福州市春节期间城区环境空气质量分析

摘要：指出了春节期间大量烟花爆竹的集中燃放所带来的空气污染影响较为显著。2017年春节期间福州市城区环境空气质量同2016年同期比，环境空气质量较差，除夕夜烟花爆竹的大量集中燃放使得除夕夜成为空气污染高峰时段。对2017年除夕 （2017年1月27日）18：00至初一（2017年1月28日）17：00时段，福州市6个空气自动监测点的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3小时监测数据进行了分析，结果表明：烟花爆竹的大量集中燃放对PM2.5和PM10浓度有很大影响，对SO2浓度有明显影响，对 NO2浓度影响相对较小，O3浓度则明显降低。另外气象条件也明显影响环境空气质量。

关键词：福州市；春节期间；空气质量；烟花爆竹

中图分类号：X831

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10006003

1 引言

春节是中国传统节日，中国城市空气质量存在春节效应。福州市从2007年开始，烟花爆竹由“禁放”改为“限放”，规定市区限制燃放烟花爆竹地区即三环路以内地区、晋安区新店镇、马尾区马尾镇、罗星街道在农历腊月二十四至正月十五的6：00～23：00时段（其中除夕和初一为全天）允许燃放烟花爆竹[1]。烟花爆竹燃放的解禁有利于增加节日期间欢乐祥和的气氛，但由此导致的环境污染问题也受到广泛关注[2～5]。研究中选取 2017 年春节期间福州6个国控环境空气自动监测点的环境监测数据，分析评估了春节期间燃放烟花爆竹对福州市城区空气质量的影响。

2 监测数据来源

2.1 站点分布

目前福州市国控环境空气自动监测点位共6个，分别是五四北路、杨桥西路、紫阳、师大、快安和鼓山（图1）。其中，五四北路、杨桥西路、紫阳、师大监测点位于城区三环内，快安监测点位于三环外马尾镇，鼓山监测点位于远离人口密集区的鼓山风景区内。五四北路、杨桥西路、紫阳、师大、快安等5个点位为国控评价点，鼓山点位为国控对照点。

2.2 数据来源

福州市环境监测中心站空气自动站，采集了春节期间（1月27日至2月2日）福州市五四北路、紫阳、师大、杨桥西路、快安和鼓山等6个国控点位的AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3的小时数据。

3 结果与分析

3.1 春节期间福州市环境空气质量总体情况

2017年春节期间（1月27日至2月2日）福州市城区空气质量指数（AQI）小时变化趋势如图2。除夕（1月27日）白天空气质量级别为一级，空气质量状况属于优；除夕至初一凌晨，AQI急剧升高，形成一个波峰，最大值达到200，空气质量状况出现中度污染；凌晨过后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之间，空气质量维持在二级良水平，其中初二（1月30日）9：00出现一个波峰，AQI值为140，空气质量状况出现轻度污染；初五、初六（2月1日、2月2日）空气质量为优。

表1为2016～2017年同期福州市春节期间空气质量级别变化。2017春节期间，同2016年同期相比，空气质量有4d从优变为良。经计算，1月27日至2月2日福州市PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3的平均浓度分别为46.3 μg/m3、50.3 μg/m3、5.7 μg/m3、15.6 μg/m3、74.9 μg/m3，比2016年同期分别增长96.4%、65.3%、-9.1%、-60.2%、90.5%。PM10、PM2.5、03浓度的同比大幅度增加和SO2、NO2浓度的同比下降，可能与春节期间污染物排放量和气象条件有关。

春节期间，大量人口返乡，城区车流量明显降低，同时全部工地基本停工，工业生产活动也基本停止，常规污染源减少，污染物排放量也明显减少。@种情况下，春节期间污染物浓度应比污染源没有消减时低，然而表1显示，2017年春节期间空气质量比2016年同期差，分析原因，春节是人们燃放烟花爆竹较为集中的时段，春节期间烟花炮竹燃放是空气质量同比较差的主要原因。

3.2 除夕夜污染物浓度变化

根据《福州市烟花爆竹燃放管理规定》（市政府令第35号）[1]，福州市市区限制燃放烟花爆竹地区在春节期间6：00～23：00允许燃放烟花爆竹，其中除夕和初一为全天。且除夕至初一凌晨为传统烟花爆竹燃放时间，所以除夕至初一这个阶段城区燃放烟花爆竹量较多，污染较为严重。因此，本研究选择除夕（2017年1月27日）18：00至初一（2017年1月28日）17：00 这一时间段进行分析。

3.2.1 PM2.5、PM10的浓度变化

除夕（2017年1月27日）当天18：00各监测站点PM2.5小时浓度还保持在35 μg/m3以下，空气质量处于优的水平；约19：00开始，各站点PM2.5小时浓度开始逐步上升，直至23：00PM2.5小时浓度还维持在75 μg/m3以下，空气质量处于良的水平；除夕23：00到初一（2017年1月28日）2：00，各站点PM2.5小时浓度急剧上升，紫阳站点0：00时PM2.5达到小时浓度最大值250 μg/m3，空气质量处于重度污染的水平；随时间推移，除快安站点外，其余站点PM2.5小时浓度开始下降，五四北路、杨桥西路、紫阳站点从初一3：00开始，PM2.5小时浓度均保持在75 μg/m3，空气质量处于良的水平；快安站点，PM2.5小时浓度初一4：00跃升至峰值 418 μg/m3，空气质量处于严重污染的水平，随后浓度下降，至初一12：00降至75 μg/m3以下。1月27日18时至1月28日17时PM2.5小时浓度变化如图3。PM10小时浓度变化趋势同PM2.5一致。PM10小时浓度最高值出现在初一凌晨1：00的师大站点，小时值为444 μg/m3。1月27日18时至1月28日17时PM10小时浓度变化如图4。

对照点鼓山站点PM2.5、 PM10小时浓度只存在轻微变化，夜间略有升高，并很快回落，PM2.5最高浓度未超50 μg/m3，说明远离人口聚集区的鼓山风景区内几乎没有烟花爆竹燃放， PM2.5浓度、PM10浓度受影响小。而城区的各站点出现了明显的污染高峰时段，短时间内造成了污染。紫阳、五四北路、杨桥西路站PM2.5、 PM10小时浓度最大值都出现在0：00～1：00，且PM2.5、 PM10小时浓度回落较快。师大站、快安站污染高峰却明显滞后，且持续时间较长。分析原因，由于 27日夜至28日凌晨福州出现持续弱西北风，污染物有明显的向东南输送过程，市区下风向的师大站、快安站可能叠加了城区污染输送和附近污染源排放。另外快安站点的凌晨1：00-4：00PM2.5小时浓度远高于其他站点，结合2017年福州市区春节、元宵两节期间燃放烟花爆竹的规定分析，福州市今年三环内实行烟花爆竹限燃，只允许在除禁燃区外燃放500响以下爆竹、小型烟花，而三环外的快安无限燃，大型爆竹烟花燃放可能是造成快安站点PM2.5小时浓度远高于其他站点的原因。

3.2.2 SO2的浓度变化

SO2小时浓度变化趋势和PM2.5、 PM10变化趋势类似，浓度波峰出现在初一凌晨0：00～1：00，最大小时值出现在初一凌晨0：00，小时值高达91 μg/m3。对照点鼓山站点SO2小时浓度只存在轻微变化，其余站点都出现明显的波峰，其中浓度最高值出现在紫阳站点，快安站点回落速度较慢。1月27日18时至1月28日17时SO2小时浓度变化如图5。可见，烟花爆竹的集中燃放直接影响了SO2的浓度值，这是引起SO2 污染的重要因素。

3.2.3 NO2的浓度变化

NO2小时浓度变化趋势不如SO2那样明显。NO2的小时浓度峰值出现在初一凌晨0：00，然后逐渐下滑，初一白天有次高峰。对照点鼓山站点同城区其他站点变化趋势类似，变化幅度也相差不大。可见，烟花爆竹的燃放对 NO2的浓度影响不明显。另外，同2016年同期对比，NO2小时浓度大幅度低于2016年同期，这可能与春节期间机动车流量减少， 致使NO2排放减少有关[7]。1月27日18时至1月28日17时NO2小时浓度变化如图6。

3.2.4 O3的浓度变化

O3小时浓度变化趋势不同于PM2.5、 PM10和SO2。各站点O3的小时浓度峰值出现在初一15：00左右，最高浓度为122 μg/m3，这主要与中午太阳辐射最强有关。O3的小时浓度在初一凌晨0：00～1：00出现低值。对照点鼓山站点在烟花燃放集中的除夕22：00到初一9：00几个小时内O3的小时浓度则高于城区各个站点。这与王占山等[8，9]的研究一致，即NOx（NO+NO2）浓度较高时，O3在NO 的作用下生成NO2和O2，故有可能导O3的生成速率小于消耗速率，从而导致烟花爆竹燃放高峰期O3浓度下降。1月27日18时至1月28日17时O3小时浓度变化如图7。

图7 2017年1月27日18时至1月28日17时

各国控点O3小时浓度

2017年5月绿 色 科 技第10期

4 结论

春节期间福州市城区空气质量受烟花爆竹燃放的影响显著。除夕夜烟花爆竹的大量集中燃放使得除夕夜成为空气污染高峰时段，其中烟花爆竹的大量集中燃放对PM10和 PM2.5浓度有很大影响 ，短时内浓度上升，对SO2浓度有明显影响，对NO2影响相对较小，O3浓度则明显降低。另外气象条件也是影响环境空气质量的重要因素。

参考文献：

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福州市人民政府.福州市烟花爆竹燃放管理规定[R].福州：福州市人民政府，2006.

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