燃放烟花爆竹对大气的危害及其防治措施

    杨梓　郁镇宇　刘胡进

    

    

    【摘 要】 我国是世界上最大的烟花爆竹生产和出口国，燃放烟花爆竹也是我国传统的民间习俗，尤其是节日期间，全国各地到处都在燃放烟花爆竹欢度佳节。虽然这满足了人们节日追求红火喜庆气氛的愿望，但燃放烟花爆竹带来的环境污染也不容小觑。因此，研究烟花爆竹燃放对环境的影响有着重要的意义。

    【关键词】 燃放烟花爆竹 大气污染 总悬浮颗粒物

    1、理论分析其危害

    传统烟花爆竹的主要成分是黑火药，有的还含有氯酸钾KClO3、高氯酸钾KClO4;而在制作电光炮、烟花炮、彩色烟花时，还要再加入镁粉、铁粉、铝粉某些金属离子盐。随着工艺的改进，为了 使烟花爆竹具有一些特殊的效果，人们会在烟花爆竹装填的药剂中加入一些有机化合物，如：苦味酸、没食子酸、六氯苯或六氯乙烷等。

    当烟花爆竹燃放时，黑火药会被氧化生成CO2、CO、NOx、SO2等，P.Dyke[1]的研究表明，烟花爆竹的烟火药中的有机成分燃烧后会产生多氯联苯-对-二噁英（PCDDs）和多氯联苯并呋喃（PCDFs）。其中主要化学反应有：

    2、集中燃放烟花爆竹（除夕夜）后对大气各项指标的监测

    （1）对 SO2、O3和NOx的影响

    除夕夜00：00左右，SO2、NO2均出现明显的峰值（分别为：283.14μg/m3，59.96μg/m3）、NO出現较明显的峰值（3.75μg/m3），而O3则出现了明显的谷值 （27.64μg/m3），主要是受到除夕夜烟花爆竹燃放的影响。与非燃放期相比，烟花爆竹燃放期SO2、O3、NO、NO2浓度分别增加了3.27、-0.16、0.9、0.13倍，烟花爆竹的燃放对SO2浓度影响最为明显，对NO、NO2和O3浓度影响相对较小。

    在烟花燃放高峰期00：00左右，O3浓度下降，没有出现浓度上升的现象，这与Attri等[1]研究结果不同，与乔利平[2]的观测结果一致。

    （2）对PM1.0、PM2.5、PM10的影响

    由图二可见，除夕夜00：00烟花爆竹燃放高峰期，PM1.0、PM2.5和PM10的浓度都快速上升，出现的峰值最为明显。另外，PM1.0、PM2.5和PM10的除夕日24h小时平均浓度分别为：2.38μg/m3、122.58μg/m3及146.00μg/ m3，其中，PM10 未超过150.00μg/m3的国家二级标准水平，PM2.5超过了75.00μg/m3的国家二级标准水平。由于烟花爆竹燃放的减少，PM1.0、PM2.5和PM10的浓度迅速减少达到背景值。但由图二可以看出，PM10降到背景值的时间最短，PM1.0和PM2.5的时间相对较长，这有可能与大颗粒较小颗粒在空中停留时间短等因素有关。

    可以看出，烟花爆竹燃放对PM1.0、PM2.5和PM10等颗粒物浓度有明显的影响，能造成短时间内的高浓度现象。将烟花爆竹燃放期与非燃放期颗粒物平均浓度对比，可以发现PM1.0、PM2.5和PM10分别增长了2.99、2.54及2.07倍，其中，以PM1.0 的增幅最大，PM10的增幅最小，这与王红磊[3]的研究结果一致，烟花爆竹燃放对小粒径气溶胶质量浓度的影响最大，可能是烟花爆竹首先影响亚微米气溶胶质量浓度，然后通过气溶胶颗粒的积聚作用逐渐使大粒子质量浓度增加;也可能是因为烟花爆竹燃放同时产生亚微米和大粒子气溶胶，只是亚微米气溶胶质量浓度增幅大于大粒子量浓度增幅。

    3、防治措施

    在城市主城区试点禁放令和限放令是目前最能防治烟花爆竹带来的大气污染的措施。

    【参考文献】

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

    [2] 乔利平. 利用在线高分辨观测手段研究烟花爆竹燃放的大气污染物理化特征[J]. 环境科学学报， 2014， 34（9）： 2398-2406.

    [3] 王红磊， 朱彬， 沈利娟， 等. 春节期间南京气溶胶质量浓度和化学组成特征 [J]. 中国环境科学， 2014， 34（1）： 30-39.

    作者简介：一作：杨梓，男，汉，江苏省徐州市，学生，本科，南京工程学院，市场营销，

    郁镇宇 男 汉 江苏省南通市 学生 本科 南京工程学院 造价管理

    三作：刘胡进，男，汉，江苏省宿迁市，学生，本科，南京工程学院，电力市场营销