淺析煙花爆竹常用原材料對環境影響

梁杰 唐炳祥 肖湘杰

摘 要：本文重點研究分析了煙花爆竹常用原材料、生產過程、燃放對環境的影響，找出了煙花爆竹對環境會產生哪些具體影響，對如何解決這些影響提出了一些新思路、新觀點。這些思路和觀點不僅對煙花爆竹產業發展有較大的積極意義，而且對整個煙花爆竹產業走安全環保發展之路也有參考與借鑒作用。

關鍵詞：煙花爆竹;常用原材料;對環境影響

煙花爆竹上千年來一直深受世界各族人們喜愛的傳統工藝美術品，中國煙花爆竹占全球生產總量的90%，占世界貿易總量的80%。但近些年來，由于禁放的蔓延，市場大幅縮減。生產企業不得不從產品組成結構、產品材料、生產工藝、經營理念等方面進行改進，研發出更安全、更環保的對環境污染小的煙花爆竹產品。而研究分析出煙花爆竹常用原材料對環境的影響，對生產企業研發出更多環保新原材料、新工藝有重要意義。

1 煙花爆竹常用原材料

煙花爆竹常用原材料分為非化工材料和化工原材料。非化工材料主要涉產品包裝，包裝都為紙張包裝，為可再生資源，不會的對我們的環境造成危害。易造成危害的主要為化工原材料。主要有工業高氯酸鉀、工業硝酸鋇、工業碳酸鍶、工業硝酸鉀等氧化劑。硫磺、木炭、鋁粉、鋁鎂合金粉、鈦粉等還原劑。

化工原材料：①高氯酸鉀（KClO4）為無色斜方晶體或白色粉末，在煙花爆竹煙火劑中取代氯酸鉀的主要氧化劑，由于其熔點較高，分解時釋放熱量較小，相對于用氯酸鉀制成的煙火劑對熱、摩擦、撞擊的感度低;②硝酸鉀（又名火硝、土硝、硝石、鹽硝，KNO3）。硝酸鉀為透明結晶，由于其價格低廉，吸濕性小，具有較易點燃等特點，主要用作制造黑火藥、引火線、爆竹等的氧化劑，還可用于焰火中產生紫色火花;③高氯酸銨（別名：過氯酸銨）NH4ClO4。為白色晶體，強氧化劑，工業高氯酸銨在煙花爆竹煙火劑中用作氧化劑。燃燒時的固體殘留物物極少，因而高氯酸銨是彩色焰藥的良好氧化劑，用作制造微煙焰火、字幕煙花、無煙炸藥、火水箭推進劑、炸藥配合劑等的氧化劑;④硝酸鋇[Ba（NO3）2]。物化性質：硝酸鋇為透明或白色晶體，在煙花制品中在作氧化劑，使藥劑燃燒呈綠色火焰，用于制造綠光劑;⑤草酸鈉（又名乙二酸鈉，Na2C2O4）。草酸鈉為白色晶體，在煙花制品中作生色劑和阻燃劑，用于制造黃光、金閃等;⑥氟鋁酸鈉（又名冰晶石Na3AlF6）。氟鋁酸鈉為白色或淡黃色或淡紅色，有時呈黑色的單斜晶系，在煙花制品中作生色劑和阻燃劑，使藥劑燃燒呈黃色火焰;⑦碳酸鍶（SrCO3）為白色無臭無味粉末，在煙花制品中作生色劑，使藥劑燃燒呈紅色，用于制造紅色發光劑;⑧鋁粉（別名：銀粉、鋁銀粉，Al）。粉有銀白色到銀灰色和黑色兩種，在煙花制品中作金屬可燃物，使煙火燃燒產生強烈白光和熱能，無特殊的火焰顏色;⑨鎂鋁合金粉（Mg4Al3）。鎂鋁合金粉為銀灰色金屬粉末，在煙火藥燃燒時，它能放出大量的熱和強烈的白閃光，有助于提高藥劑的分解和爆炸，能明顯提高色彩的明亮度;⑩硫磺（S）。淡黃色粉末，在煙花制品中作可燃物和粘合劑;?炭粉 charcoal powder（C6。H2O）。黑色或褐色粉末、顆粒，木炭是多孔性物質，表面積較大，具有較好的反應能力和吸附能力，新制成的木炭會產生自燃，在煙花制品中作可燃物;?氧化銅（CuO）。為黑色細粉，在煙花制品中作生色劑，用于制造藍色發光劑;?聚氯乙烯樹脂[CH2=CHCl]n簡稱PVC。工業品是白色的或淡黃色的粉末，它具有極好的耐化學腐蝕性，但熱穩定性和耐光性較差。在煙火制品中作粘合劑、阻燃劑和氯離子給予體;?酚醛樹脂（C48H42O7）簡稱PF。在煙花制品中作粘合劑，并作可燃物;?氯酸鉀KClO3。為無色片狀結晶或白色顆粒粉末，氯酸鉀是一種敏感度很高的炸響劑，有時候甚至會在日光照射下自爆;?鈦（Ti）。鈦一般為灰褐色固體粉粒狀，有粗細之處。通常情況下不易氧化。在煙花制品中作可燃物，銀白光花及黃光花的光劑;?鄰苯二甲酸氫鉀（C8H5O4K）。白色粉末或淡綠粉末物，在煙花制品中作笛音劑。

2 煙花爆竹常用原材料對環境的影響

煙花爆竹從出現以來，一直是煙火藥劑為爆炸藥劑，經過上千年的不斷改進和創新，煙花爆竹所用的化學藥劑越來越多。主要會對環境產生以下影響：

目前不管是白藥炮還是黑藥炮，成分里都含有硫磺，燃放后會對空氣有污染。鞭炮里用于起膨化作用的的珍珠巖粉不能燃燒，在燃放過程中會擴散在空氣中形成煙塵，并在地面上形成白色斑痕，還影響美觀。燃放煙花爆竹造成噪音污染。部分產品單個藥量過多，會產生很大的爆炸聲響，容易擾民。由于現在大部分煙花爆竹產品所用引線都是含硫引線和使用再生紙，燃燒時會產生大量煙霧，不光影響觀賞效果，并導致PM2.5過高。封口用的固引劑和泥地都會隨爆炸在空氣中揚起塵土，造成粉塵污染;煙花爆竹中使用的金屬粉在燃燒或爆炸反應過程中會產生SO2、P2O5、NO2、CO、CO2、H2S、鉛蒸氣等氣態生產物。以及鉛化合物、汞化合物、砷化合物、鈦及未完全燃燒的炭和固態殘渣等。這些有害物質，擴散到大氣、土壤或水中后，對人體健康、生態環境會產生不良影響。SO2、P2O5、NO2、CO、CO2、H2S在空氣中易形成酸雨或酸霧。顆粒物、鉛化合物、汞化合物等經消化道或皮膚入侵人體組織，會對人體造成傷害。固態殘渣在環境中不可降解，對土壤會造成危害。

3 如何有效降低煙花爆竹對環境的影響

煙花爆竹對環境的影響主要是原材料、生產和燃放會對環境產生影響，應從以下幾個方面采取措施有效降低對環境的影響：

①研發環保原材料。加大科研投入，改進煙花爆竹原材料藥物配方，尤其是對無硫藥劑的研發。如鞭炮引線不使用硫磺，只用炭粉和低鉀生產，減少有害氣體的排放;②杜絕使用不易降解物質。不要添加膨化劑，組合煙花不要加泡沫隔板等，減少固態殘留物對環境的影響;③選用優質原材料。選用環保紙張和環保原材料，降低燃放產生的煙塵;④優化制造工藝。加大機械化生產推廣，淘汰落后的制造工藝;⑤嚴格控制單個產品藥量。GB10631-2013國際標準就規定B、C、D級聲級值≦110分貝，A級產品要≦120分貝，而且對燃放的地點也有明確要求。只要嚴格按照標準要求規定燃放，其產生的聲響效果和視覺效果絕對不是噪音而是喜慶悅耳的聲樂;⑥堅決杜絕違禁藥物使用。從煙花爆竹常用化工材料我們可以得知產生的氣體主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害氣體。以及鉛化合物、汞化合物、砷化合物、鈦及未完全燃燒的炭和固態殘渣等。這些大部分是不被允許的。這些產生有害物質的藥物在生產時就必須禁止，并要求城市煙花必須采用無硫微煙藥劑;⑦煙花爆竹生產過程中主要為粉塵污染和廢料污染，目前煙花爆竹生產粉塵污染主要是在藥物混合、造粒、裝藥、結鞭等工序，這些工序可以通過除塵設備和增濕方式完全可以達到粉塵防護。

4 結束語

煙花爆竹生產、燃放雖然會對環境產生一定影響，但它對環境的影響完全是可控的。全國每年用于生產煙火藥劑消耗總量約為20萬t，產生PM2.5總量約為4000t，約為6000億支香煙燃燒所產生PM2.5的總量。近些年，隨著微煙引線、微煙亮珠、微煙無硫藥劑的成功研發，煙花爆竹對環境的影響越來越少。只要煙花爆竹行業繼續從技術源頭上開發更多的環保產品，制定出科學合理的環保標準，就絕對可以實現無毒、無味、無渣、微煙的目標。

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