淺析煙花爆竹常用原材料對(duì)環(huán)境影響

梁杰 唐炳祥 肖湘杰

摘 要：本文重點(diǎn)研究分析了煙花爆竹常用原材料、生產(chǎn)過(guò)程、燃放對(duì)環(huán)境的影響，找出了煙花爆竹對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生哪些具體影響，對(duì)如何解決這些影響提出了一些新思路、新觀點(diǎn)。這些思路和觀點(diǎn)不僅對(duì)煙花爆竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展有較大的積極意義，而且對(duì)整個(gè)煙花爆竹產(chǎn)業(yè)走安全環(huán)保發(fā)展之路也有參考與借鑒作用。

關(guān)鍵詞：煙花爆竹;常用原材料;對(duì)環(huán)境影響

煙花爆竹上千年來(lái)一直深受世界各族人們喜愛(ài)的傳統(tǒng)工藝美術(shù)品，中國(guó)煙花爆竹占全球生產(chǎn)總量的90%，占世界貿(mào)易總量的80%。但近些年來(lái)，由于禁放的蔓延，市場(chǎng)大幅縮減。生產(chǎn)企業(yè)不得不從產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品材料、生產(chǎn)工藝、經(jīng)營(yíng)理念等方面進(jìn)行改進(jìn)，研發(fā)出更安全、更環(huán)保的對(duì)環(huán)境污染小的煙花爆竹產(chǎn)品。而研究分析出煙花爆竹常用原材料對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)出更多環(huán)保新原材料、新工藝有重要意義。

1 煙花爆竹常用原材料

煙花爆竹常用原材料分為非化工材料和化工原材料。非化工材料主要涉產(chǎn)品包裝，包裝都為紙張包裝，為可再生資源，不會(huì)的對(duì)我們的環(huán)境造成危害。易造成危害的主要為化工原材料。主要有工業(yè)高氯酸鉀、工業(yè)硝酸鋇、工業(yè)碳酸鍶、工業(yè)硝酸鉀等氧化劑。硫磺、木炭、鋁粉、鋁鎂合金粉、鈦粉等還原劑。

化工原材料：①高氯酸鉀（KClO4）為無(wú)色斜方晶體或白色粉末，在煙花爆竹煙火劑中取代氯酸鉀的主要氧化劑，由于其熔點(diǎn)較高，分解時(shí)釋放熱量較小，相對(duì)于用氯酸鉀制成的煙火劑對(duì)熱、摩擦、撞擊的感度低;②硝酸鉀（又名火硝、土硝、硝石、鹽硝，KNO3）。硝酸鉀為透明結(jié)晶，由于其價(jià)格低廉，吸濕性小，具有較易點(diǎn)燃等特點(diǎn)，主要用作制造黑火藥、引火線、爆竹等的氧化劑，還可用于焰火中產(chǎn)生紫色火花;③高氯酸銨（別名：過(guò)氯酸銨）NH4ClO4。為白色晶體，強(qiáng)氧化劑，工業(yè)高氯酸銨在煙花爆竹煙火劑中用作氧化劑。燃燒時(shí)的固體殘留物物極少，因而高氯酸銨是彩色焰藥的良好氧化劑，用作制造微煙焰火、字幕煙花、無(wú)煙炸藥、火水箭推進(jìn)劑、炸藥配合劑等的氧化劑;④硝酸鋇[Ba（NO3）2]。物化性質(zhì)：硝酸鋇為透明或白色晶體，在煙花制品中在作氧化劑，使藥劑燃燒呈綠色火焰，用于制造綠光劑;⑤草酸鈉（又名乙二酸鈉，Na2C2O4）。草酸鈉為白色晶體，在煙花制品中作生色劑和阻燃劑，用于制造黃光、金閃等;⑥氟鋁酸鈉（又名冰晶石Na3AlF6）。氟鋁酸鈉為白色或淡黃色或淡紅色，有時(shí)呈黑色的單斜晶系，在煙花制品中作生色劑和阻燃劑，使藥劑燃燒呈黃色火焰;⑦碳酸鍶（SrCO3）為白色無(wú)臭無(wú)味粉末，在煙花制品中作生色劑，使藥劑燃燒呈紅色，用于制造紅色發(fā)光劑;⑧鋁粉（別名：銀粉、鋁銀粉，Al）。粉有銀白色到銀灰色和黑色兩種，在煙花制品中作金屬可燃物，使煙火燃燒產(chǎn)生強(qiáng)烈白光和熱能，無(wú)特殊的火焰顏色;⑨鎂鋁合金粉（Mg4Al3）。鎂鋁合金粉為銀灰色金屬粉末，在煙火藥燃燒時(shí)，它能放出大量的熱和強(qiáng)烈的白閃光，有助于提高藥劑的分解和爆炸，能明顯提高色彩的明亮度;⑩硫磺（S）。淡黃色粉末，在煙花制品中作可燃物和粘合劑;?炭粉 charcoal powder（C6。H2O）。黑色或褐色粉末、顆粒，木炭是多孔性物質(zhì)，表面積較大，具有較好的反應(yīng)能力和吸附能力，新制成的木炭會(huì)產(chǎn)生自燃，在煙花制品中作可燃物;?氧化銅（CuO）。為黑色細(xì)粉，在煙花制品中作生色劑，用于制造藍(lán)色發(fā)光劑;?聚氯乙烯樹(shù)脂[CH2=CHCl]n簡(jiǎn)稱(chēng)PVC。工業(yè)品是白色的或淡黃色的粉末，它具有極好的耐化學(xué)腐蝕性，但熱穩(wěn)定性和耐光性較差。在煙火制品中作粘合劑、阻燃劑和氯離子給予體;?酚醛樹(shù)脂（C48H42O7）簡(jiǎn)稱(chēng)PF。在煙花制品中作粘合劑，并作可燃物;?氯酸鉀KClO3。為無(wú)色片狀結(jié)晶或白色顆粒粉末，氯酸鉀是一種敏感度很高的炸響劑，有時(shí)候甚至?xí)谌展庹丈湎伦员??鈦（Ti）。鈦一般為灰褐色固體粉粒狀，有粗細(xì)之處。通常情況下不易氧化。在煙花制品中作可燃物，銀白光花及黃光花的光劑;?鄰苯二甲酸氫鉀（C8H5O4K）。白色粉末或淡綠粉末物，在煙花制品中作笛音劑。

2 煙花爆竹常用原材料對(duì)環(huán)境的影響

煙花爆竹從出現(xiàn)以來(lái)，一直是煙火藥劑為爆炸藥劑，經(jīng)過(guò)上千年的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，煙花爆竹所用的化學(xué)藥劑越來(lái)越多。主要會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生以下影響：

目前不管是白藥炮還是黑藥炮，成分里都含有硫磺，燃放后會(huì)對(duì)空氣有污染。鞭炮里用于起膨化作用的的珍珠巖粉不能燃燒，在燃放過(guò)程中會(huì)擴(kuò)散在空氣中形成煙塵，并在地面上形成白色斑痕，還影響美觀。燃放煙花爆竹造成噪音污染。部分產(chǎn)品單個(gè)藥量過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生很大的爆炸聲響，容易擾民。由于現(xiàn)在大部分煙花爆竹產(chǎn)品所用引線都是含硫引線和使用再生紙，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，不光影響觀賞效果，并導(dǎo)致PM2.5過(guò)高。封口用的固引劑和泥地都會(huì)隨爆炸在空氣中揚(yáng)起塵土，造成粉塵污染;煙花爆竹中使用的金屬粉在燃燒或爆炸反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生SO2、P2O5、NO2、CO、CO2、H2S、鉛蒸氣等氣態(tài)生產(chǎn)物。以及鉛化合物、汞化合物、砷化合物、鈦及未完全燃燒的炭和固態(tài)殘?jiān)?。這些有害物質(zhì)，擴(kuò)散到大氣、土壤或水中后，對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不良影響。SO2、P2O5、NO2、CO、CO2、H2S在空氣中易形成酸雨或酸霧。顆粒物、鉛化合物、汞化合物等經(jīng)消化道或皮膚入侵人體組織，會(huì)對(duì)人體造成傷害。固態(tài)殘?jiān)诃h(huán)境中不可降解，對(duì)土壤會(huì)造成危害。

3 如何有效降低煙花爆竹對(duì)環(huán)境的影響

煙花爆竹對(duì)環(huán)境的影響主要是原材料、生產(chǎn)和燃放會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，應(yīng)從以下幾個(gè)方面采取措施有效降低對(duì)環(huán)境的影響：

①研發(fā)環(huán)保原材料。加大科研投入，改進(jìn)煙花爆竹原材料藥物配方，尤其是對(duì)無(wú)硫藥劑的研發(fā)。如鞭炮引線不使用硫磺，只用炭粉和低鉀生產(chǎn)，減少有害氣體的排放;②杜絕使用不易降解物質(zhì)。不要添加膨化劑，組合煙花不要加泡沫隔板等，減少固態(tài)殘留物對(duì)環(huán)境的影響;③選用優(yōu)質(zhì)原材料。選用環(huán)保紙張和環(huán)保原材料，降低燃放產(chǎn)生的煙塵;④優(yōu)化制造工藝。加大機(jī)械化生產(chǎn)推廣，淘汰落后的制造工藝;⑤嚴(yán)格控制單個(gè)產(chǎn)品藥量。GB10631-2013國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)就規(guī)定B、C、D級(jí)聲級(jí)值≦110分貝，A級(jí)產(chǎn)品要≦120分貝，而且對(duì)燃放的地點(diǎn)也有明確要求。只要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定燃放，其產(chǎn)生的聲響效果和視覺(jué)效果絕對(duì)不是噪音而是喜慶悅耳的聲樂(lè);⑥堅(jiān)決杜絕違禁藥物使用。從煙花爆竹常用化工材料我們可以得知產(chǎn)生的氣體主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害氣體。以及鉛化合物、汞化合物、砷化合物、鈦及未完全燃燒的炭和固態(tài)殘?jiān)?。這些大部分是不被允許的。這些產(chǎn)生有害物質(zhì)的藥物在生產(chǎn)時(shí)就必須禁止，并要求城市煙花必須采用無(wú)硫微煙藥劑;⑦煙花爆竹生產(chǎn)過(guò)程中主要為粉塵污染和廢料污染，目前煙花爆竹生產(chǎn)粉塵污染主要是在藥物混合、造粒、裝藥、結(jié)鞭等工序，這些工序可以通過(guò)除塵設(shè)備和增濕方式完全可以達(dá)到粉塵防護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

煙花爆竹生產(chǎn)、燃放雖然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，但它對(duì)環(huán)境的影響完全是可控的。全國(guó)每年用于生產(chǎn)煙火藥劑消耗總量約為20萬(wàn)t，產(chǎn)生PM2.5總量約為4000t，約為6000億支香煙燃燒所產(chǎn)生PM2.5的總量。近些年，隨著微煙引線、微煙亮珠、微煙無(wú)硫藥劑的成功研發(fā)，煙花爆竹對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越少。只要煙花爆竹行業(yè)繼續(xù)從技術(shù)源頭上開(kāi)發(fā)更多的環(huán)保產(chǎn)品，制定出科學(xué)合理的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，就絕對(duì)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)渣、微煙的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙家玉，劉春文.煙花爆竹燃放生成物對(duì)人體健康及環(huán)境影響的研究[J].花炮科技與市場(chǎng)，2012（002）：29-31.

[2]張建華，夏文前，王斌，等.淺談燃放煙花爆竹對(duì)環(huán)境空氣的影響[J].黑龍江環(huán)境通報(bào)，2004（002）：80-81.

[3]劉姣姣，張?zhí)?除夕夜煙花爆竹燃放對(duì)重慶市空氣質(zhì)量的影響[J].廣州化工，2014（011）：156-157.