在刚刚过去的春节里，有关烟花爆竹污染影响分析的文章不少，我也来和你说说这烟花爆竹的污染特征，说一说今天春节与去年春节这一污染因子的贡献程度有多大差别。 

　　到目前为止，我看到的数据分析多是依据春节期间颗粒物的浓度变化来分析，包括PM10和PM2.5。当然春节期间大气污染源单一，研究烟花爆竹影响的时机正好。如西安、上海等对烟花爆竹进行了有效控制的城市，就不好说了，颗粒物的浓度除了烟花爆竹的影响，还有其它如燃煤、交通、生物质燃烧、扬尘等类型的污染贡献，同时也受春节期间环境气象条件的不同表现不同。因此不能简单地将春节地间颗粒物浓度的增加或者减少不加区别地归因为烟花爆竹的贡献。这不是科学的态度。 

　　我使用的还是那台布署在XX市城市运动公园里面的一台单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS0525），大气环境常规监测数据来自同一地点的一套美国Thermo Fisher的环境空气6参数自动观测站，气象数据来自一套德国LUFFFT WS600气象站。 

　　必须说明的是，您所看到的其他资料数据一般都是多个观测站的综合情况，而我由于条件所限，只有单一点位的数据，因此，本文的数据仅可表征XX市城市运动公园区域颗粒物及大气环境特征，与全市环境空气没有必然的可比性。当然，虽然菜少，我尽可能给您做得精致些，希望您喜欢。正如王永康书记所说的 “当好店小二，争做星级服务员”，我一直在努力地为大家服务。 

　　现状部分，还是直接上图表，用数据说话更为直接。 

　　图1 2016年春节期间环境空气污染状况 

　　图2 2017年春节期间环境空气污染现状 

　　表1 春节期间环境空气污染情况对比 

　　 从图1、2和表1可知：2017年春节期间的环境空气质量比2016年春节期间的情况好了不少，无论是PM10、PM2.5的浓度还是气态污染的浓度。 

　　同期的气象观测数据表明这两年春节期间的气象条件是大不相同的。如果单纯将这种变化归功于污染控制，显然是在与老天在争功。但是分别对比这两年初一到初三期间的污染情况与其它时间的污染情况，您就可以发现，2017年XX市在污染物排放控制方面是成功的。各种污染因子在初一至初三这一时间段时大部分都好于其它时间，说明烟花爆竹等污染源的控制对大气环境的改变是显著的。 

　　2016年由于没有严格控制此类污染活动，初一到初三颗粒物的浓度较其它时间增加了150 %左右，说明烟花爆竹对当时的环境空气确实造成了很大的影响。对烟花爆竹行为的控制与不控制对环境影响的差别是十分明显的。 

　　如果不负责的话，至此其实也可以下结论了，说环保工作如何得力，烟花爆竹控制如何有效等等。但是，可是，可但是，但可是，我说过要给您提供精致的数据分析，我就不能这么简单粗暴。 

　　如果大家注意观察，其实自己不需要什么设备也可以发现去年和今天春节期间的气象条件有很大的不同，2016年春节期间是前期空气相对静稳，不利于污染物的扩散，至初五的时候，冷空气来袭，污染情况明显好转，而2017年的情况刚好相反，前期扩散条件相对较好，至初五时空气变得静稳，污染物开始积累。所以如果仅以浓度进行比较分析，肯定会误导大家。 

　　使用SPAMS 0525可以得到不同类型单个颗粒物的质谱信息，通过对这些质谱数据的分析和分类，我们可以得到烟花爆竹颗粒物的质谱特征。方法是从花爆竹影响相对集中的时间段（初一至初三）的平均质谱数据中剔除其它时间的质谱信息，以此为烟花爆竹的特征质谱。 

　　图3 烟花爆竹颗粒的质谱特征 

　　正如我们初中化学老师（你懂的）说的一样，在烟花爆竹颗粒的质谱信息里我们发现了丰富的金属成分，这些都是用于产生美丽的烟火效果的成分。同时有丰富的有机氮（CN、CNO）、左旋葡聚糖（Lev）及其它有机成分，硝酸盐和硫酸盐的形态则以低价亚盐类存在。同时还发现了单质的硫成分。钾盐的成分也较为突出。总之所发现的情况正如她所教我的一样一样的。 

　　表2 烟花爆竹对颗粒物质谱组分丰度的增幅影响 

　　表3 烟花爆竹对颗粒物质谱组分丰度的降幅影响 

　　从表2、3可以看出，烟花爆竹污染对含有不同成分颗粒物所占的比例影响情况，与烟花爆竹颗粒质谱信息情况基本相一致，这充分说明，我所使用的分析方法是可行的。烟花爆竹的影响特征可以使用这样的方法来提取，并且可以最大限度地排除其它污染因子的影响。 

　　从上述图表中可以看出，除了烟花爆竹特有的金属类成分的影响外，生物质燃烧类的影响也是烟花爆竹的一大特征。另外含硫、硝等成分也是其主要的特征物质。 

　　还有一个有趣的发现就是，烟花爆竹影响的硫酸盐，硝酸盐等成份多以低价态的形式存在，这也是烟花爆竹这爆发时间短，影响距离近的一个显著特征。 

　　从对健康影响的角度来说，金属类颗粒成分及亚价态的盐类成分对人体健康影响更为可怕，一是危害更大，二是更容易与人体细胞成分结合沉积。 

　　颗粒物污染的分析无非是从两个方面来进行，一是从浓度变化情况（包括质量浓度和数量浓度）来分析，一个是从颗粒物化学组分的变化与对比来分析。我也试着这样分析，从善如流。 

　　图4 春节期间颗粒物浓度变化趋势 

　　从图4可以看出，2016年的污染要远远大于2017年春节期间的污染情况。特别是在除夕之夜的PM10和PM2.5质量浓度均达到了“爆表”的程度。烟花爆竹污染行为的大气影响十分显著。其后的较长时间这一影响因素一直持续。至到初五中午的时候，由于强冷空气的作用。污染情况才有所改善。 

　　而在2017年，几乎看不到除夕之夜的质量浓度峰值，相反地，2017年总体而言春节假期的前半段污染情况要好于后半段，这与2016年情况是刚好相反的。分析对比数据时必须考虑到当时的气象条件的影响，“不贪天功，不背天锅”这是我的原则。 

　　从上图也可以看出，这两个春节假期，颗粒物数量与质量的变化趋势是有很强的相关性的，2017年相关性（R2）达到了0.76，2016年则为0.47。 

　　造成这种差别的原因就是因为除夕的烟花爆竹对这一数据产生了很大的影响。即便如此，仍然说明数量与质量观测数据有很强的相关性，这其实啥也说明不了，因为本身观测的都是颗粒物的某种特征，相关是正常的，不相关才是不正常的。 

　　我们注意到，其实相对于颗粒物的质量浓度来说，大气中颗粒物的数量变化更能表征其污染特点，与人们的直观感受更为接近。也就是说颗粒物数量的变化对大气能见度的影响更为显著，虽然数量变化不在城市环境考核之列。 

　　有研究表明，颗粒物的数量变化对人体的健康影响也更为重要，这个不难理解。大的颗粒物容易控制，也容易出“成绩”，但是这种“成绩”往往与大众的感观相差较大。这里面主要一个原因是你只是控制了质量浓度的变化，并没有很好地控制数量浓度的变化。因此对于健康影响和环境影响效应更大的超细粒子来说，控制的能力是有限的。 

　　图5 春节期间颗粒物不成化学类型占比的变化情况 

　　表4 春节期间颗粒物质谱类型分布情况 

　　图5和表4所反应的是春节期间，不同类型的粒子在不同时间段的分布情况。如前文所说，我还是将初一至初三的单颗粒质谱情况与其它时间进行对比分析，目的也是为了研判烟花爆竹对环境的影响。 

　　从数据来看，烟花爆竹对大分子有机碳、富钠、矿尘、左旋葡聚糖、有机碳等类型的颗粒物有明显的增加，而对元素碳类的粒子影响较小。从而再次验证了此前的相关判断，烟花爆竹的影响在春节期间较为突，特别是2016个春节期间更是如此。 

　　大家可能等不及了，说了半天一直没有直接说烟花爆竹到底对春节期间的PM2.5贡献有多大？这两年相比，春节期间烟花爆竹的贡献有多大的不同？其实我也很想知道这个问题。但是不能轻易地来说，原因在于这个问题本身就很复杂。就浓度的变化来说烟花爆竹的事也能说，但是这里面无法排除其它污染源以及环境气象对浓度变化的影响。