃放鞭炮活动较少，便于确定污染物的基准水平，而初一早晨鞭炮燃放时间比较分散，且拜年活动导致机动车流量增加，数据缺乏代表性，故选取除夕早晨而摒弃初一早晨的数据。 2、2013 年除夕期间大气污染物变化情况 当日

4、天气为多云，东北风 3-4 级，最低气温-6，最高 0。 2013 年除夕早 6 点至初一早 5 点各污染物自动站监测浓度如表 1 所示： 表 1 污染物浓度一览表单位：mg/m3 时间 SO2 NO2 PM2.5 PM10 CO O3 6:00 0.200 0.045 0.099 0.139 2.688 0.018 7:00 0.208 0.044 0.108 0.156 2.825 0.019 8:00 0.195 0.039 0.113 0.179 2.938 0.023 9:00 0.173 0.037 0.135 0.193 2.775 0.026 10:00 0.159 0.032

5、 0.136 0.191 2.575 0.031 11:00 0.158 0.037 0.166 0.244 2.613 0.032 12:00 0.147 0.040 0.192 0.259 2.438 0.038 13:00 0.225 0.047 0.194 0.239 2.425 0.041 14:00 0.178 0.048 0.179 0.245 2.425 0.042 15:00 0.213 0.054 0.178 0.243 2.425 0.038 16:00 0.221 0.063 0.176 0.259 2.488 0.030 17:00 0.275 0.062 0.216

6、 0.367 2.588 0.028 18:00 0.315 0.068 0.268 0.399 2.725 0.023 19:00 0.329 0.074 0.354 0.685 3.225 0.018 20:00 0.293 0.072 0.486 0.778 3.313 0.017 21:00 0.256 0.078 0.460 0.530 3.775 0.017 22:00 0.233 0.079 0.308 0.437 4.050 0.018 23:00 0.384 0.077 0.351 0.698 4.663 0.020 0:00 0.958 0.077 0.792 1.577

7、4.813 0.025 1:00 0.588 0.073 0.911 1.194 4.500 0.022 2:00 0.266 0.063 0.603 0.625 4.475 0.019 3:00 0.208 0.065 0.397 0.526 4.150 0.017 4:00 0.148 0.049 0.353 0.358 3.763 0.021 5:00 0.192 0.052 0.231 0.287 4.650 0.017 注：阴影数据为该时段最大值。 为了更直观反映污染情况，将各污染物浓度转换为 AQI(空气质量指数)，并绘制柱状图（图一所示） 。其中，AQI 指数为 0-50 时，对

8、应的污染物为一级，空气质量状况属于优；AQI 指数 51-100 对应的污染物为二级，空气质量状况属于良；AQI 指数 101-150 对应的污染物三级，空气质量状况属于轻度污染；AQI 指数为 151200，空气质量级别为四级，空气质量状况属于中度污染；AQI 指数为 201-300，空气质量级别为五级，空气质量状况属于重度污染；AQI 指数大于 300，空气质量级别为六级，空气质量状况属于严重污染。 图 1（注黑色部分为该数据 API 指数超过 500，即“爆表” ） 从图中可以看出，除夕早晨至下午区间内，各污染物处于相对稳定状态，起伏不大，而 PM2.5 的污染指数始终高于 PM10 的

9、污染指数，但在19 点，20 点两个时段，正是家家户户吃年夜饭时候，而这段时间的民族习俗是吃饭前要放炮，鞭炮的燃放造成这两个时段 PM10、PM2.5 的数据急剧升高，达到重度污染水平，尤其是 PM10，污染指数超过 PM2.5，并导致爆表（即超过 AQI 指数数据上限） ；20 点以后，燃放烟花爆竹的数量减少，PM10、PM2.5 的污染指数也随之下降，但 PM2.5 的下降速度要慢于PM10，23 点段开始，随着新年的临近，居民开始更大量集中的燃放鞭炮礼花，造成 PM10 的 AQI 污染指数再次爆表，这种爆表状态一直维持了 4个时段（23 点、0 点、1 点、2 点） ，PM2.5 污染

10、指数也在燃放烟花爆竹的作用下于 0 点爆表，并持续到 2 点。同时，因火药中含有硫磺等物质，烟花爆竹的燃放也造成了二氧化硫很大程度的增高。2 点以后，人类燃放鞭炮庆祝春节活动减少，各污染物 AQI 指数都开始下降，其中 PM10 下降迅速，5 点时即降低到除夕白天 12 点左右的水平。而 PM2.5 却降幅缓慢，居高不下，至 5 点仍未降至正常状态。 3、数据分析及结论 因除夕早晨 6 点至中午 12 点，居民燃放烟花爆竹的活动较少，故将这 6 个时段的浓度平均值作为污染基准值，各重污染时段浓度值与之相比较，产生如表 2 所示的内容。 表 2 重污染时段污染物与平均值关系一览表 监测因子 SO

11、2 PM2.5 PM10 平均值 0.177 0.136 0.194 重污染时段 浓度 倍数 浓度 倍数 浓度 倍数 19 点 0.329 1.86 0.354 2.60 0.685 3.53 20 点 0.293 1.66 0.486 3.57 0.778 4.01 23 点 0.384 2.17 0.351 2.58 0.698 3.60 0 点 0.958 5.41 0.792 5.82 1.577 8.13 1 点 0.588 3.32 0.911 6.70 1.194 6.15 2 点 0.266 1.50 0.603 4.43 0.625 3.22 备注 倍数为重污染时段的污染物浓

12、度与其平均值的比值。 浓度单位为毫克/两方米 由上表可知，大量燃放烟花爆竹可使环境空气中污染物浓度明显上升，其中影响最大的是对可吸入颗粒物即 PM10 浓度的显著增加，环境空气中可吸人颗粒物浓度升幅最大、污染最严重，峰值可达到平均水平的8 倍以上，但由于 PM10 自身的自然沉降特性，在重力作用下，可以短时间内恢复到正常水平； 大量燃放烟花爆竹同样可以使细颗粒物即 PM2.5 的浓度明显增加，峰值可达到平均水平的 6 倍以上，并且 PM2.5 颗粒较细小，不易沉降，可以在空气中长时间悬浮，从而对空气质量造成持续的负面作用； 燃放烟花爆竹也会使二氧化硫的浓度升幅明显，最大浓度出现在 0时，是平均浓度水平的 5 倍多，但其他时段增幅相对不是很突出。 由图 1 可知，在除夕至初一 24 个时段内，二氧化氮、一氧化碳、臭氧的 AQI 污染指数始终低于 50，处于一级优水平，说明燃放烟花爆竹对这三类污染物造成的影响很小。 综上所述，大量燃放烟花爆竹可使城市空气质量瞬时跌至重度污染，而燃放过程中产生的各种粉尘和有害气体，对人体的呼吸系统、神经系统和心血管系统都有损害，另外还会产生噪声、固体废物的污染，建议民众尽量不燃放或少燃放烟花爆竹，减少污染物排放。