浅析燃放烟花爆竹对空气质量的影响

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39°00′~39°16′，东经117°13′~117°29′之间，地处天津市区和滨海新区之间，属温带半湿润大陆性季风气候，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 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 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 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151－200，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