全年，在世界各地，人们通过燃放令人眼花缭乱的烟花来庆祝特殊的场合和节日。在这些五彩缤纷的爆炸带来欢乐和庆祝的同时，它们也向空气中释放了大量的细颗粒和超细颗粒。为了更好地了解烟花对空气质量的影响，我们在德国的Münster使用了最先进的移动气溶胶监测仪器对烟花爆炸产生的颗粒物进行了测量。
测量设置：捕捉真实世界的数据
测量是在一个面向花园的住宅阳台上进行的，远离烟花表演的直接区域。这种设置允许“城市背景测量”，这意味着记录的数据主要反映了一般的环境条件，而不是烟花源附近的直接排放。使用的仪器包括：
- NanoScan SMPS™ 3910型 – 捕获超细粒径分布（10-420 nm）
- 光学颗粒物粒径谱仪 (OPS) 3330型 – 测量较大的细颗粒（300 nm - 10 μ m）
颗粒物浓度的急剧增加
结果显示，在烟花燃放后，空气中的颗粒物浓度立即显著增加。在午夜之前，记录的颗粒数浓度（PNC）刚刚超过3x10³ 个/cm3。几分钟后，在1月1日上午00:09，颗粒数浓度已经飙升到4x104个/ cm³- 增加了一个数量级！
这一急剧上升表明，即使在没有直接接触烟花爆竹燃放的地区，细颗粒物和超细颗粒物的广泛扩散也会严重影响当地的空气质量。
对颗粒物质量（PM10）的影响
.计算出的质量浓度水平（PM10）也明显增加。新年夜的记录值超过了日均限值 50 µg/m³，加剧了人们对此类事件中短期高污染暴露的担忧。
粒径分布及其对健康的影响
粒径分布分析表明，大多数烟花爆炸排放的粒子落在超细范围内（<100 nm）。这些微小颗粒物尤其令人担忧，因为它们可以深入肺部，甚至进入血液，可能导致呼吸和心血管问题。
数据的可视化进一步突出了这一趋势。图中的黑点区域表示在测量期间观察到的最高颗粒浓度在<50 nm至约200 nm的尺寸范围内。这证实了超细颗粒物和细颗粒物在烟花排放中占主导地位，强调了它们对健康的潜在影响。
关键要点和未来考虑
- 即使在没有直接暴露的地方，烟花也会显著增加细颗粒物和超细颗粒物的浓度。
- 超细颗粒物在排放中占主导地位，突出了持续监测和评估潜在健康风险的必要性。
- 短期暴露于高水平PNC和PM可能超过监管准则，对未来事件的缓解策略提出了疑问。
这些发现强调了实时空气质量监测的重要性，特别是在大型庆祝活动期间。随着人们越来越意识到空气污染对健康的影响，需要更多的研究来探索在享受节日传统的同时尽量减少污染物暴露的方法。