爆竹燃放對哈爾濱空氣質量的影響

王婷婷,關宏海

（1.黑龍江省氣象局，黑龍江 哈爾濱 150001；2.牡丹江市氣象局，黑龍江 牡丹江157000）

1 引言

春節燃放煙花爆竹是我國的傳統習俗，但同時也產生了一系列諸如噪音、火災、人體傷害、環境污染等問題。其燃燒可產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等氣體及金屬氧化物的粉塵污染環境。隨著人們對空氣質量的日益關注，學者們對爆竹影響空氣質量等方面也做了大量深入研究。李悅[1]對2012年春節期間北京大氣污染物的分析表明，受爆竹燃放影響，主要污染物濃度有所上升，以大氣顆粒物增幅最為顯著，且燃放時段PM2.5與PM10成分較為相似，但與非燃放時段明顯不同。張小玲[2]對2006年北京近郊春節期間爆竹對空氣質量影響的研究發現，PM2.5濃度最高可達該時段內月平均值的6倍,受燃放高峰的影響，近郊區6 h平均PM10濃度超過400μg/m3。本文統計哈爾濱8 a春節期間空氣質量數據，并以2013年為例，分析說明爆竹燃放對哈爾濱空氣質量的影響。

2 資料

大氣污染物濃度受源與匯共同影響，其消散主要與天氣條件有關，為降低匯的影響，單一通過研究污染物濃度反映源排放情況，故選擇哈爾濱春節期間天氣狀況比較穩定的8 a（2001-2005年，2007-2008年，2010年）的空氣污染指數數據進行分析，時間分辨率1 d，2013年空氣質量指數數據，時間分辨率1 h。

表1 8 a春節期間PM10質量濃度 (單位：mg/m3)

3 爆竹燃放對8 a空氣質量影響

選取每年臘月20日-正月25日為研究時段，8 a春節期間主要的首要污染物為PM10。PM10濃度從除夕開始急劇上升，至初五一直為污染物濃度高值期，初六隨著爆竹燃放的減少，污染物排放減少，PM10濃度下降。由表1可知，污染物濃度峰值區間為除夕-初3，平均濃度是研究時段總濃度的1.16-1.6倍，是其余時段（除夕-初3除外）的1.18-1.74倍，除2008，2010年外，均達到了污染級別。爆竹燃放主要集中在除夕夜間，此時若大氣相對穩定，污染物難以擴散，而排放量又增大，可致污染物積累，統計8 a數據，基本在初1達到峰值，之后隨著爆竹燃放的減少，PM10的濃度有所下降，但仍高于非燃放日。

4 2013年春節期間空氣質量變化

為保護和改善生活環境、生態環境，保障人體健康，自2013年1月1日起，哈爾濱市已執行新的《環境空氣質量標準》（GB 3095-2012），新標準在原有對顆粒物PM10、二氧化硫、二氧化氮監測的基礎上，新增加了對一氧化碳、顆粒物PM2.5以及臭氧的監測，新標準細化了對污染物的分類監測，也更符合公眾的切身感受。哈爾濱作為首批執行新標準的城市，在城區共設置12個監測點，分別是松北商大、嶺北、阿城會寧、南崗學府路、太平宏偉公園、道外承德廣場、香坊紅旗大街、動力和平路、道里建國路、平房東輕廠、呼蘭師專及省農科院。

圖1 紅旗大街2013年2月空氣質量指數（---以NO2為首要污染物時段，+以PM 2.5為首要污染物時段）

統計12個站點2月份的空氣質量數據顯示，首要污染物以顆粒物、二氧化氮、二氧化硫為主，一氧化碳及臭氧很少出現，僅分別在呼蘭師專出現1 h及嶺北出現3 h。總體上，除香坊紅旗大街是以NO2為主要的首要污染物外，其余站點均主要以顆粒物PM2.5為主，其中太平宏偉公園及動力和平路以SO2為首要污染物也較多，分別占總時數的30%、36.7%。按上文8 a統計燃燒爆竹污染時段分析，除夕-初3及正月15，12個站點的首要污染物均為PM2.5，因紅旗大街主要的首要污染物為NO2，以該站點為例，可以更直觀地研究燃放爆竹后，空氣中污染物的變化情況。

爆竹燃放時間主要在小年，除夕-初五，元宵節，對應2013年日期分別為2月3日，9-14日及24日，三個時間段分別對應了圖1中三個AQI的峰值區。從3日開始，AQI指數陡增，首要污染物也由NO2轉為PM2.5，空氣質量由輕度污染轉為中度污染，之后燃放一直持續，空氣基本維持在中度污染以上，直到9日（除夕）夜間，由于爆竹集中燃放，AQI呈爆發式增長，10日峰值突破300，達到嚴重污染（空氣污染最高級），此種污染級別可使健康人群運動耐受力降低，有明顯強烈癥狀，提前出現某些疾病。14日后，爆竹燃放減少，且顆粒物受大氣運動及自身沉降作用，濃度降低，AQI指數下降到150以下，首要污染物也由PM2.5轉為NO2，空氣質量漸好，24日（正月15）夜，爆竹的燃放引起AQI指數再一次出現高峰，空氣由輕度污染轉為重度污染，首要污染物為PM2.5。綜上可以看出，燃放時段AQI指數是其余時段的2-3倍，且與首要污染物PM2.5的出現非常吻合，即爆竹燃放的污染物主要以PM2.5排放為主。

[1]李悅，程水源，黃青，等.煙花爆竹燃放期間大氣顆粒物的化學成分特征 [J].暨南大學學報 （自然科學版）,2013,34(3):328-332.

[2]張小玲，徐敬，李臘平.不同氣象條件下煙花爆竹燃放對空氣質量的影響研究 [J].氣象與環境學報,2008,24(4).