I fuochi d'artificio sono usati nelle celebrazioni in tutto il mondo, compreso il Giorno dell'Indipendenza negli Stati Uniti, il Festival delle Lanterne in Cina e il Diwali Festival in India. Però, i popolari spettacoli pirotecnici emettono grandi quantità di sostanze inquinanti nell'atmosfera, a volte causando un grave inquinamento atmosferico. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS' Scienze e tecnologie ambientali hanno stimato che, sebbene i cosiddetti fuochi d'artificio ecologici emettano il 15-65% in meno di particolato rispetto ai fuochi d'artificio tradizionali, deteriorano ancora in modo significativo la qualità dell'aria.

I fuochi d'artificio possono causare problemi di salute, come disturbi respiratori, perché rilasciano alti livelli di inquinanti atmosferici, compreso il particolato (PM), diossido di zolfo, metalli pesanti e perclorati. Di conseguenza, alcune città ne hanno vietato l'uso. Ma poiché i display sono un aspetto importante di molte feste tradizionali, ricercatori e produttori hanno cercato di sviluppare pirotecnici più rispettosi dell'ambiente, compresi quelli con cariche senza fumo e propellenti privi di zolfo. Sebbene la ricerca suggerisca che questi fuochi d'artificio emettono meno sostanze inquinanti, il loro impatto sulla qualità dell'aria non è stato valutato. Ying Li e colleghi volevano utilizzare i dati di un grande spettacolo pirotecnico tenutosi a Shenzhen, Cina, nella festa nazionale cinese il 1° ottobre 2019, per valutare quanto siano realmente "verdi" questi fuochi d'artificio.

I ricercatori hanno stimato le emissioni di PM _2,5 , che è PM con un diametro di 2,5 μm e più piccolo, dal 160, 000 fuochi d'artificio ecologici innescati durante lo spettacolo, così come le emissioni dei tradizionali fuochi d'artificio. Hanno usato informazioni sulla direzione del vento, velocità del vento, temperatura e composizione chimica dei fuochi d'artificio per simulare le dimensioni, traiettoria e picco PM _2,5 valori per il pennacchio di fumo risultante dall'evento. Quindi, hanno confrontato i loro valori simulati con i dati effettivi sul PM _2,5 concentrazioni misurate in 75 stazioni di monitoraggio in tutta la città a seguito dello spettacolo pirotecnico.

In accordo con le previsioni della squadra, i dati hanno mostrato che il pennacchio di fumo dei fuochi d'artificio è iniziato come una banda stretta che ha viaggiato verso nord prima di essere completamente disperso, con picco di PM _2,5 livelli simili alle previsioni. I ricercatori hanno utilizzato la loro simulazione convalidata per stimare che l'uso di fuochi d'artificio rispettosi dell'ambiente produce un molto più piccolo, pennacchio di più breve durata, con il 15-65% del PM _2,5 emissioni di uno spettacolo con fuochi d'artificio tradizionali. Però, la concentrazione di picco di PM _2,5 supera ancora di molto le linee guida dell'Organizzazione Mondiale della Sanità. Ciò ha portato i ricercatori a concludere che il numero di fuochi d'artificio "verdi" utilizzati contemporaneamente dovrebbe essere limitato.