城市扬尘污染控制技术研究
崔冬冬1 薛海涛1 于振波2
(1、绥化市环境保护科学研究所,黑龙江 绥化 152000 2、黑龙江省环境科学研究院,黑龙江 哈尔滨 150056)
摘 要:现阶段,我国城市大气污染状况依然严峻,颗粒物仍是大部分城市大气污染的首要污染物,城市扬尘作为城市颗粒物的重要来源之一,应给予足够的重视。首先对城市扬尘污染的危害进行了分析,然后对城市扬尘污染控制技术进行了探讨,最后针对城市扬尘污染控制提出了几点思考,以期为针对性地开展大气污染防治工作助力。
关键词:城市扬尘污染;危害;控制技术
中图分类号:X513
文献标识码:A
文章编号:2096-4390(2020)01-0029-02
在我国城市化进程不断深入的背景下,城市规模不断扩大,交通道路设施日益发达,人们生活环境得到有效改善,并且出行更加便利,但是需要注意的是城市扬尘污染问题愈发突出,需要采取有效的控制技术加以解决。
1 城市扬尘污染的危害1.1 对环境造成不利影响
城市扬尘会对造成城市空气质量的恶化,比如在建筑施工过程中产生的浮土和灰尘,在风力或者车辆通行的带动下,会漂浮在空气中,影响周围的能见度,给人们的生活带来不便。此外,扬尘还会影响到植物的正常生长繁殖,造成生态的失衡,给社会和经济带来双重影响。
1.2 对人体健康带来危害
扬尘中含有大量的颗粒物,会随着呼吸系统进入到人体中,诱发多种疾病,过量的吸住粗颗粒物,会侵害人体的呼吸系统,诱发哮喘等疾病;而过量的吸入细颗粒物容易诱发心脏病、肺病等疾病,此外细颗粒物还可以参与血液循环,对于儿童和老年人的危害更大。
2 我国城市扬尘污染控制技术2.1 道路扬尘污染控制技术
在机动车行驶过程中,会产生各种类型的颗粒物,除汽车尾气等直接排放的颗粒物外,还包含路面粉尘被带起后形成的扬尘,而且扬尘占有很大的比例,道路扬尘已经成为城市大气颗粒物重要的来源之一。道路扬尘属于典型的无组织尘,其无论在时间还是空间方面都表现出明显的不确定性。一般情况下,城市道路扬尘主要产生于以下三种情况,第一,施工活动较多或者存在道路开槽状况;第二,道路出现破损或者道路两侧土地呈现裸露状态;第三,重型货运车辆多且车流量较大。道路扬尘的控制技术主要有以下几种方式。
2.1.1 洒水
洒水降尘是现阶段应用最为广泛的路面降尘方式,现阶段,随着道路扬尘污染的加重,区域降水量的减少,造成路面上的尘土很难被冲走,而且城市道路清扫手段效果不甚理想,这时洒水就成为了较好的抑尘方法,但是需要注意的是,在北方的冬季温度低于零摄氏度时,不宜采取洒水作业。兰州市为了有效地抑制道路扬尘,在秋季采用大型洒水车,对主要街路采用循环洒水的方式,取得了良好的抑尘效果,但是因为蒸发作用明显,抑尘时间不足,造成洒水工作量激增,而且大型洒水车对于路面的破坏作用还有待于考证。
2.1.2 喷淋吸湿性盐水溶液
国外在这方面应用的较早,比如采用喷洒CaCl
2、MgCl
2等吸湿性盐溶液的方式抑制扬尘。此外,喷洒盐水还可以发挥防冻的作用,但是盐溶液会对轮胎以及金属零部件产生腐蚀作用,并且需要耗费较高的成本,若是存在相邻水体,还可能引起其发生无机盐污染。
2.1.3 喷洒化学抑制剂
该方法具有较好的抑尘效果,具有抑尘周期长,设备费用低等特点,与我国基本国情相适应。但是现阶段部分化学抑尘剂对路面会产生腐蚀作用,提升化学抑制剂的专一性和环保性是未来道路抑尘的重要发展方向。
2.1.4 道路清扫
道路清扫是北方地区主要应用的道路扬尘控制手段,现阶段,很多城市都改变了传统的道路清扫模式,吸尘器式道路清扫设备得到大规模的应用,但是清扫设备的吸尘效率仍有待于进一步提高。
2.2 建筑扬尘污染控制技术
在我国城市化进程不断深入的背景下,各城市建筑扬尘污染日益加剧,建筑扬尘占城市无组织扬尘的比重逐年升高。建筑扬尘排放高度普遍较低,而且往往出现在人流较为密集的地区。世界卫生组织给出的TSP年均值浓度限值为0.06-0.09mg/m
3,日均值浓度限值为1.15-0.23mg/m
3,将TSP控制在此范围内,则不会对人类身体健康造成影响。相关数据显示,北京市区某工地开展土方工程施工过程中,TSP浓度超出世界卫生组织指导值的8倍之多。此外,建筑施工活动还会造成道路扬尘污染的加重。施工路段尘负荷为非施工路段的47.5倍;施工路段大气中大于30μm粒径的颗粒物所占比重超出非施工路段56.7%;施工路段大气颗粒物平均浓度为非施工路段的8.76倍。现阶段,我国建筑扬尘控制技术主要有以下几种,对裸露地面、堆场料场设置防尘网或者洒水;喷洒建筑工程抑尘剂;工地周围应用硬质围挡;高空作业应用塑胶网围挡;路面硬化等,以下主要对裸露地面、堆场料场设置防尘网或者洒水,喷洒建筑工程抑制剂两种抑尘技术进行探讨。
目前国内所应用的防尘网主要为柔性密目网,材质为柔性纤维、拉伸塑料等,可用于裸地、堆场料场的覆盖,其主要是通过减低风速达到抑尘的效果,北京某公司的研究中发现,该方法对于PM2.5的抑尘效果较差,对于大面积的覆盖或者遮蔽并不适用。洒水降尘操作相对方便,但是因为水分的蒸发,需要消耗大量的水,并且抑尘周期较多,使得洒水降尘的方式也受到一定的限制。
建筑工程抑制剂可以通过固结凝并、吸湿、保湿三种方式发挥抑尘的效果,根据作用方式不同,可以将建筑工程抑尘剂分为结壳剂、泡沫覆盖剂、保湿剂。当下,各国均加大力度开展建筑工程抑制剂的研究与开发,使其向着高分子态、绿色环保、适应能力强的方向发展,并且已经取得了丰硕的研究成果。我国的新型建筑工程抑制剂产品也是层出不穷,北京某科研院所研发出一种新型建筑工程抑制剂,属于多功能高分子聚合物,在相同的风力条件下,相较于尼龙防尘网,TSP防尘效率提升64.4%,PM
10防尘效率提升43.6%,PM
2.5防尘效率提升45.3%。由此可见,新型建筑工程抑制剂在建筑扬尘控制中具有较大的优势,不但抑尘效果好,而且抑尘周期长,耗费成本低,而且随着研究和开发的深入,对生态环境的影响必然会越来越小,由此可见,新型建筑工程抑制剂的开发至关重要。
3 城市扬尘污染控制的几点思考第一,合理建设城市通风廊道。当下,城市楼房越建越高,因为缺乏系统的规划,造成很多城市缺乏“通风廊道”,污染物扩散不出去,进而引发霾污染,因此应该做好城市规划,合理建设城市通风廊道,促进城市通风,这样也可以一定程度上降低城市建筑扬尘污染。第二,开展必要的交通管制,比如实行部分路段单双号限行等。现阶段,很多城市道路处于超负荷状态,车流量的增加以及交通拥堵状况会增加道路扬尘污染,开展交通管制,可以有效地降低车流量,使道路扬尘污染得到减轻;第三,提倡绿色环保出行。鼓励民众乘坐公共交通工具出行,促进民众环保出行理念的形成,同样可以减少道路扬尘的产生。
4 结论城市扬尘污染已经成为城市大气污染的重要来源,并且给人们的身体健康带来威胁,因此应该充分重视城市扬尘污染的控制,根据不同地区扬尘污染的特点,有针对性地选择扬尘控制技术,保证控制技术的合理性和有效性,促进城市空气质量的改善,为人们营造良好的生存环境。
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基金项目:大气污染成因与控制技术专项(2017YFC0212305)。
作者简介:崔冬冬(1980-),男,工程师,主要研究方向为大气污染防治。