爆竹燃放对哈尔滨空气质量的影响

王婷婷,关宏海

（1.黑龙江省气象局，黑龙江 哈尔滨 150001；2.牡丹江市气象局，黑龙江 牡丹江157000）

1 引言

春节燃放烟花爆竹是我国的传统习俗，但同时也产生了一系列诸如噪音、火灾、人体伤害、环境污染等问题。其燃烧可产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等气体及金属氧化物的粉尘污染环境。随着人们对空气质量的日益关注，学者们对爆竹影响空气质量等方面也做了大量深入研究。李悦[1]对2012年春节期间北京大气污染物的分析表明，受爆竹燃放影响，主要污染物浓度有所上升，以大气颗粒物增幅最为显著，且燃放时段PM2.5与PM10成分较为相似，但与非燃放时段明显不同。张小玲[2]对2006年北京近郊春节期间爆竹对空气质量影响的研究发现，PM2.5浓度最高可达该时段内月平均值的6倍,受燃放高峰的影响，近郊区6 h平均PM10浓度超过400μg/m3。本文统计哈尔滨8 a春节期间空气质量数据，并以2013年为例，分析说明爆竹燃放对哈尔滨空气质量的影响。

2 资料

大气污染物浓度受源与汇共同影响，其消散主要与天气条件有关，为降低汇的影响，单一通过研究污染物浓度反映源排放情况，故选择哈尔滨春节期间天气状况比较稳定的8 a（2001-2005年，2007-2008年，2010年）的空气污染指数数据进行分析，时间分辨率1 d，2013年空气质量指数数据，时间分辨率1 h。

表1 8 a春节期间PM10质量浓度 (单位：mg/m3)

3 爆竹燃放对8 a空气质量影响

选取每年腊月20日-正月25日为研究时段，8 a春节期间主要的首要污染物为PM10。PM10浓度从除夕开始急剧上升，至初五一直为污染物浓度高值期，初六随着爆竹燃放的减少，污染物排放减少，PM10浓度下降。由表1可知，污染物浓度峰值区间为除夕-初3，平均浓度是研究时段总浓度的1.16-1.6倍，是其余时段（除夕-初3除外）的1.18-1.74倍，除2008，2010年外，均达到了污染级别。爆竹燃放主要集中在除夕夜间，此时若大气相对稳定，污染物难以扩散，而排放量又增大，可致污染物积累，统计8 a数据，基本在初1达到峰值，之后随着爆竹燃放的减少，PM10的浓度有所下降，但仍高于非燃放日。

4 2013年春节期间空气质量变化

为保护和改善生活环境、生态环境，保障人体健康，自2013年1月1日起，哈尔滨市已执行新的《环境空气质量标准》（GB 3095-2012），新标准在原有对颗粒物PM10、二氧化硫、二氧化氮监测的基础上，新增加了对一氧化碳、颗粒物PM2.5以及臭氧的监测，新标准细化了对污染物的分类监测，也更符合公众的切身感受。哈尔滨作为首批执行新标准的城市，在城区共设置12个监测点，分别是松北商大、岭北、阿城会宁、南岗学府路、太平宏伟公园、道外承德广场、香坊红旗大街、动力和平路、道里建国路、平房东轻厂、呼兰师专及省农科院。

图1 红旗大街2013年2月空气质量指数（---以NO2为首要污染物时段，+以PM 2.5为首要污染物时段）

统计12个站点2月份的空气质量数据显示，首要污染物以颗粒物、二氧化氮、二氧化硫为主，一氧化碳及臭氧很少出现，仅分别在呼兰师专出现1 h及岭北出现3 h。总体上，除香坊红旗大街是以NO2为主要的首要污染物外，其余站点均主要以颗粒物PM2.5为主，其中太平宏伟公园及动力和平路以SO2为首要污染物也较多，分别占总时数的30%、36.7%。按上文8 a统计燃烧爆竹污染时段分析，除夕-初3及正月15，12个站点的首要污染物均为PM2.5，因红旗大街主要的首要污染物为NO2，以该站点为例，可以更直观地研究燃放爆竹后，空气中污染物的变化情况。

爆竹燃放时间主要在小年，除夕-初五，元宵节，对应2013年日期分别为2月3日，9-14日及24日，三个时间段分别对应了图1中三个AQI的峰值区。从3日开始，AQI指数陡增，首要污染物也由NO2转为PM2.5，空气质量由轻度污染转为中度污染，之后燃放一直持续，空气基本维持在中度污染以上，直到9日（除夕）夜间，由于爆竹集中燃放，AQI呈爆发式增长，10日峰值突破300，达到严重污染（空气污染最高级），此种污染级别可使健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病。14日后，爆竹燃放减少，且颗粒物受大气运动及自身沉降作用，浓度降低，AQI指数下降到150以下，首要污染物也由PM2.5转为NO2，空气质量渐好，24日（正月15）夜，爆竹的燃放引起AQI指数再一次出现高峰，空气由轻度污染转为重度污染，首要污染物为PM2.5。综上可以看出，燃放时段AQI指数是其余时段的2-3倍，且与首要污染物PM2.5的出现非常吻合，即爆竹燃放的污染物主要以PM2.5排放为主。

[1]李悦，程水源，黄青，等.烟花爆竹燃放期间大气颗粒物的化学成分特征 [J].暨南大学学报 （自然科学版）,2013,34(3):328-332.

[2]张小玲，徐敬，李腊平.不同气象条件下烟花爆竹燃放对空气质量的影响研究 [J].气象与环境学报,2008,24(4).