福州市2017年春節(jié)期間城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量分析

張莉莉

摘要：指出了春節(jié)期間大量煙花爆竹的集中燃放所帶來的空氣污染影響較為顯著。2017年春節(jié)期間福州市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量同2016年同期比，環(huán)境空氣質(zhì)量較差，除夕夜煙花爆竹的大量集中燃放使得除夕夜成為空氣污染高峰時段。對2017年除夕 （2017年1月27日）18：00至初一（2017年1月28日）17：00時段，福州市6個空氣自動監(jiān)測點(diǎn)的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3小時監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：煙花爆竹的大量集中燃放對PM2.5和PM10濃度有很大影響，對SO2濃度有明顯影響，對 NO2濃度影響相對較小，O3濃度則明顯降低。另外氣象條件也明顯影響環(huán)境空氣質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：福州市；春節(jié)期間；空氣質(zhì)量；煙花爆竹

中圖分類號：X831

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16749944（2017）10006003

1 引言

春節(jié)是中國傳統(tǒng)節(jié)日，中國城市空氣質(zhì)量存在春節(jié)效應(yīng)。福州市從2007年開始，煙花爆竹由“禁放”改為“限放”，規(guī)定市區(qū)限制燃放煙花爆竹地區(qū)即三環(huán)路以內(nèi)地區(qū)、晉安區(qū)新店鎮(zhèn)、馬尾區(qū)馬尾鎮(zhèn)、羅星街道在農(nóng)歷臘月二十四至正月十五的6：00～23：00時段（其中除夕和初一為全天）允許燃放煙花爆竹[1]。煙花爆竹燃放的解禁有利于增加節(jié)日期間歡樂祥和的氣氛，但由此導(dǎo)致的環(huán)境污染問題也受到廣泛關(guān)注[2～5]。研究中選取 2017 年春節(jié)期間福州6個國控環(huán)境空氣自動監(jiān)測點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析評估了春節(jié)期間燃放煙花爆竹對福州市城區(qū)空氣質(zhì)量的影響。

2 監(jiān)測數(shù)據(jù)來源

2.1 站點(diǎn)分布

目前福州市國控環(huán)境空氣自動監(jiān)測點(diǎn)位共6個，分別是五四北路、楊橋西路、紫陽、師大、快安和鼓山（圖1）。其中，五四北路、楊橋西路、紫陽、師大監(jiān)測點(diǎn)位于城區(qū)三環(huán)內(nèi)，快安監(jiān)測點(diǎn)位于三環(huán)外馬尾鎮(zhèn)，鼓山監(jiān)測點(diǎn)位于遠(yuǎn)離人口密集區(qū)的鼓山風(fēng)景區(qū)內(nèi)。五四北路、楊橋西路、紫陽、師大、快安等5個點(diǎn)位為國控評價點(diǎn)，鼓山點(diǎn)位為國控對照點(diǎn)。

2.2 數(shù)據(jù)來源

福州市環(huán)境監(jiān)測中心站空氣自動站，采集了春節(jié)期間（1月27日至2月2日）福州市五四北路、紫陽、師大、楊橋西路、快安和鼓山等6個國控點(diǎn)位的AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3的小時數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 春節(jié)期間福州市環(huán)境空氣質(zhì)量總體情況

2017年春節(jié)期間（1月27日至2月2日）福州市城區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）小時變化趨勢如圖2。除夕（1月27日）白天空氣質(zhì)量級別為一級，空氣質(zhì)量狀況屬于優(yōu)；除夕至初一凌晨，AQI急劇升高，形成一個波峰，最大值達(dá)到200，空氣質(zhì)量狀況出現(xiàn)中度污染；凌晨過后AQI下降，初一、初二、初三、初四（1月28日、 1月29日、1月30日、1月31日） AQI日平均值在50～100之間，空氣質(zhì)量維持在二級良水平，其中初二（1月30日）9：00出現(xiàn)一個波峰，AQI值為140，空氣質(zhì)量狀況出現(xiàn)輕度污染；初五、初六（2月1日、2月2日）空氣質(zhì)量為優(yōu)。

表1為2016～2017年同期福州市春節(jié)期間空氣質(zhì)量級別變化。2017春節(jié)期間，同2016年同期相比，空氣質(zhì)量有4d從優(yōu)變?yōu)榱肌＝?jīng)計(jì)算，1月27日至2月2日福州市PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3的平均濃度分別為46.3 μg/m3、50.3 μg/m3、5.7 μg/m3、15.6 μg/m3、74.9 μg/m3，比2016年同期分別增長96.4%、65.3%、-9.1%、-60.2%、90.5%。PM10、PM2.5、03濃度的同比大幅度增加和SO2、NO2濃度的同比下降，可能與春節(jié)期間污染物排放量和氣象條件有關(guān)。

春節(jié)期間，大量人口返鄉(xiāng)，城區(qū)車流量明顯降低，同時全部工地基本停工，工業(yè)生產(chǎn)活動也基本停止，常規(guī)污染源減少，污染物排放量也明顯減少。這種情況下，春節(jié)期間污染物濃度應(yīng)比污染源沒有消減時低，然而表1顯示，2017年春節(jié)期間空氣質(zhì)量比2016年同期差，分析原因，春節(jié)是人們?nèi)挤艧熁ū褫^為集中的時段，春節(jié)期間煙花炮竹燃放是空氣質(zhì)量同比較差的主要原因。

3.2 除夕夜污染物濃度變化

根據(jù)《福州市煙花爆竹燃放管理規(guī)定》（市政府令第35號）[1]，福州市市區(qū)限制燃放煙花爆竹地區(qū)在春節(jié)期間6：00～23：00允許燃放煙花爆竹，其中除夕和初一為全天。且除夕至初一凌晨為傳統(tǒng)煙花爆竹燃放時間，所以除夕至初一這個階段城區(qū)燃放煙花爆竹量較多，污染較為嚴(yán)重。因此，本研究選擇除夕（2017年1月27日）18：00至初一（2017年1月28日）17：00 這一時間段進(jìn)行分析。

3.2.1 PM2.5、PM10的濃度變化

除夕（2017年1月27日）當(dāng)天18：00各監(jiān)測站點(diǎn)PM2.5小時濃度還保持在35 μg/m3以下，空氣質(zhì)量處于優(yōu)的水平；約19：00開始，各站點(diǎn)PM2.5小時濃度開始逐步上升，直至23：00PM2.5小時濃度還維持在75 μg/m3以下，空氣質(zhì)量處于良的水平；除夕23：00到初一（2017年1月28日）2：00，各站點(diǎn)PM2.5小時濃度急劇上升，紫陽站點(diǎn)0：00時PM2.5達(dá)到小時濃度最大值250 μg/m3，空氣質(zhì)量處于重度污染的水平；隨時間推移，除快安站點(diǎn)外，其余站點(diǎn)PM2.5小時濃度開始下降，五四北路、楊橋西路、紫陽站點(diǎn)從初一3：00開始，PM2.5小時濃度均保持在75 μg/m3，空氣質(zhì)量處于良的水平；快安站點(diǎn)，PM2.5小時濃度初一4：00躍升至峰值 418 μg/m3，空氣質(zhì)量處于嚴(yán)重污染的水平，隨后濃度下降，至初一12：00降至75 μg/m3以下。1月27日18時至1月28日17時PM2.5小時濃度變化如圖3。PM10小時濃度變化趨勢同PM2.5一致。PM10小時濃度最高值出現(xiàn)在初一凌晨1：00的師大站點(diǎn)，小時值為444 μg/m3。1月27日18時至1月28日17時PM10小時濃度變化如圖4。

對照點(diǎn)鼓山站點(diǎn)PM2.5、 PM10小時濃度只存在輕微變化，夜間略有升高，并很快回落，PM2.5最高濃度未超50 μg/m3，說明遠(yuǎn)離人口聚集區(qū)的鼓山風(fēng)景區(qū)內(nèi)幾乎沒有煙花爆竹燃放， PM2.5濃度、PM10濃度受影響小。而城區(qū)的各站點(diǎn)出現(xiàn)了明顯的污染高峰時段，短時間內(nèi)造成了污染。紫陽、五四北路、楊橋西路站PM2.5、 PM10小時濃度最大值都出現(xiàn)在0：00～1：00，且PM2.5、 PM10小時濃度回落較快。師大站、快安站污染高峰卻明顯滯后，且持續(xù)時間較長。分析原因，由于 27日夜至28日凌晨福州出現(xiàn)持續(xù)弱西北風(fēng)，污染物有明顯的向東南輸送過程，市區(qū)下風(fēng)向的師大站、快安站可能疊加了城區(qū)污染輸送和附近污染源排放。另外快安站點(diǎn)的凌晨1：00-4：00PM2.5小時濃度遠(yuǎn)高于其他站點(diǎn)，結(jié)合2017年福州市區(qū)春節(jié)、元宵兩節(jié)期間燃放煙花爆竹的規(guī)定分析，福州市今年三環(huán)內(nèi)實(shí)行煙花爆竹限燃，只允許在除禁燃區(qū)外燃放500響以下爆竹、小型煙花，而三環(huán)外的快安無限燃，大型爆竹煙花燃放可能是造成快安站點(diǎn)PM2.5小時濃度遠(yuǎn)高于其他站點(diǎn)的原因。

3.2.2 SO2的濃度變化

SO2小時濃度變化趨勢和PM2.5、 PM10變化趨勢類似，濃度波峰出現(xiàn)在初一凌晨0：00～1：00，最大小時值出現(xiàn)在初一凌晨0：00，小時值高達(dá)91 μg/m3。對照點(diǎn)鼓山站點(diǎn)SO2小時濃度只存在輕微變化，其余站點(diǎn)都出現(xiàn)明顯的波峰，其中濃度最高值出現(xiàn)在紫陽站點(diǎn)，快安站點(diǎn)回落速度較慢。1月27日18時至1月28日17時SO2小時濃度變化如圖5?？梢?，煙花爆竹的集中燃放直接影響了SO2的濃度值，這是引起SO2 污染的重要因素。

3.2.3 NO2的濃度變化

NO2小時濃度變化趨勢不如SO2那樣明顯。NO2的小時濃度峰值出現(xiàn)在初一凌晨0：00，然后逐漸下滑，初一白天有次高峰。對照點(diǎn)鼓山站點(diǎn)同城區(qū)其他站點(diǎn)變化趨勢類似，變化幅度也相差不大?？梢姡瑹熁ū竦娜挤艑?NO2的濃度影響不明顯。另外，同2016年同期對比，NO2小時濃度大幅度低于2016年同期，這可能與春節(jié)期間機(jī)動車流量減少， 致使NO2排放減少有關(guān)[7]。1月27日18時至1月28日17時NO2小時濃度變化如圖6。

3.2.4 O3的濃度變化

O3小時濃度變化趨勢不同于PM2.5、 PM10和SO2。各站點(diǎn)O3的小時濃度峰值出現(xiàn)在初一15：00左右，最高濃度為122 μg/m3，這主要與中午太陽輻射最強(qiáng)有關(guān)。O3的小時濃度在初一凌晨0：00～1：00出現(xiàn)低值。對照點(diǎn)鼓山站點(diǎn)在煙花燃放集中的除夕22：00到初一9：00幾個小時內(nèi)O3的小時濃度則高于城區(qū)各個站點(diǎn)。這與王占山等[8，9]的研究一致，即NOx（NO+NO2）濃度較高時，O3在NO 的作用下生成NO2和O2，故有可能導(dǎo)O3的生成速率小于消耗速率，從而導(dǎo)致煙花爆竹燃放高峰期O3濃度下降。1月27日18時至1月28日17時O3小時濃度變化如圖7。

圖7 2017年1月27日18時至1月28日17時

各國控點(diǎn)O3小時濃度

2017年5月綠 色 科 技第10期

4 結(jié)論

春節(jié)期間福州市城區(qū)空氣質(zhì)量受煙花爆竹燃放的影響顯著。除夕夜煙花爆竹的大量集中燃放使得除夕夜成為空氣污染高峰時段，其中煙花爆竹的大量集中燃放對PM10和 PM2.5濃度有很大影響 ，短時內(nèi)濃度上升，對SO2濃度有明顯影響，對NO2影響相對較小，O3濃度則明顯降低。另外氣象條件也是影響環(huán)境空氣質(zhì)量的重要因素。

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