燃放烟花爆竹对临沂市空气质量影响的研究

Research on the Impact of Fireworks and Firecrackers on Air Quality in Linyi City

摘要

本研究聚焦燃放烟花爆竹对临沂市空气质量的影响，对比分析2024年春节时段与非春节时段的空气质量数据，探讨燃放烟花爆竹对细颗粒物（PM_2.5）、可吸入颗粒物（PM₁₀）、二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）、一氧化碳（CO）与臭氧（O₃）等空气污染物浓度的影响。春节期间临沂市PM_2.5浓度上升，于2月10日（初一）达到峰值446μg/m³；水溶性离子分析显示，硝酸根离子（NO₃^-）、硫酸根离子（SO₄^2-）和铵根离子（NH₄⁺）为PM_2.5中的主要离子，其中SO₄^2-主要以硫酸钾和硫酸镁的形式存在；有机碳（OC）和元素碳（EC）的浓度显著增加，表明燃放烟花爆竹对有机颗粒物存在影响，而这类有机颗粒物可能导致人体健康风险——浓度峰值期间的大气污染可能导致呼吸系统疾病，且呈现明显的生态环境损害特征，可作为生态损害司法鉴定的基础数据；通过正矩阵因子（PMF）模型分析，春节期间临沂市PM_2.5主要来源为二次反应源、机动车尾气源、扬尘源和生物质燃烧源，其中二次反应源占比最大。基于多污染物指标和多源解析方法，本研究构建了燃放烟花爆竹造成环境损害的定量识别路径，为生态环境损害鉴定提供了框架。研究可为春节期间临沂市空气质量的预报和特殊大气污染防治管理提供数据支撑，并为环境污染事件中生态损害司法评估提供实证支撑。

Abstract

This study focuses on the impact of fireworks burning on air quality in Linyi City. It compares and analyzes air quality data during and outside the 2024 Spring Festival period, and exploring the effects of fireworks burning on the concentrations of air pollutants such as PM_2.5, PM₁₀, SO₂, NO₂, CO, and O₃. During the Spring Festival, the PM_2.5 concentration in Linyi increased, reaching a peak of 446μg/m³ on February 10 (the first day of the Lunar New Year); water-soluble ion analysis showed that NO₃ ^-, SO₄ ^2-, and NH₄ ⁺ were the main ions in PM_2.5, with SO₄ ^2- mainly existing in the form of potassium sulfate and magnesium sulfate; the concentrations of organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) significantly increased, indicating that fireworks burning had an impact on organic particulate matter, which may pose health risks. During the peak concentration period, air pollution may lead to respiratory diseases, showing obvious characteristics of ecological environmental damage, and can serve as basic data for ecological damage forensic identification. Through PMF model analysis, the main sources of PM_2.5 in Linyi during the Spring Festival were secondary formation sources, motor vehicle exhaust sources, dust sources, and biomass combustion sources, among which secondary formation sources accounted for the largest proportion. Based on multiple pollutant indicators and multi-source apportionment methods, this study establishes a quantitative identification path for environmental damage caused by fireworks, providing a framework for ecological environmental damage identification. The study provides data support for air quality forecasting and special atmospheric pollution prevention and control management during the Spring Festival in Linyi, and provides empirical support for ecological damage forensic assessment in environmental pollution events.

关键词

燃放烟花爆竹 / 空气质量 / 生态环境损害鉴定 / 环境损害司法鉴定 / 跨学科分析方法

Key words

fireworks / air quality / ecological environmental damage identification / environmental damage forensic identification / interdisciplinary analysis methods

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