烟花爆竹对环境空气的影响及传输特征研究

摘要

为进一步改善石家庄市冬季空气质量，基于石家庄市大气复合污染及灰霾监测超级站监测数据，利用PMF模型对石家庄市2022—2024年春节期间PM_2.5的来源进行定量解析，探讨燃放烟花爆竹这一冬季突发事件对PM_2.5浓度的影响规律及传输特征。结果表明：1) 2024年春节烟花爆竹燃放期间PM_2.5峰值质量浓度可达603μg/m³,除夕夜间至初一凌晨空气质量出现短时爆表，燃放期间典型指征物K、Cu、Ba、Mg²⁺等的浓度均出现显著上升，同时Cl^-、SO₄^2-的浓度上升幅度显著；2) 2022—2024年春节期间（除夕至初二）烟花爆竹的贡献比例逐年升高，分别为9.9%、23.2%、38.3%;3)烟花爆竹在2023、2024年除夕夜间至正月初一夜间存在持续高强度燃放情况，2024年正月初四夜间至初五夜间、2024年正月十四夜间至十六夜间同时存在中等强度燃放情况；4) 2023年春节集中燃放时段受弱东北风/偏东风影响，2024年春节集中燃放时段受偏西风-东南风风场辐合影响，石家庄市PM_2.5浓度分布总体呈现东南县（市、区）高于西北县（市、区）,西北向较强冷空气南压后污染物才得以清除。2023、2024年春节石家庄市空气质量受烟花爆竹燃放的影响均显著，且烟花爆竹对空气污染的贡献逐年增加，扩散条件较差时污染物难以清除。研究成果可为加强烟花爆竹管理、防治大气污染提供相关技术支撑。

关键词

大气污染防治工程 / 烟花爆竹燃放 / PMF / 石家庄 / PM_2.5 / 来源解析

基金资助

河北省“三三三人才工程”资助项目(A202001075)