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,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,黑火藥會被氧化生成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降到背景值的時間最短,PM1.0和PM2.5的時間相對較長,這有可能與大顆粒較小顆粒在空中停留時間短等因素有關(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