2020年春节期间烟花禁放对安庆市空气质量效果评估

章宜洁，潘玉锁，彭雪非，何龙飞

(安庆市环境监测中心站，安徽 安庆 246002)

1 引言

春节期间燃放烟花爆竹是中华民族的传统习俗，在我国已有2000多年的历史。有研究表明，燃放烟花爆竹会导致空气质量在短时间内迅速恶化，它不仅危害居民身体健康，还会对环境空气质量造成较大污染[1]。燃放烟花爆竹使春节期间城市空气状况具有其特殊性，城市空气质量存在春节效应[2]。近年来，我国不少学者相继开展了烟花爆竹对空气质量影响的研究。如徐文帅[3]等发现燃放烟花爆竹对海口市正月初一空气质量影响较大，主要影响污染物为PM10、PM2.5及SO2，对NO2、CO及O3影响相对较小。赵旭辉[4]等分析2017～2018年春节期间合肥市大气污染物浓度发现，2018年PM10及PM2.5峰值浓度都比2017年有所降低，污染物峰值容易出现在除夕和正月初一前后等。为了减少环境污染，安庆市2018年1月1日起施行《安庆市燃放烟花爆竹管理条例》，规定在限制地点、限制时间燃放烟花爆竹。由于安庆市在年夜饭前、新年零点及正月初一早上有燃放烟花爆竹的民俗，因此2019年春节期间，燃放烟花爆竹造成空气质量急剧恶化，出现了重度污染天气。为此，安庆市人民政府于2020年1月3日发布《关于禁止燃放烟花爆竹和禁止焚烧香纸冥币的通告 》，规定自通告发布之日起在安庆市建成区内全面禁止燃放烟花爆竹。本文利用2019～2020年春节期间环境空气监测数据，评估烟花禁放对安庆市大气污染防治的积极作用，为管理决策提供科学依据。

2 资料与方法

本次分析所用环境空气质量监测数据来源于安庆市环境空气国控监测站点自动监测数据。目前，安庆市共有4个国控环境空气质量自动监测站点，其中环科院、马山宾馆及市人大站点为城市评价点，安庆大学为清洁对照点，不参与全市整体空气质量评价。

4个站点所用仪器设备都符合国家相关标准规定，通过生态环境部环境监测仪器质量监督检验中心适用性检测。本文研究时段为2019年和2020年农历腊月二十九至正月初六，即2019年2月3～10日，2020年1月23～30日，主要分析PM2.5、PM10、SO2及NO2等污染物在烟花禁放后质量浓度变化、污染物空间变化及烟花集中燃放对PM2.5、PM10的贡献量。

3 结果与讨论

3.1 烟花禁放对春节期间空气质量影响分析

2019春节期间(禁燃前)，安庆市空气质量指数(AQI)变化范围为35～294，空气质量优良率是62.5%，AQI在正月初一达到峰值(294)，污染时段主要集中在除夕和正月初一，两天都是重度污染，AQI分别为212和294。2020年春节期间，安庆市空气质量AQI变化范围为37～127，空气质量优良率是87.5%，比2019年增加25%，没有出现中度污染及以上等级天气。AQI峰值(127) 出现在正月初六，峰值比2019年下降了56.8%。2020年春节期间空气质量较2019年有了很大改善，禁放效果比较明显。

图1 2019～2020年春节期间安庆市AQI比较

3.2 烟花禁放对污染物小时浓度影响分析

2019年春节期间，SO2在除夕18时(23 μg/m3)、正月初一1时(28 μg/m3)及11时(40 μg/m3)出现3个小时浓度峰值，其它时段基本保持在10 μg/m3左右。安庆民俗是人们在年夜饭前、新年零点、初一早上都会燃放烟花爆竹，SO2浓度峰值与这三段时间点基本吻合。2020年春节期间，SO2小时浓度峰值出现在正月初四5时(18 μg/m3)，比2019年降低了55%，除夕和初一都没有出现峰值，可能与烟花禁放有一定关系[4]。

图2 2019年和2020年春节期间SO2与NO2小时浓度对比

2019年春节期间，NO2分别在除夕21时(37 μg/m3)、23时(36 μg/m3)及初二19时(34 μg/m3)出现3个小峰值，分析认为燃放烟花爆竹在一定条件下会对NO2产生影响[5]。2020年春节期间，NO2小时浓度在除夕及初一都比较稳定，初三至初六浓度起伏较大，可能与春节期间人们走亲访友，机动车污染排放有关。

2020年春节期间PM10在腊月二十九日2时(91 μg/m3)、正月初一3时(124 μg/m3)及初六20时(110 μg/m3)出现峰值，其余时段浓度都比较稳定，基本低于100 μg/m3。2020年春节期间PM2.5最大峰值出现在正月初六22时(125 μg/m3)，而不是除夕及正月初一。2020年春节期间PM10、PM2.5的小时峰值浓度比2019年分别下降了78.8%、70.5%，且影响时间缩短，说明烟花禁放对颗粒物浓度的削减比较显著。

3.3 烟花禁放对污染物空间分布影响分析

安庆市目前有4个国控空气监测站点，其中环科院、马山宾馆及市人大位于城区，属于禁燃区，安庆大学站点位于市郊，在禁燃区以外。2019年春节期间，环科院、马山宾馆及市人大站点的PM2.5小时峰值浓度分别为348、473及481 μg/m3，安庆大学站点春节期间人群密集程度低，人为活动少，该点的PM2.5峰值浓度明显低于3个城区站点，说明燃放烟花爆竹在短时间内对各区域PM2.5峰值的影响有一定差异。2020年春节期间，四个站点的PM10日均值下降幅度在6.0%～58.9%之间，PM2.5下降幅度为7.4%～48.8%。从峰值浓度来看，PM10下降幅度由高到低依次为马山宾馆间点(79.9%)、市人大站点(79.9%)、环科院站点(76.0%)及安庆大学站点(68.9%)，PM2.5下降幅度由高到低依次为马山宾馆(73.4%)、市人大(73.4%)、环科院(64.7%)及安庆大学(61.0%)。烟花禁放后，春节期间城区及市郊PM10及PM2.5的日均浓度及峰值浓度都有所下降，且城区的小时峰值浓度比市郊下降得更为显著，禁放效果比较明显。禁燃后，2020年春节期间城区和市郊站点的PM10及PM2.5质量浓度差距缩小，更加接近。

图3 2019年和2020年春节期间PM10与PM2.5小时浓度对比

表1 2019年和2020年春节期间安庆市不同站点大气污染物浓度

3.4 烟花爆竹燃放对PM2.5和PM10贡献量分析

由于CO更为稳定，受烟花爆竹燃放影响更小，选取CO作为春节期间烟花爆竹燃放期间大气扩散条件变化的参考指标[9，10]，对比分析2019年与2020年春节期间烟花爆竹燃放影响。计算公式：

Mf=M-Maver×(C/Caver)

(1)

式(1)中：Mf为烟花爆竹集中燃放期(除夕19:00至正月初一12:00)对PM2.5和PM10的贡献量，μg/m3；M为烟花爆竹集中燃放期的PM2.5和PM10的浓度值，μg/m3；Maver为非烟花爆竹集中燃放期(除夕12:00～18:00)PM2.5和PM10的浓度均值，μg/m3；C为烟花集中燃放期的CO浓度值，mg/m3；Caver为非烟花爆竹集中燃放期CO的浓度均值，mg/m3。2019年春节期间燃放烟花爆竹对PM10及PM2.5的贡献量分别为180 μg/m3、123 μg/m3(表2)，2020年全面禁放后分别为33、29 μg/m3，PM10及PM2.5的贡献量分别降低了81.7%、76.4%，表明烟花禁放起到了显著的污染削峰作用。

表2 2019年和2020年春节期间烟花爆竹燃放对PM2.5和PM10的贡献测算

4 结论

(1)随着烟花禁放的实施，2020年春节期间安庆市空气质量明显好于2019年，AQI峰值降低了56.8%，优良率提高25%，消除了中度及重度污染天气。

(2)烟花禁放对PM10、PM2.5、SO2及NO2浓度都有一定的消减作用，2020年春节期间，PM10及PM2.5的小时峰值浓度比2019年分别降低了78.8%、70.5%，SO2及NO2浓度降幅较小。

(3)由于烟花禁放，2020年春节期间城区及市郊各站点的PM10及PM2.5的质量浓度比禁燃前均有所下降，城区的小时峰值浓度比市郊下降得更为显著，PM10及PM2.5质量浓度的空间差异性进一步缩小。

3.4 2020年春节期间，烟花爆竹燃放对PM10及PM2.5的平均贡献量比2019年大幅下降，分别降低了81.7%、76.4%，烟花禁放起到了显著的污染削峰作用。