专家:烟花爆竹燃放对空气污染影响几何?

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专家:烟花爆竹燃放对空气污染影响几何?

2023-10-18 07:42| 来源: 网络整理| 查看: 265

  2015年春节期间的数据显示,除夕夜18时至23时,全国PM2.5小时平均浓度呈逐渐升高趋势。大年初一凌晨2时PM2.5平均浓度最高。随着烟花爆竹燃放量下降和再次增加,PM2.5浓度先后从19日凌晨4时开始出现下降,9时左右再次出现小幅上升。

  燃放烟花爆竹加重空气污染似乎是板上钉钉的事。很多科学团队已经证明,燃放烟花爆竹,哪怕只是家里燃放的那种小型烟花,也能够释放出污染物,影响空气质量。

  污染量有多少

  烟花爆竹通常以硝酸钾、硫磺、木炭等为原料加工而成,在燃放过程中除了会排放大量的氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳等气态污染物以外,还会排放大量颗粒物,包括金属颗粒、黑碳以及有机物。

  早在2006年,就有科学团队定量测试了其瞬间污染程度。结果显示,当年元宵节燃放当天PM2.5浓度是3天后非燃放天的7倍。

  在燃放当天的PM2.5中,有90%的矿物气溶胶、98% 的铅、43%的黑碳、28%的锌、8%的硝酸盐和3%的硫酸盐来自烟花爆竹燃放。

  在我国,由于烟花爆竹只允许在春节期间燃放,所以,在非春节期间,来自烟花爆竹燃放的污染物与汽车尾气、工业排放等化石燃料燃烧生成的污染物相比,对雾-霾形成的影响要小得多,但燃放瞬间污染物大量产生,足以让PM2.5“爆表”。

  今年春节前夕,上海交通大学燃烧与环境技术研究中心的上官文峰和同事进行了一项测试,他们将3只小鞭炮放入30立方米的测试舱中燃放,其产生的PM2.5浓度达到1230微克/立方米。在平时,当PM2.5浓度大于“合格值”75微克/立方米时,就已经看不清蓝天了。

  上官文峰以上海外环内城区为范围进行推算,如果每10户家庭燃放一串万响鞭炮,其产生的PM2.5浓度可达310微克/立方米,污染程度不可小觑。

  产生影响有多大

  单从燃放烟花爆竹排放出污染物的数量和持续时间上评价其对空气污染的“贡献”远远不够。

  燃放烟花爆竹会排放出大量金属颗粒物,这些金属颗粒物会和汽车尾气、工业排放污染物产生反应。“金属颗粒物的存在提供了大量的反应表面,从而促进二氧化硫、氮氧化物等气态污染物向颗粒态转化;再如,某些金属粒子可以作为催化剂,使空气中一些颗粒吸附污染气体的速率变快,污染粒子增多,从而加剧污染。”张养梅说。

  那么,局地瞬时污染强度大的烟花爆竹燃放是否会导致区域性雾-霾?2011年,一个国际科学团队在比对了由烟花爆竹燃放所产生的颗粒物和在当年春节期间区域性雾-霾中的空气悬浮颗粒物后发现,在偏远地区的大气中,很大一部分颗粒物确实源自烟花爆竹燃放。

  科学家认为,这项研究可以证实烟花燃放的确与区域性雾-霾有关。

  在天气条件适合时,烟花爆竹的污染物有时能够突破大气边界层,随着大气运动传输到很远的地方。同时,一些污染物,如金属粒子,寿命很长,即便从大气中沉降下来,也会以依附在路面、建筑物表面及土壤中的形式长期存在。“因此,烟花爆竹燃放对大范围区域性雾-霾的形成是有‘贡献’的。”张养梅说。

  不过专家坦言,比起工业排污、汽车尾气等长期存在的污染源来说,燃放烟花爆竹是小概率事件。因此,科学界对其影响的定量研究相对缺乏。

  此外,除了污染空气以外,烟花爆竹污染物还会直接对人体健康造成危害,其也是导致酸雨、光化学污染的因素。

  污染物能存留多久

  烟花爆竹污染物如何在大气中沉降、消散呢?在通常情况下,可以通过重力作用自由沉降的颗粒物粒径一般要大于40微米。而烟花爆竹,尤其是烟花燃放产生的颗粒污染物粒径通常小于2.5微米,无法迅速自然下沉,而会漂浮在大气中,在大气湍流的作用下,发生沉降或消散。

  “简单地说,在风的作用下,颗粒物会向下风向传输。在传输过程中,当遇到建筑物、树木等障碍物时,颗粒物会吸附到这些物体表面;在与海面或地面的撞击过程中,颗粒物也会沉降消失在大气中。”中国气象科学研究院副研究员张养梅解释。

  因此,烟花爆竹污染物的消散在很大程度上取决于气象条件。小的污染物在相对静稳的天气条件下会不断累积、长大并长期悬浮在大气中,有的可达15天至20天。如果气象条件有利,如刮风或下雨,会加速其沉降和消散,有时几个小时就可以消散。

  在现有情况下,这并不意味着大气自净能力能够迅速地、完全地消化这些污染物。“尤其对于北京等污染本来就严重的区域,大气自净能力本身就很弱。燃放烟花爆竹,PM2.5自然很容易超过‘合格值’。”张养梅说。

  (来源:《中国气象报》2015年3月6日四版 责任编辑:张林)



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