烟花对环境有害吗?

烟花是盖伊福克斯之夜的一部分,也被称为篝火之夜。Victor Daviau [CC BY 2.0]/ Flickr.

在烟花期间的火箭队的红色眩光可以用爱国主义和敬畏填补旁观者。不幸的是,它也可以用颗粒和铝填充它们。

烟花从各种化学品中获得了他们的华丽,其中许多是对人类的毒性。从火药燃料到燃烧到金属化合物的爆炸,烟花通常含有致癌或激素破坏的物质,可以渗入土壤和水中,更不用说它们释放的肺堵塞烟雾和它们散布的塑料碎片。

但是烟花表演已经融入了美国的生活中——甚至在这个国家赢得独立之前,它们就很受欢迎了——这并不是每天都有。与美国水道多年来处理的所有工业污染相比,偶尔的高氯酸盐污染真的是一件大事吗?

也许不是,但它仍然没有完全清楚烟花如何影响环境或人类健康。虽然他们没有与任何普遍的疾病联系起来,但扎在为什么有人开发甲状腺功能亢进,贫血或癌症时,并不总是容易。

我们所知道的是,虽然它们是短暂而罕见的,但烟花显示出一个有毒的混凝土,悄悄地降落到全国各地的湖泊,河流和海湾。烟花中的许多化学品也在环境中持续存在,这意味着他们顽固地坐在那里而不是分解。这就是煤炭排放中的水星如何在鱼中蜿蜒而来,这就是DDT的方式薄薄的秃鹰的蛋壳在70年代。烟花有很大的证据,烟花具有类似的效果,但这种可能性足以提高许多社区的关注。

这是一个看看烟花中的内容,它们如何影响人们,以及存在哪些类型的替代方案:

烟花的健康影响

烟花在夜空中
为了使烟花爆炸,通常使用木炭,硫燃料和硝酸钾的混合物。 nednapa /伤风

对于烟花和其他烟火来爆炸,他们需要炸毁某物- 通常是木炭和硫燃料的混合。他们还需要一种可以注入氧气来加速爆炸的成分,从而历史上依赖于爆炸硝酸钾。将这三种化学品混合在一起以称为火药的散烟物质。

当火花击中火药时,硝酸钾为火焰提供氧气,帮助它迅速燃烧木炭-硫燃料。这产生大量的热,快速膨胀的固体和气体,可以用来发射子弹,爆炸炮弹或发射罗马蜡烛。

高氯酸盐

不过,黑粉最初的混合物在某些用途上可能太不稳定、太混乱,所以硝酸钾通常被高氯酸盐取代,高氯酸盐是一种化学物质,其核心是一个氯原子,由四个氧原子组成。其中,高氯酸钾和高氯酸铵已成为烟火工业的首选氧化剂。

氯酸盐可能引起了一个新问题,但在足够高的剂量中,它们限制了人甲状腺从血液中取碘的能力,可能导致甲状腺功能亢进。甲状腺需要碘,使控制各种身体功能的激素,并且这些激素在这些激素上运行过低的人可以发育广泛的疾病。儿童,婴儿和尤其是甲状腺功能减退症的患者最糟糕,因为甲状腺激素对于正常生长至关重要。也显示出大鼠和小鼠的甲磺酸盐导致甲状腺癌,但科学家认为人类对这种效果不太容易受到影响。

低剂量的高氯酸盐似乎没有伤害健康的成年人 - 服用35毫克14天或3毫克六个月的志愿者没有甲状腺相关的问题,并且对暴露于类似金额的工人持续多年的研究也未能揭示任何专业副作用。此外,高氯酸盐倡导者经常指出,在理论上,在天空中应该在任何可能跌落以污染地面时都在天空中焚烧。

但2007年的一项研究发现,在头顶燃放烟花后,俄克拉荷马湖的高氯酸盐水平飙升超过1000次在演出后的14小时内保持在基线水平以上。虽然检测到的最高浓度是每升44.2微克——不到1毫克,但这项研究仍然是烟火向水道释放高氯酸盐的最具体证据。马萨诸塞州环境保护部的另一项研究发现,达特茅斯校区8口地下水监测井的高氯酸盐水平高达每升62微克,这些井靠近经常燃放烟花的地方。

环保署发言人斯基普·安德森警告说,这些不是健康影响研究,并指出需要更多的数据来确定高氯酸盐在地表水中构成的风险有多大。尽管如此,他说,他们的研究结果“表明烟花中的一些高氯酸盐没有燃烧,因此可能最终进入环境中。”

微粒

来自烟花的燃烧的木炭和硫磺燃料的烟雾还含有颗粒物质,可以在人肺中提取,这是哮喘或化学敏感性的那些危险。延长暴露于柴油机中类似的空中颗粒,也已经显示出引起肺癌。据报道,烟花展示后,据据报道,飙升约三个小时。

高氯酸盐和颗粒的阳性是它们很可能不会造成长期威胁。颗粒后几个小时后逐渐消失,释放后几天或几周逐渐消失。不幸的是,关于一些有助于点亮天空的其他化学品也不能说同样的事情。

烟花从金属中获得颜色

除了火药外,烟花还装满了重金属和其他毒素,这些毒素产生了它们的闪闪发光的颜色。像高氯酸盐一样,烟花的重金属辐射的确切效果仍然是一个谜,但科学家们确实知道金属本身就可以在人体中造成严重破坏。

红色的烟花
锶是一种柔软的银,黄金金属,当燃烧时变红。 Igor Lushchay /伤风

锶(红色)

这种柔软的银黄色金属燃烧时会变成红色,它与空气和水的反应非常强烈。一些锶化合物溶于水,另一些可以深入土壤和地下水。虽然还没有证据表明低水平的稳定锶会影响人类健康,但高剂量的金属可能是危险的。非放射性锶对儿童构成的主要健康威胁,因为它会损害儿童的骨骼生长。

在珀斯,澳大利亚的白色烟花
铝被用来制作白色烟花。它在这些水平通常是安全的,但它可以影响更高浓度的大脑和肺部。 答:唐/伤风

铝(白色)

由于铝是地壳中最丰富的金属 - 人类最广泛使用的金属之一 - 避免曝光几乎是不可能的。几乎所有食物,水,空气和土壤含有一定量的铝 - 平均成人每天在食物中每天吃约7至9毫克的银色金属。它在这些水平通常是安全的,但它可以影响更高浓度的大脑和肺部。暴露于大量铝的人和动物在心理和物理测试中表现不佳,一些研究表明铝暴露可能导致阿尔茨海默病,虽然该联系尚未被证明。

蓝烟花
蓝色烟花由铜化合物生产,当烟花燃烧时,跳跃开始形成二恶英。 Zodar / Shutterstock.

铜(蓝色)

烟花的蓝色色调由铜化合物生产。这些并不是自己毒性,但铜跳动 - 开始形成二恶英当烟花中燃烧的高氯酸盐时。二恶英是邪恶的化学物质,其自然不会发生;它们是某些化学反应的不受欢迎的副产品,其中一个在蓝色烟花中发生。二恶英暴露的最令人沮丧的健康效果是氯酸,严重的皮肤病,痤疮状病变主要是面部和上半身。虽然二恶英不会阻止,但世界卫生组织已将其鉴定为人类致癌物,并且还被证明破坏激素产生和葡萄糖代谢。

在天空的绿色烟花
绿色烟花是由钡,银白色金属制成的。 Ilona Lablaika / Shutterstock

钡(绿色)

鱼和其他水生生物可以积累钡,这意味着它可以向食物链的上游移动。这种银白色的金属自然地与其他元素结合,形成各种各样的化合物,这些化合物都有不同的影响——目前已知没有一种是致癌的,但当接触量超过EPA饮用水标准时,它们会导致肠胃问题和肌肉无力。症状包括呕吐、腹泻、呼吸困难、血压变化、脸部周围麻木、全身肌肉无力和抽筋。高水平的钡暴露会导致心律变化、瘫痪或死亡。

紫色烟花
燃烧紫色的铷是地球上最丰富的元素之一。 Zodar / Shutterstock.

铷(紫色)

这种柔软的银色金属是地球上最丰富的元素之一。它燃烧紫色,熔化到104华氏度的液体,水与水高,能够点燃触发点低于冰点。据报道,它尚未涉及任何重大的环境损害,但它会导致皮肤刺激,因为它与水分如此反应,并且在摄入时,它会在摄入时适度毒性补充骨骼中的钙

镉(各种)

用于生产各种烟花颜色,这种矿物也是已知的人类致癌物。呼吸高水平的镉可能会严重损害肺部,消耗它可以燃烧胃,往往导致呕吐和腹泻。长期暴露会导致肾病,肺部损伤和脆弱的骨骼。植物,鱼类等动物从环境中占据镉,这意味着任何释放到烟花秀的水道可以通过食物链。

烟花替代品

最环保的烟花替代品是完全放弃爆炸——去参加游行、钓鱼、烧烤、露营或帮忙。

如果您必须看到天空节日亮起,您可能想要尝试激光展示,这会产生炫目的颜色显示,而无需在空中发射危险化学品。他们可能会消耗大量的能量,但单用烟花的猖獗生产也是如此。这是2017年7月4日七月四日排名烟花的激光器的一个例子,2017年:

2004年,迪士尼开始使用压缩空气在加利福尼亚州迪士尼乐园发射烟火,至少减少了空气中烟雾颗粒的问题,水中的水溶液。研究人员还一直是微调的替代推进剂,使用富含氮的材料代替高氯酸盐。