焰火的原料主要是黑色火藥,黑色火藥在燃燒時,能放出大量的熱和光;另外,原料里還摻入了各種發光劑,這些物質燃燒時,會呈現五顏六色。硝酸鈉會發出黃光,硫酸銅會發出藍光,鋁粉、鋁鎂合金會發出白光,硝酸鍶會發出紅光……為了使焰火色彩更加艷麗,火藥燃燒得更徹底,工人師傅在火藥中還要摻入硝酸鉀、鎂粉等。它們受熱分解后,能釋放出大量的氧氣來助燃。焰火點燃后,會立即發生劇烈的化學反應,驟然間火藥的體積猛脹1000多倍,并突然炸開,構成多種多樣的形狀,千姿百態,絢爛多彩。
在燃燒過程中,不同的元素會表現出不同顏色的光,元素所表現出來的這一現象稱為焰色反應。經常做飯的朋友可能有過這樣的經歷,炒菜的時候向菜鍋里加食鹽,一不小心手歪了,食鹽灑到了鍋外面被火點燃,這時食鹽顆粒就會瞬間出現一個亮黃色的小火苗,煙花也是這樣,只不過它點燃的不是食鹽,而是一些別的金屬或金屬鹽。對于這種金屬或金屬化合物被點燃時會放出不同顏色火光的現象,就是化學里面最基礎的焰色反應。鈉離子黃色,銅離子藍色,鋇離子黃綠色,鍶離子猩紅色。而鎂鋁在燃燒的時候會放出很強的光,能使黑暗的夜空變得更明亮。還有很多元素都有它自己獨特的顏色。產生焰色反應的原因是因為這些金屬的原子結構不同,我們都知道原子是由原子核和電子組成的,平時這些電子的能量都不高,他們都安分守己的待在自己該待的地方,專業說法是“電子處于基態”,也就是最基本能量的狀態,而當這些金屬原子遇到火之后,最外層的電子就吸收了大量的能量,此時它們就像精力過剩的小孩一般,離開了基態,躍遷到了能量較高的地方(離子在受熱的時候外層電子發生躍遷),稱為“激發態”,但這些小電子還是有想回到基態的欲望,那吸收的這些能量怎么辦?只好以電磁波的形式釋放出去了。不同原子的電子有著不同能量的基態和激發態,從激發態回到基態釋放的能量也就不同,這就導致了它們產生的電磁波的波長不同,這種不同波長的電磁波表現在生活中,不同的能級躍遷也就釋放出不一樣的可見光,就是不同顏色的光了。當我們把這些元素按照不同比例裝進煙花中,點燃之后天空就會盛開出不同顏色的花朵了。
特別是在城區,建筑越來越高,人口相對密集,高空煙花等的燃放極易引發火災,直接危害人民群眾的生命財產安全。每年春節全國因燃放煙花爆竹而引起的火災有數千起,引起大樓著火,更或是引發森林火災。
燃放煙花爆竹容易造成人員傷亡,根據各醫院的診療報告,每年春節期間都是煙花爆竹致傷的高發期,大多都是炸傷臉部、眼睛,炸斷手指等,甚至死亡。
除夕夜燃放煙花爆竹產生的爆炸聲連綿不斷,如雷貫耳,吵的人年三十之夜往往難以入眠。燃放鞭炮地區的噪聲高達135分貝,遠遠超過人的聽覺范圍和耐受限度。在夜間人們所能接受的噪音不得超過45分貝,也就相當于蛙鳴聲。而高強度的噪音對患有腦血管、心臟病等疾病的病人來說有十分嚴重的危害。我國幾乎每年都有因放鞭炮,造成聽力受到嚴重損傷、爆炸性耳聾、聽覺遲鈍的事例。它不僅會損害我們的聽力,還會損害人的心血管系統。
燃放煙花爆竹會產生大量二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害氣體,這些有毒有害氣體是無形的“殺手”,當硝煙彌漫時,使人引起氣管炎等呼吸系統疾病,在空氣中形成的酸雨,造成森林死亡,農作物減產或死亡。燃放煙花爆竹產生的金屬氯化物的粉末和有害氣體,會使空氣重度污染,PM2.5嚴重超標至數十倍,使霧霾加重。燃放煙花爆竹產生的粉末和殘留物含有砷(砒霜的主要成分),經雨水沖刷流入下水道污染河流,造成魚蝦死亡、甚至絕跡。
把寶貴的資源(紙張、化工原料)都燃放掉,使大街小巷遍地狼藉,燃放煙花爆竹產生的大量垃圾給環衛工人帶來了嚴重的負擔。以北京為例,據報道,北京2012年除夕夜出動23000余人次,清理煙花爆竹殘屑等廢棄物1423噸,動用近百輛清運車輛,環衛工人無法與家人團聚,勞累至極,不得休息。
工業和交通是霧霾天氣和PM2.5爆表的主要原因,但煙花爆竹的“貢獻”也不可忽視!在霧霾日益加重的大環境下,煙花爆竹的燃放就好比壓倒駱駝的最后一根稻草。
2018-2020年春節期間石家莊市PM2.5組分變化和占比
2018-2020年春節期間保定市PM2.5組分變化和占比
2018-2020年春節期間北京市PM2.5組分變化和占比
通過分析空氣質量的變化趨勢,發現PM2.5、PM10及SO2濃度在煙花爆竹燃放時段(除夕夜間至初一上午)會快速增長且趨勢基本一致;而NO2、CO、O3濃度變化不明顯。為降低PM2.5濃度受夜間氣象因素的影響,我們選取PM2.5與CO比值作為春節期間煙花爆竹燃放的特征性指標(因為CO更穩定,NO2和O3易發生化學反應),評估煙花爆竹集中燃放對PM2.5的貢獻。結果顯示,對于北京、石家莊、保定等城市,在除夕夜間至初一上午,煙花爆竹對PM2.5污染的貢獻總體在50%~70%左右,最高可達80%。
從PM2.5組分上也能反映出煙花爆竹燃放對空氣質量的影響。煙花爆竹燃放會產生大量的氯離子、鉀離子、鎂離子等,這些物質可以作為煙花爆竹的示蹤組分。PM2.5組分實時監測結果顯示,在除夕夜間至初一凌晨,京津冀地區典型城市(北京、石家莊和保定)PM2.5中氯離子、鉀離子、鎂離子濃度和占比均明顯上升,這進一步說明了由于煙花爆竹的集中燃放導致PM2.5濃度迅速升高,空氣質量迅速轉差。
(數據來源:中國環境監測總站,制圖:中國環境科學研究院)
2017-2020年春節期間北京、石家莊、保定市的PM2.5和煙花燃放貢獻小時變化
煙花爆竹炸傷,除了普通的創傷還有爆炸時熱能釋放導致的燒灼傷。通常情況下,我們可根據傷情不同做正對性處置。
1.皮膚破損
處置:用干凈的敷料覆蓋傷口。
原因:皮膚是人體重要的免疫屏障,皮膚破損后外界的細菌很容易入侵導致感染。
作用:隔絕外界,防止感染。
2.皮膚燒灼傷
處置:立即用冷水沖洗受傷部位,通常要沖洗超過15分鐘,直到疼痛減輕為止。然后用干凈的紗布,棉墊或者毛巾等覆蓋傷口。
原因:燒灼傷后深層組織會有持續的熱損傷,皮膚破損有感染風險。
作用:冷水沖洗可以立即降溫,減輕熱損傷,同時可以清洗傷口,減輕疼痛。敷料覆蓋可防止感染。
3.傷口流血
處置:用干凈的敷料覆蓋傷口,用力加壓止血。
原因:出血是外傷第一大死因,止血也是外傷處置的首要任務。作用:防止感染的同時止血。
4.骨折
處置:找一個堅硬的外物固定支撐骨折兩端。
原因:骨折斷端可能會非常鋒利,如果沒有妥善固定,在搬運時會損傷周圍軟組織。
作用:固定骨折端,防止二次損傷。
有兩種特殊的外傷需要單獨指出。
1.斷指
煙花爆竹爆炸最容易傷到手,如果爆炸威力巨大,則可能會直接將手指炸斷。
處置:手指斷端包扎止血,斷指用紗布包好,再用塑料袋包裹防水,在塑料袋的外面放置冰塊。不能用水,更不能用酒精或碘伏直接浸泡斷指。
原因:斷指在6-8小時內可再植,所以斷指要妥善保存,但是直接浸泡會加速斷指壞死。
作用:低溫環境保存能降低斷指的細胞代謝,延長再植存活的時間窗。
2.眼睛炸傷
處置:用干凈的紗布覆蓋即可,不能用水沖洗,更不能揉捏眼睛。
原因:眼外傷通常會導致眼球破裂,眼球破裂時用水沖洗或用手揉捏可能會將眼球內的“零件”沖洗出來,也有可能將臟東西沖進眼球內。
作用:覆蓋傷口可防止感染。
如有出血,可用干凈紗布或毛巾用力壓迫止血并盡快送往醫院;出血量大且無法止血時,可用皮筋或布條扎住出血部位的上方,抬高患肢,盡快送往醫院。止血帶應每15分鐘松開一次,以免患肢缺血壞死。
不要在受傷皮膚上涂抹牙膏、醬油或有顏色的藥水等,不要自行穿刺、挑破皮膚創面的水皰或將皰皮撕脫。
不要在眼睛被炸傷后,立即用水沖洗,這樣可能會造成眼部化學灼傷。
不要在眼部受傷后,用手揉眼睛,傷口受壓會使眼部傷口擴大,甚至造成眼內結構損傷。
如果有肢體分離,一定要將斷端一并送往醫院,切勿遺失。
眼睛被炸傷時,除了盡快送往醫院,還可小心清除眼部污物及沙石。如眼睛局部腫脹、疼痛但無皮膚開放傷口,可用干凈冷毛巾濕敷。如有小的異物飛入眼內,可輕閉雙眼或稍眨眼,讓淺表的異物隨淚水流出。
隨著這幾年煙花禁燃禁放工作不斷推進,一些“冷煙花”披著“生日煙火”“仙女棒”的外衣悄然興起,備受熱捧。這些“冷煙花”安全嗎?
“冷煙花”又稱冷光煙花,是煙花爆竹產品中的一種。由于燃放時,火焰(火花)噴出后,溫度迅速降低,距噴射口20厘米處,溫度降至約80℃,距噴射口50厘米處,溫度降至約40℃,所以俗稱冷光煙花。
“冷煙花”作為煙花爆竹,其屬于易燃易爆危險品的基本屬性并未改變。
燃放此類產品時,噴射口處的溫度高達700-800℃,仍然可以灼傷人體,引燃易燃物。
在生產、經營、儲存、燃放“冷煙花”時,仍要嚴格遵守有關煙花爆竹安全管理的各項規定。生產、經營、運輸“冷煙花”時也必須取得相應煙花爆竹安全許可。
燃放“冷煙花”時應采取對煙花爆竹產品普遍適用的安全措施,嚴禁在室內以及任何禁止燃放煙花爆竹的場所燃放。
嚴禁故意將冷光煙花火焰接觸任何物品,嚴防不正確的燃放方式引發火災等事故。
近期網絡上出現了一種稱為“鋼絲棉”的物品,系直接點燃金屬細絲,其火焰(火花)溫度極高,可達2000℃以上。該物品無任何煙火藥(氧化劑)成分,不屬于煙花爆竹,更不是“冷煙花”。燃放該物品危險性極高,大家一定不要購買、燃放此類危險物品,以免造成人身傷害和火災事故,影響社會公共安全。
1.選擇合法的銷售網點購買煙花爆竹。購買時應選購外觀整潔、無霉變、完整未變形的產品,產品標志應完整、清晰,有正規的廠名、廠址、有提示語、中文說明等。
2.選擇室外空曠平坦、無障礙的地方燃放。嚴禁在繁華街道、劇院等人員密集的公共場所和山林、有電的設施下以及靠近易燃易爆物品的地方進行燃放;不要在樓群和陽臺上燃放。不要向人群、車輛、建筑物拋擲點燃的煙花爆竹;不要從建筑物內、屋頂、陽臺向外拋擲煙花爆竹。
3.燃放煙花前應仔細閱讀產品說明,嚴格按照說明方法燃放。
4.明確點火部位,采用煙或香點,側身點燃后,要迅速離開至25米以外的安全距離觀看。
5.燃放過程中如出現熄火等異常情況,千萬不要再次點火,也不要馬上靠近探查,更不要翻動煙花爆竹,須等15分鐘后再進行灌水處理。
6.燃放時,將煙花直立并平放在堅實、平整的地面上,且要注意按“向上”標準擺放。
7.盡量不要手持燃放。確需手持燃放時,只能用手指掐住筒體尾端,底部不要朝掌心,點火后,將手臂伸直,煙花火口朝上,尾部朝地,對空發射。
8.嚴禁酒后燃放。未成年人燃放煙花爆竹應當由其監護人或其他成年人陪同看護。
9.避免孩子把煙花爆竹當作玩具,用來與其他小朋友打鬧;不要嘗試危險玩法,比如將小鞭炮扔入井蓋、在玻璃容器里放鞭炮等;盡量不要手持燃放煙花爆竹。