烟花，自古以来便承载着人们对美好生活的向往。从北宋王安石的“爆竹声中一岁除”再到南宋辛弃疾的“东风夜放花千树，更吹落、星如雨”。这传承了千年的习俗，早已深深烙印在中国人的文化基因中。作为中华文化中喜庆、团圆与庆典的象征，承载着无数人的情感与期待。

烟花（图来源于：视觉中国）

然而，在这转瞬即逝的美景背后，却隐藏着一场不被广泛认知的环境危机——烟花燃烧所产生的污染物，正对我们的空气、土壤、水源乃至健康造成一定影响。

一、烟花的化学成分表：它们从哪里来？

烟花之所以能在夜空中绽放出五彩斑斓的色彩和形态，离不开其内部复杂的化学配方。烟花的主要成分包括：燃料、氧化剂、着色剂、添加剂等。燃料如硫磺、木炭、金属粉等用来维持燃烧反应；氧化剂如硝酸钾等用来提供燃烧所需要的氧气；着色剂则是通过不同金属盐类从而来发出不同颜色的光，亦如化学书中的焰色反应一样：锶盐发红光、钡盐发绿光、铜盐发蓝光等；添加剂则更加多样，有用来增强亮度的镁粉和铝粉，有用来促进颜色鲜艳的氯化合物等。

正是这些化学物质在点燃后发生剧烈反应，才造就了我们眼中那璀璨的“火树银花”。然而，也正是因为这些成分在燃烧过程中释放出多种污染物，成为环境的隐形杀手。首当其冲的那就是释放出的有毒气体，我们常说的硝烟味，其实是烟花燃烧后释放的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等气体的混合物。

这些气体会严重危害到我们的环境与生活当中，例如二氧化硫会刺激呼吸道，氮氧化物是形成烟雾和酸雨的前提，一氧化碳则可能在高浓度环境下导致人体缺氧。在阳光充足的白天或夏季，烟花释放的氮氧化物和有机物在紫外线作用下，容易发生一系列复杂的反应，生成臭氧，臭氧是一种强效的温室气体，其温室效应更是二氧化碳的200倍！会加剧全球气候变暖。

其次，烟花燃放时会产生大量可吸入颗粒物，尤其是PM2.5和PM10。这些微小的颗粒物不仅来自燃料的不完全燃烧，还会包括金属颗粒。它们悬浮在空气中，随着呼吸进入人体肺部，甚至穿透肺泡进入血液循环，引发呼吸道疾病、心血管问题，长期暴露还可能增加肺癌风险。

最后，烟花中还会生成重金属。为了呈现鲜艳的颜色，烟花中常添加钡、锶、铜、铅、镉等金属化合物。这些金属在高温下会挥发成气态，随后冷却为细小颗粒物后将沉降到地面和水体中，不仅污染土壤与水源，还可能通过食物链进入人体，从而造成慢性中毒。

二、现状与挑战：数据背后的环境警钟

如果我们仅从感官上判断，可能会觉得烟花燃放时间较短、范围较小，对环境的影响可能没有这么大，但是统计的数据告诉我们，污染程度远不止没有影响这么简单。

以我们的春节为例，多地监测数据显示，在除夕夜至大年初一这段时间内是燃放烟花爆竹的主要时间段，PM2.5浓度可在几小时内飙升数倍甚至数十倍。例如，北京在2023年春节期间的PM2.5峰值浓度达到平常日均值的2倍以上，空气质量指数迅速从“良”跌至“轻度污染”[1]。

再让我们的视角从国内转向国外，在人口密集且监管相对宽松的印度，排灯节期间的烟花燃放会造成惊人的空气污染。以首都新德里为例[2]，节后首日的PM2.5浓度时常突破1000μg/m3，使能见度急剧下降，从而迫使学校停课、出现航班延误等一系列问题。但面对烟花带来的环境污染，我们并非束手无策。近年来，国内外科学家和企业正在积极探索更清洁、更可持续的烟花，各地政府也相继出台替代方案与烟花排放管理策略。

三、治理之道：如何让烟花更绿？

值得高兴的是，目前国内已有企业推出“低硫、低烟、无重金属”类型的环保烟花，并在一些大型活动中进行试点的使用。

环保烟花的核心要求是“减毒、减噪、减尘”。目前生产环保烟花的方式有很多种：例如通过减少黑火药的使用来降低烟花当中的硫含量；通过引入新型无烟无烟炸药来减少烟雾的产生；通过添加纳米级粉末来提升炸药的爆炸声效；以及设计新型烟花配方。我们从环境保护的视角来看，应优先选择那些生产成本低、且能够有效降低PM2.5排放量的技术方案。

但环保烟花其实并非真正意义上的“环保”，只是与传统烟花相较而言，环保烟花对空气质量的影响更小一点，并且当环保烟花燃放数量达到一定程度时，它们所造承的空气污染可能与传统烟花相当[3]。就如前段时间发生的始祖鸟与艺术家蔡国强在西藏日喀则市江孜县喜马拉雅山脉合作实施烟花艺术项目《升龙》。活动通过火药爆破沿山脊燃放烟花，形成3公里长的龙形景观，宣称“致敬自然与东方龙文化”。

始祖鸟《升龙》（图来源于：澎湃新闻）

在事件发生后，他们虽然宣称使用的环保烟花，但实际上还是会对青藏高原的生态系统进行一定程度的破坏！要想让这些烟花真正实现环保，就必须限制每次燃放的数量。

其次，国家和政府可以制定法案，设置烟花排放标准，推动烟花产业的绿色转型：例如国家在2023年颁布的政策《空气质量持续改善行动计划》来实施城市空气质量达标管理；通过标准来限制烟花中重金属、硫、氯等有害物质的含量；通过进行划分出烟花的禁放区与限放区，推广集中燃放来减轻排放污染物的压力。

同时，随着我们科技的发展，我们也可以通过先进技术手段来保留重大节日的气氛，例如在美国的加州，通过科学技术的创新，在洛杉矶纪念体育场呈现了作品《WE ARE》，这个作品大规模使用白天烟花与无人机编队来进行表演，这样既烘托了节日气氛，又实现了减少污染物的排放要求，为传统烟花的绿色替代提供了例子[4]。

洛杉矶纪念体育场作品《WE ARE》（图来源于：泉州闻）

最后，我们也可以提高我们的环保意识，从自身做起，做到减少私人排放或选择购买具有环保认证的烟花制品。

四、未来展望：在传统与现代之间寻找平衡

烟花作为中华传统文化的载体，其情感价值不可替代。烟花承载着喜庆、团圆与共享的民族情感。从古代的皇帝庆典到现代的国庆、过年时节，烟花的每一次升空，都不仅仅是个体的欣赏，而是集体情感的迸发与共享。当无数人同时欣赏同一片绚烂的天空时，一种强烈的文化认同感与家国共同体意识便油然而生。它象征着欢乐、丰收与胜利，是表达集体喜悦的最高形式之一。

但我们也需要清醒的认识到，在环境污染日益严重的今天来说，任何传统习俗都需要我们与时俱进。烟花之所以动人，在于它瞬间的绚烂与亲朋好友共赏的喜悦。但我们不应让这片刻的美好，成为未来环境治理中难以消散的阴霾。在烟花的世界里，我们也应追求“绿色绽放”。当我们再次抬头仰望夜空时，或许会发现：最美的不是烟火本身，而是我们愿意为那片星空、那口清新的空气，所做出的每一次选择与改变。

参考文献与信息来源

[1] 来源：央视网 2023-01-22 10:42:15.

[2] Environmental Science & Technology 2021 55 (6), 3520-3529.

[3] Ambade B (2018) The air pollution during Diwali festival by the burning of fireworks in Jamshedpur city, India. Urban Clim 26:149–160.

[4] 来源：东南早报2024-09-20 07:52:20.

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨中国科协科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨曹子钢 华中师范大学化学学院研究生

              施海涛 华中师范大学化学学院讲师

审核丨孙明轩 上海工程技术大学教授

来源: 科普中国创作培育计划

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