北京市道路塵土殘存量和近地面揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)及其影響因素

馮 偉，王曉冬

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)計(jì)科學(xué)研究所，北京 100028）

1 監(jiān)測(cè)方法

該項(xiàng)工作主要由道路清掃保潔監(jiān)測(cè)車來(lái)完成，它是目前北京市惟一一輛專門針對(duì)環(huán)衛(wèi)道路清掃作業(yè)效果及近地面揚(yáng)塵狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的專用車輛。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，一條道路從最內(nèi)側(cè)的快車道到最外側(cè)的慢車道或自行車道，其塵土殘存量分布程度是不一樣的，一般情況下認(rèn)為道路中間的塵土殘存量最小，塵土在車輛的擾動(dòng)作用下逐漸向兩側(cè)擴(kuò)散，而道路兩側(cè)的塵土殘存量最大。80%的塵土都集中在道路兩側(cè)距離路牙1.5 m的范圍內(nèi)，因此將這1.5 m內(nèi)的路面作為塵土殘存量的監(jiān)測(cè)范圍，同時(shí)也可以檢驗(yàn)掃路機(jī)清掃作業(yè)的實(shí)際效果。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，空氣中PM10濃度在3 m以下高度的變化量不大，因此選擇約1.5 m高度的PM10揚(yáng)塵濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該高度正是人群在日?；顒?dòng)中的呼吸高度，對(duì)人體健康影響較大。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.1 道路塵土殘存量監(jiān)測(cè)結(jié)果

城六區(qū)96條道路路面塵土殘存量監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，市區(qū)內(nèi)道路塵土殘存量為4.8～79.3 g/m2，其中塵土殘存量在10 g/m2以下的占62.5%，10～20 g/m2的占21.9%，20 g/m2以上的占15.6%。

通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，城區(qū)內(nèi)大部分聯(lián)絡(luò)線的塵土殘存量數(shù)值較低；環(huán)路方面，部分出入口路段的塵土殘存量明顯偏高；個(gè)別工地附近路段受到施工工地的影響路面塵土較多，且由于塵土被車輛碾壓后附著在路面上而不易被清除；中心城區(qū)部分道路路邊?？寇囕v較多影響掃路機(jī)正常作業(yè)而導(dǎo)致塵土殘存量偏高；南部城區(qū)部分區(qū)域小商戶較多，存在隨意傾倒垃圾的現(xiàn)象，導(dǎo)致塵土殘存量偏高，且部分道路夜間過(guò)往渣土車較多，嚴(yán)重影響路面潔凈度。

表2 不同功能道路塵土殘存量平均值

對(duì)監(jiān)測(cè)的道路按照不同類型做了分類，得到各類型道路塵土殘存量見(jiàn)表1。

表1 不同清掃等級(jí)道路塵土殘存量平均值

一級(jí)清掃保潔等級(jí)道路由于保潔等級(jí)最高，相關(guān)作業(yè)單位對(duì)其清掃保潔的力度最大，因此塵土殘存量最少，二三四級(jí)道路隨著重視程度和作業(yè)力度的降低塵土殘存量逐漸升高，具體見(jiàn)表2。

主干路和次干路涵蓋一級(jí)和二級(jí)保潔等級(jí)道路，清掃保潔情況良好，周邊環(huán)境較好，受外來(lái)污染的因素較少，因此塵土殘存量相對(duì)較低?？焖俾飞喜糠謷呗窓C(jī)作業(yè)車速較快，致使清掃效果不好，且快速路過(guò)往車輛種類復(fù)雜，經(jīng)常受到各種運(yùn)輸車輛所存在的遺撒問(wèn)題影響而造成塵土殘存量偏大。支路由于道路比較狹窄，機(jī)械化清掃程度不高，且人車混行，亂停車現(xiàn)象嚴(yán)重，造成清掃不便，使得其路面塵土殘存量相對(duì)最大。

2.2 近地面揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)結(jié)果

將儀器測(cè)得的揚(yáng)塵值減去當(dāng)天空氣指數(shù)的揚(yáng)塵值，作為衡量道路近地面揚(yáng)塵的參考數(shù)值，即道路揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值。

96條道路揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，市區(qū)內(nèi)道路揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值為0.02～0.14 mg/m3，其中在0.05 mg/m3以下的占79.3%，0.05～0.1 mg/m3的占17.3%，0.1 mg/m3以上的占3.4%。

通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，環(huán)路和快速聯(lián)絡(luò)線的揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值相對(duì)較大，分析其原因，這2種道路的車流量和車速相對(duì)較大，對(duì)路面塵土的擾動(dòng)作用相對(duì)明顯，因此造成道路揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值偏大。

按照不同道路類型進(jìn)行分類，得到各類型道路揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值見(jiàn)表3。

表3 不同清掃等級(jí)道路揚(yáng)塵平均貢獻(xiàn)值

一二三級(jí)道路揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值隨著道路清掃保潔等級(jí)的升高而有所降低，四級(jí)道路由于車流量很小且車速較慢使得揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值很小；不同功能道路中快速路由于車輛行駛速度較快導(dǎo)致?lián)P塵貢獻(xiàn)值偏高，支路擾動(dòng)因素較少因此揚(yáng)塵貢獻(xiàn)值很低，見(jiàn)表4。

表4 各功能類別道路揚(yáng)塵平均貢獻(xiàn)值

3 塵土殘存量與近地面揚(yáng)塵的影響因素

3.1 車速對(duì)塵土殘存量的影響

對(duì)環(huán)路塵土殘存量的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)：車輛車速對(duì)路面塵土殘存量有一定的影響。監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 環(huán)路車速與塵土殘存量對(duì)照

3條環(huán)路中塵土殘存量最大的是二環(huán)路，其次是三環(huán)路，四環(huán)路塵土殘存量相對(duì)最小。在3條環(huán)路的采樣點(diǎn)附近同時(shí)利用測(cè)速儀對(duì)車輛進(jìn)行測(cè)速，從表5中可以看到四環(huán)路的平均車速要快于三環(huán)和二環(huán)，而二環(huán)的車速相對(duì)來(lái)說(shuō)最慢，因此在同樣清掃保潔等級(jí)的路段，車速對(duì)路邊塵土殘存量的大小有影響。路面上的塵土隨著車輛的擾動(dòng)而揚(yáng)起并向車道外擴(kuò)散，車速越快這種作用越明顯，并且塵土粒徑越小就越容易被揚(yáng)起。對(duì)3條環(huán)路上的土樣進(jìn)行了粒徑分析，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 環(huán)路小粒徑塵土比例

粒徑在100 μm以上的塵土被揚(yáng)起后很快就會(huì)沉降，不容易造成揚(yáng)塵污染，而粒徑在100 μm以下的塵土很容易被揚(yáng)起，并且大部分會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停留在空中，成為空氣中TSP的重要來(lái)源。對(duì)于后者，發(fā)現(xiàn)二環(huán)路上的量占到了總塵土量的55%，三環(huán)路占48%，而四環(huán)路只占25%，也就是說(shuō)二環(huán)路上細(xì)小微粒的比例最大，而四環(huán)路比例最小。而對(duì)比不易被揚(yáng)起的粒徑在500 μm以上的塵土，3條環(huán)路的質(zhì)量是相近的，因此可以證明，車輛的擾動(dòng)對(duì)路面塵土的揚(yáng)起并向外擴(kuò)散起到一定的作用，并且這種作用對(duì)于細(xì)小微粒尤為明顯，也就是說(shuō)車速慢的路段路面細(xì)小粒徑的塵土比例相對(duì)較大，反之則較小，而容易被揚(yáng)起造成揚(yáng)塵污染的正是這些細(xì)小的微粒。

3.2 道路清掃工藝對(duì)塵土殘存量和揚(yáng)塵的影響

路面塵土殘存量、近地面揚(yáng)塵狀況與清掃保潔作業(yè)工藝有很大關(guān)系，目前北京市所用的掃路機(jī)清掃工藝大多采用洗地和吸掃相結(jié)合的作業(yè)方式，也有部分路段采用純吸的作業(yè)方式。近年來(lái)多功能清洗車在北京市的應(yīng)用逐年增多，這是一種采用先掃后沖再吸的組合作業(yè)方式的多功能掃路機(jī)，可以很徹底地將路面塵土等污染物清掃干凈，并且在大量水的沖刷下降塵效果明顯，其缺點(diǎn)是用水量及作業(yè)油耗較大，作業(yè)成本較高。吸掃式掃路機(jī)采用較傳統(tǒng)的作業(yè)方式，可以把路面塵土掃走又可以把大塊垃圾清除，并且作業(yè)過(guò)程中控塵效果較好，應(yīng)用廣泛，缺點(diǎn)是掃凈率相對(duì)較低，對(duì)車況和性能的狀態(tài)要求較高。純吸式掃路機(jī)是一種干式掃路機(jī)，對(duì)路面浮土的掃凈率一般能達(dá)到90%以上，但缺點(diǎn)是對(duì)于吸附性較強(qiáng)的污物或空隙率較大的路面掃凈率較低，且在作業(yè)過(guò)程中揚(yáng)塵較大，容易造成對(duì)環(huán)境的二次污染。針對(duì)以上不同清掃作業(yè)工藝，選定了同一路段進(jìn)行作業(yè)后的路面塵土殘存量的監(jiān)測(cè)，見(jiàn)表7。

表7 作業(yè)工藝與塵土殘存量對(duì)照

通過(guò)以上監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，多動(dòng)能清洗車對(duì)路面污物清除效果最好，作業(yè)后近地面揚(yáng)塵最低，純吸式和吸掃式掃路機(jī)效果次之。

4 結(jié)論和建議

1）北京城區(qū)道路塵土殘存量與近地面揚(yáng)塵狀況總體水平良好，但依然存在部分路段塵土殘存量和揚(yáng)塵量超標(biāo)的現(xiàn)象，影響小范圍環(huán)境。

2）環(huán)路出入口等車速較慢路段容易造成塵土的聚積，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)清掃保潔作業(yè)，車速較快路段應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)噴霧降塵作業(yè)，防止擾動(dòng)揚(yáng)塵產(chǎn)生。

3）建議作業(yè)單位根據(jù)路面塵土殘存量大小以及污染物種類合理使用不同工藝類型的掃路機(jī)，在清掃作業(yè)時(shí)掃路機(jī)能夠合理地控制車速，以達(dá)到更好的作業(yè)效果。