烟花爆竹燃放对室内PM2.5的影响

朱博说空气 发表于 2020-7-21 17:37

一些研究已表明,春节期间特别是除夕夜大量鞭炮的集中燃放可以导致大气颗粒物浓度的急剧升高。相应的,燃放鞭炮对室内空气质量带来的影响值得进一步关注。目前,我国南北各地,以及城乡之间对爆竹燃放的限制尺度并不相同,本研究在2020年春节期间,选取13个城乡典型住宅进行持续室内空气质量监测调研。


1. 实验设置

2020年1月24~29日(除夕~初五),选取12个城市的住宅家庭,分别安装1套室内空气质量监测设备,实时监测室内空气质量IAQ,本文重点讨论各省市室内测点PM2.5的测评,同时选取相应城市国控站点的室外PM2.5大气数据进行对比分析。

各测点统一选用DST-NANO在线监测仪设备,该监测仪可同时监测PM2.5、CO2、T、φ、HCHO等参数,监测仪设备的所有测评参数均在使用前经过统一校准,满足相关标准精度要求。本论文主要分析各室内测点的PM2.5变化特征。

本次测试选取全国南北多城市的13个典型家庭住宅,其中包括7个南方地区测点:上海(2个)、苏州、咸宁、重庆、三明、嘉兴,6个北方地区:丹东、包头、银川、周口、宿州,以测评南北城市春节期间室内空气质量的差异。

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部分城市住宅监测场景如下:

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2. 各地PM2.5日均浓度(除夕-初五)

测试时间为2019/1/24-29日(除夕~初五),依据(参考)国标《室内空气质量》GB/T 18883-2002、GB 3095-2012《环境空气质量标准》指标限值要求。

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春节各测点室内PM2.5日均浓度

春节期间,南方家庭(S系列)较北方家庭(N系列)的室内PM2.5日均浓度没有显著的日变化特征。对北方城市家庭环境,N-2(包头市)、N-4(焦作市)、N-5(周口市)、N-6(宿州市)在除夕/初一日均有典型的日均浓度峰值,分别为328μg/m3、371μg/m3、279μg/m3、127μg/m3;均大幅度高于我国PM2.5日均浓度标准:75μg/m3。

由各日峰值的显著性变化可见,北方多个城市的爆竹禁令执行水平不高,导致室外燃放爆竹对家庭居室的颗粒物环境有严重影响。N-4(焦作市)家庭春节期间连续6日PM2.5浓度均超过100μg/m3,经调研发现该家庭使用煤球做饭和采暖,引起室内污染和室外燃放爆竹污染叠加效应。南方部分城市也有类似影响,如S-4(咸宁)、S-6(嘉兴),但PM2.5日均峰值浓度均小于100μg/m3,均好于北方家庭环境。上海家庭(S-1、S-2)、江苏家庭S-3测点除夕、初一的PM2.5日均浓度很低,而初四、初五升高至高值,可以判断为受到周边地区环境PM2.5污染的扩散影响。


3. 包头市PM2.5逐时浓度

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N-2包头测点PM2.5逐时浓度

N-2包头测点的室内、室外PM2.5逐时浓度变化,室外在初一0:00开始出现脉冲式上升,从凌晨0时的838 μg/m3上升至3时的1416μg/m3;在完全封闭无人的室内,PM2.5从凌晨0时的220μg/m3上升至6时至峰值:476μg/m3,此后开始缓慢下降。可见室外大量燃放烟花爆竹,不仅引起室外空气污染大幅度爆表,对室内空气有严重影响。该测点所在场所在包头市的郊区,从测试结果表明,春节期间因燃放烟花爆竹,引起室内的PM2.5全时段处在高污染浓度水平。


3小结及建议

2020年春节期间,通过对南北各地室内测点的空气质量监测,可见:

1)   春节期间,南方城市室内空气PM2.5显著好于北方城市。包头、周口、焦作、宿州等北方城市的室内空气污染,受燃放烟花爆竹的影响很大,室内严重污染,对老幼等人群健康危害很大;

2)   焦作市等典型使用煤球做饭和采暖家庭,家庭春节期间连续6日PM2.5日均浓度均超过100μg/m3,使用燃煤采暖和做饭方式,冬季室内长期处于污染状态;

此外通过IAQ监测发现,南方城市如上海、苏州的禁燃效果良好,但会受到北方爆竹燃放颗粒物扩散影响。

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参考文献

[1] 朱天乐,郝吉明,周中平,等.我国室内空气污染现状、成因与对策[J].环境工程学报,2002, 3(10):14-18

[2] 朱春.室内细颗粒物防控研究进展综述[J].绿色建筑,2017,3:56-60.

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