烟花爆竹试燃放时段浏阳市城区PM₁₀和PM_2.5的污染特征及影响分析

邓琴 张敏

摘要：利用浏阳市2018年烟花爆竹试燃放时段污染天气作为研究背景，选取浏阳市环境空气自动监测省控站点2018年全年期间周1至周5实时监测数据及气象参数进行了分析。结果表明：烟花爆竹试燃放时段对环境空气中PM10和PM2.5影响显著，集中试燃放对PM10和PM2.5的小时值增长倍数贡献明显，烟花爆竹试燃放时段对PM10和PM2.5的小时值最大贡献量分别为17～31ug/m₃和11～19ug/m₃最大增高倍数分别为0.4～0.7倍和0.4～0.9倍。PM10和PM2.5小时浓度均为秋季增幅最大。

关键词：烟花爆竹;试燃放;细颗粒物;污染特征

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0161-03

1引言

浏阳市属“中国烟花之乡”，花炮生产被列为地方性产业保护项目，因此浏阳烟花爆竹试燃放及大型焰火晚会成为了浏阳特色，周一至周五都会定时定点进行烟花试燃放，但烟花爆竹试燃放时间段，会使空气质量在短时间内发生剧烈波动，空气中污染物浓度也呈现明显变化。相关研究表明，城市在特定时段集中燃放烟花爆竹会导致局部空气质量严重下降，大量燃放烟花爆竹对大气中颗粒物浓度、SO2和NO2浓度增加有明显影响，特别是对细颗粒物浓度贡献最大，燃放期间PM10和PM2.5浓度会成倍增长;在烟花爆竹集中燃放期间，不利于污染物扩散的气象条件将造成污染物的累积，引起浓度升高并造成持续性污染。

本文利用2018年1月1日至2018年12月31日周一至周五的环境空气自动监测省控站点实时监测数据及气象参数，分析烟花爆竹试燃放时段浏阳市城区PM10和PM2.5的污染特征，探讨烟花爆竹试燃放时段对浏阳市空气质量的影响，为浏阳市烟花爆竹试地方性产业相关规定的修订及污染控制措施的制定提供参考。

2研究方法

环境空气质量监测数据及气象资料来源于浏阳市城区所设的环境空气自动监测省控站点，省控站点位于浏阳市环境保护监测站楼顶，距离浏阳市烟花爆竹试燃放点2km;浏阳市烟花爆竹试燃放点位于市荷花街道办事处浏河村金滩燃放场。

采用统计方法分析浏阳市2018年烟花爆竹试燃放时段周一至周五夏秋季（5月1日至10月31日）19：00～21：30;冬春季（11月1日至4月30日）18：00～21：00期间PM10和PM2.5的逐时变化特征及对环境空气的影响。

3结果与讨论

3.1PM2.5和PM10浓度逐时变化规律

2018年烟花爆竹试燃放时段浏阳市城区PM10和PM2.5逐时浓度变化如图1，图2。

由图1、图2可知，2018年春、夏、秋、冬季烟花爆竹试燃放时段PM2.6和PM，。小时浓度均呈一致变化趋势，PM2.5、PM10小时浓度值冬季与春季接近，夏季与秋季较接近;而春、夏、秋、冬季均为烟花爆竹试燃放起始时间18：00～19：00后出现PM2.5、PM10浓度逐渐上升趋势，试燃放结束后1h 22：00时达到浓度最高值，在22：00后呈逐渐下降趋势，说明烟花爆竹试燃放时段对环境空气中PM10和PM2.5影响显著。

3.2PM2.5和PM10相关性分析

对PM2.5和PM10进行两两相关性分析，结果见图3、4。

由图3、4可知，PM2.5和PM1024h浓度值与试燃放前后小时浓度值均呈高度正相关性，相关系数R为0.93～0.99，表明烟烟花爆竹集中试燃放时段会导致PM10小时浓度值急速增加，同时PM2.5也跟着迅速增高，两者呈一致同步性，说明其污染物的同源性。

3.3烟花爆竹集中试燃放对浏阳市城区环境空气

PM2.5和PM10小时值的影响

将烟花爆竹试燃放前17：00的小时值作为未受烟花爆竹影响的基准值，试燃放开始至燃放后1h内峰值作为受烟花爆竹影响最严重的小时值，分析烟花爆竹试燃放对PM2.5和PM10小时值贡献量。结果显示，烟花爆竹试燃放对PM10小时值贡献量为17～31ug/m₃其中春季最高;烟花爆竹集中试燃放对PM2.5小时值贡献量为11～19肚g/m₃，其中春季最高;表明烟花爆竹集中试燃放会导致PM2.5和PM。小时值明显升高（表1）。

将烟花爆竹试燃放前17：00的小时值作为未受烟花爆竹影响的基准值，PM2.5和PM10小时峰值对比后，PM。小时浓度增高0.4～0.7倍，PM2.5小时浓度增高0.4～0.9倍，PM2.5和PM10小时浓度均为秋季增幅最大。

3.4烟花爆竹试燃放时段气象因素变化

烟花爆竹试燃放期间风向和风速小时平均值如图5、6所示，从图中可以看出，烟花爆竹集中试燃放时段风向、风速相对稳定，24h均以东南风为主导风向，试燃放期间风速平稳，因此PM2.5和PM10污染物浓度变化受大气对流运动影响很小。

4结论

（1）2018年全年集中试燃放烟花爆竹时段PM2.5和PM10小时浓度均呈一致变化趋势，PM2.5、PM10小时浓度值冬季与春季接近，夏季与秋季较接近;而春、夏、秋、冬季均为烟花爆竹试燃放起始时间18：00～19：00后出现PM2.5、PM10浓度逐渐上升趋势，试燃放结束后1h22：00时达到浓度最高值，在22：00后呈逐渐下降趋势，说明烟花爆竹试燃放时段对环境空气中PM。。和PM2.5影响显著。

（2）PM2.6和PM1024h浓度值与试燃放前后小时浓度值均呈高度正相关性，相关系数R为0.93～0.99，表明烟烟花爆竹集中试燃放时段会导致PM10小时浓度值急速增加，同时PM2.5也跟着迅速增高，两者呈一致同步性，说明其污染物的同源性。

（3）烟花爆竹试燃放对PM10小时值贡献量在17～31ug/m₃，其中春季最高;烟花爆竹试燃放对PM。小时值贡献量在11～19ug/m₃，其中春季最高;表明烟花爆竹集中试燃放会导致PM2.5和PM10小时值明显升高;PM2.5和PM10小时峰值对比后，PM10小时浓度增高0.4～O.7倍，PM2.5小时浓度增高0.4～0.9倍，PM2.5和PM10小时浓度均为秋季增幅最大。

（4）煙花爆竹集中试燃放时段风向、风速相对稳定，24h均以东南风为主导风向，试燃放期间风速平稳，因此PM2.5和PM10污染物浓度变化受大气对流运动影响很小。