Are Environmentally Friendly Fireworks Really “Green” for Air Quality? A Study from the 2019 National Day Fireworks Display in Shenzhen
环保烟花真的对空气质量“绿色”吗？深圳2019年国庆烟花汇演的研究
From：南方科技大学
摘要：烟花在世界范围内得到广泛使用，并可能在短时间内造成严重的空气污染。在世界范围内已经进行了许多努力来减少由烟花引起的空气污染的水平，例如限制烟花的使用和开发环境友好的烟花。研究表明，在烟花中使用环保收费可以减少排放，尽管其对环境空气质量的影响尚未量化。在这里，我们使用化学迁移模型，基于对烟花排放物的详细估算和可用于模拟验证的密集观测值，研究了环保烟花在减少环境PM2.5方面的优势。我们的结果表明，与传统烟花相比，环保烟花可以使周围的PM2.5降低约50％（在15-65％的范围内，考虑到不确定因素，“中心”值为35％）。但是，由于使用了大量的烟花，空气质量仍显着恶化，使用两倍数量的环保烟花对空气质量的影响可与传统烟花相比。我们的结果表明，环保烟花实际上不是“绿色”的。为了使它们变得绿色，必须严格限制一次使用的烟花总数。
研究区：
在五个响应站上观测到的和模拟的PM2.5的模拟羽流和时间序列的轨迹。
部分结果：
当羽流在响应站周围移动时，模拟羽流的轮廓。
（a）在五个响应站观测到的时间序列和（b）模拟PM2.5的时间序列，（c）来自模拟羽流的额外PM2.5（不包括背景）大于或等于75、150和 300μg/ m3，以及（d）五个站点的环境PM2.5对排放的响应。
即使烟花汇演使用的是环保烟花，烟羽中的PM2.5浓度也很高。羽流的影响可能在城市中持续数小时，这可能导致沿羽流轨迹的城市居民遭受大量的污染。如果当地的气象条件不利于污染扩散，则持续时间可能会更长。为了评估烟花对烟羽轨迹上的社区的影响，我们使用烟羽中大于或等于75μg/ m3（国家II，AQS）的额外模拟PM2.5的区域来表示烟羽的影响区域。26平方公里的羽流意味着总共约47万人暴露于烟火污染的空气中。
与环保烟花相比，不使用环保烟花的传统烟花的烟羽会更大，相同的轨迹和人口密度下，受影响的人口也将增加一倍。除了在特定时刻更大的污染区域外，羽流还可以存活更长的时间，当羽流移动时，高浓度区域将覆盖更多的人。因此，环保的烟火可以大大减少影响范围，持续时间和PM2.5浓度峰值（两者均降低约50％）。这些减少既减少了受到烟火烟羽负面影响的人口数量，又减轻了受影响人群的风险。
引用格式：
Fan S, Li Y, Liu C. Are Environmentally Friendly Fireworks Really “Green” for Air Quality? A Study from the 2019 National Day Fireworks Display in Shenzhen. Environmental Science & Technology 2021; 55: 3520-3529.
