烏魯木齊市道路積塵負(fù)荷影響因子分析與探討①

王娟 洪雯

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.049

摘 要：選取烏魯木齊市具有代表性的4條不同類型的道路，通過(guò)測(cè)定道路積塵負(fù)荷，分析機(jī)動(dòng)車的車重、車速、車流量對(duì)道路積塵負(fù)荷的影響，并根據(jù)道路實(shí)際情況探討道路揚(yáng)塵污染的影響因素以及不同類型道路積塵負(fù)荷的變化規(guī)律。

關(guān)鍵詞：烏魯木齊市 道路揚(yáng)塵 機(jī)動(dòng)車 積塵負(fù)荷 影響分析

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）06（c）-0049-03

道路揚(yáng)塵即道路積塵在一定動(dòng)力條件（風(fēng)力、機(jī)動(dòng)車碾壓、人群活動(dòng)等）作用下進(jìn)入環(huán)境空氣中形成的揚(yáng)塵[1]。道路積塵負(fù)荷是衡量道路揚(yáng)塵排放的重要指標(biāo)。2002年烏魯木齊市機(jī)動(dòng)車保有量?jī)H10萬(wàn)輛，至2014年已突破70萬(wàn)輛，近年來(lái)隨著烏魯木齊市機(jī)動(dòng)車保有量的迅速增加，道路揚(yáng)塵已成為城市空氣顆粒物的重要來(lái)源之一，這部分顆粒物往往反復(fù)沉降與揚(yáng)起，多次進(jìn)入環(huán)境空氣中，造成重復(fù)污染[2]。為此，開(kāi)展針對(duì)道路揚(yáng)塵基本物化特性、道路積塵負(fù)荷的測(cè)定，再結(jié)合道路實(shí)際情況分析污染因素，分析道路積塵負(fù)荷與機(jī)動(dòng)車車重、車速、車流量的關(guān)系及變化規(guī)律等，對(duì)控制道路揚(yáng)塵污染，改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 城市道路揚(yáng)塵的主要來(lái)源

城市道路分為鋪裝道路和未鋪裝道路，城區(qū)內(nèi)大部分為鋪裝道路。鋪裝道路塵的來(lái)源十分復(fù)雜，主要有：（1）鄰近地區(qū)因風(fēng)蝕、水蝕作用帶來(lái)的泥沙與塵土；（2）機(jī)動(dòng)車攜帶泥塊、沙塵、物料等抖落遺撒等；（3）機(jī)動(dòng)車行駛造成自身磨損與消耗（如輪胎、剎車墊的磨損，尾氣凈化裝置的老化與消耗等）及尾氣排放；（4）路面老化破損后被碾壓形成的顆粒物；（5）冰雪天氣施灑沙粒及鹽水形成的顆粒物；（6）生物碎屑，如，枯枝落葉，草坪、樹(shù)木修剪時(shí)遺留的碎屑，經(jīng)過(guò)干燥、碾壓形成顆粒物；（7）廢物丟棄、潑灑，如，煙蒂、紙屑等垃圾；（8）大氣降塵。而對(duì)于未鋪裝道路，除以上的揚(yáng)塵來(lái)源處，更多的是由道路自身破損形成的。

2 道路積塵負(fù)荷測(cè)定

2.1 采樣布點(diǎn)

城市道路根據(jù)其承擔(dān)交通功能的不同，可分為主干道、次干道、支路和快速路。主干道和次干道較長(zhǎng)，支路和快速路較短。由于烏魯木齊市城區(qū)內(nèi)道路較多，因此，此次實(shí)驗(yàn)僅選擇4條代表性道路路段進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定的主干道、快速路占該類型道路總長(zhǎng)度的1/4～1/3，次干道和支路占1/10～1/4。根據(jù)監(jiān)測(cè)規(guī)范的要求，道路積塵負(fù)荷的監(jiān)測(cè)均在晴天天氣情況下進(jìn)行。

選取的特征路段：（1）主干道——揚(yáng)子江路；（2）次干道——濱河中路；（3）支路——北藝公園街；（4）快速路——克南高架。

對(duì)每一個(gè)路段，每隔3 km采集一個(gè)樣品，每個(gè)樣品由3個(gè)子樣品混合（即每隔0.5～1 km采一個(gè)子樣，再將這3 km內(nèi)采集的子樣品混合成一個(gè)樣品）。對(duì)于長(zhǎng)度小于2 km的路段，整個(gè)路段采集3個(gè)樣品，不做混合處理。

2.2 采樣方法

采樣地點(diǎn)設(shè)置在車流能夠完全監(jiān)視并且行駛車輛的司機(jī)也能看見(jiàn)采樣作業(yè)人員的地點(diǎn)。在確認(rèn)采樣安全的前提下，視路面潔凈程度，用帶狀標(biāo)示物橫跨道路標(biāo)出0.3～3 m寬的采樣區(qū)域，計(jì)算采樣面積，每個(gè)樣品的采樣面積累計(jì)記為S（單位：m2）。用真空吸塵器吸掃路面積塵，按照1 min/m2的速度進(jìn)行均勻清掃。采樣完畢后，取下配套的吸塵紙袋，檢查是否撕裂或其他裂縫，裝入密封袋或容器中，并記錄采樣信息。

2.3 道路積塵負(fù)荷計(jì)算方法

依據(jù)HJ/T 393-2007防治城市揚(yáng)塵污染技術(shù)規(guī)范測(cè)定道路積塵負(fù)荷值，在105 ℃條件下將單個(gè)道路積塵樣品烘至恒重，取出放入干燥器中冷卻，稱重，記為W0（單位：g）；將20目、200目篩子由上而下層疊放入搖床內(nèi)，稱取30～100 g道路積塵，放入20目篩中，重量記為W（單位：g）；將20目的篩上物，記為W20（單位：g）；將200目的篩上物記為W200（單位：g）；按照式（1）計(jì)算道路表面積塵負(fù)荷SL：

S （1）

2.4 車流量調(diào)查及車重計(jì)算方法

對(duì)積塵負(fù)荷采樣道路，應(yīng)用數(shù)碼攝像機(jī)定位拍攝方式，對(duì)道路進(jìn)行分車型車流量的現(xiàn)場(chǎng)記錄，并對(duì)烏魯木齊市4條典型道路的連續(xù)車流量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，研究車流量隨時(shí)間的變化規(guī)律，對(duì)不同品牌客車和貨車空載和滿載時(shí)的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查分析，得到不同類型車輛的單車質(zhì)量。根據(jù)不同類型車輛的平均質(zhì)量及行駛在道路上機(jī)動(dòng)車中不同類型車輛的比例計(jì)算車輛的平均質(zhì)量，計(jì)算方法見(jiàn)式（2）。

（Wi×ai%） （2）

式中：為道路上車輛的平均重量，t；n為車輛的種類數(shù)；Wi為第i種車輛的平均重量，t；ai為第i種車輛占道路上總車輛數(shù)的比例，%。

3 道路積塵負(fù)荷測(cè)定結(jié)果及分析

根據(jù)對(duì)烏魯木齊市不同類型道路的采樣和實(shí)驗(yàn)室分析可知，路面積塵負(fù)荷的結(jié)果見(jiàn)表1，烏魯木齊市道路積塵負(fù)荷與不同類型道路平均車速的關(guān)系詳見(jiàn)圖1。

根據(jù)圖1可知，車速最快的克南高架快速路的道路積塵負(fù)荷最低，其次為主干道和次干道，車速最慢的北藝公園支路的路面積塵負(fù)荷最高。

由表1的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，在此次選取的道路類型中，快速路克南高架的日車流量為4 450輛，僅有主干道揚(yáng)子江路車流量的1/3左右，但是根據(jù)烏魯木齊交警部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，烏魯木齊市的河灘快速路的日車流量平均在10萬(wàn)輛以上，東、西外環(huán)快速路的車流量也在7萬(wàn)輛以上，由此可知，此次采樣的克南高架快速路的車流量及車重?cái)?shù)據(jù)不具有快速路的代表性，因此，此次僅對(duì)主干道、次干道和支路的車流量和車重與道路積塵負(fù)荷的變化規(guī)律進(jìn)行分析，詳見(jiàn)圖2、圖3。

通過(guò)圖2和圖3的曲線變化可知，車流量最大的主干道道路積塵負(fù)荷最低，其次為次干道，支路的路面積塵負(fù)荷最高。車重最大的主干道道路積塵負(fù)荷最低，其次為次干道，支路的路面積塵負(fù)荷最高。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，道路積塵負(fù)荷與車速、車流量和車重均呈反比關(guān)系。車速最快的快速路的道路積塵負(fù)荷最低，車速最慢的支路路面積塵負(fù)荷最高；車流量最大的主干道道路積塵負(fù)荷最低，車流量最小的支路路面積塵負(fù)荷最高；車重最大的主干道道路積塵負(fù)荷最低，車重最小的支路路面積塵負(fù)荷最高。由此可知，烏魯木齊市的支路積塵負(fù)荷普遍大于主干道和快速路，主要原因是由于支路與主干道和快速路在道路路面硬化和管理、道路清掃方式及道路兩側(cè)存在的粉塵排放源上均存在差異，同時(shí)受城市局域風(fēng)、道路清潔度、車輛速度和密度的不同影響[3]，支路產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵污染要普遍大于主干道和快速路。

4 道路積塵污染控制措施

道路揚(yáng)塵是一種混合塵源，排放源多且復(fù)雜，來(lái)源于建筑施工工地、拉送物料的運(yùn)輸車輛及各種塵粉的堆場(chǎng)，為減少揚(yáng)塵污染，可采取以下防治措施。

4.1 加強(qiáng)施工工地監(jiān)管，有效防止塵土入路

路面積塵的主要來(lái)源是道路兩側(cè)的各類施工工地。因此，要加強(qiáng)對(duì)道路兩側(cè)各類施工工地的監(jiān)管，有效控制路面積塵。道路兩側(cè)所有工地應(yīng)設(shè)置高標(biāo)準(zhǔn)圍擋；工地內(nèi)道路、操作場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行硬化處理；裸露泥土、易塵物料應(yīng)采取覆蓋或?yàn)⑺胧?；運(yùn)送渣土、材料的車輛出工地時(shí)，應(yīng)將車輪沖洗干凈，防止車輛將泥土帶入附近道路。拆遷施工和拆除違章建筑時(shí)，有條件的地方應(yīng)實(shí)施灑水降塵，防止揚(yáng)塵隨風(fēng)污染附近道路。

4.2 嚴(yán)格運(yùn)輸車輛管理，盡量減少物料撒漏

運(yùn)輸車輛撒漏是產(chǎn)生路面積塵的一個(gè)重要原因。因此，應(yīng)嚴(yán)格運(yùn)輸車輛管理，盡量減少物料遺撒或泄漏。運(yùn)輸渣土、石料、水泥、煤炭、垃圾等物料的車輛，應(yīng)當(dāng)采取蓬蓋、密閉等措施，不得超量裝載和超速行駛，防止在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)物料遺撒或泄漏，從而減少因車輛碾壓而產(chǎn)生的路面積塵。專門從事渣土、石料、煤炭、垃圾運(yùn)輸?shù)膯挝换騻€(gè)人，應(yīng)當(dāng)依法取得準(zhǔn)運(yùn)手續(xù)，并按照公安交警、城管執(zhí)法和市容環(huán)衛(wèi)等部門批準(zhǔn)的線路、時(shí)間、地點(diǎn)，進(jìn)行運(yùn)輸和傾倒。

4.3 改進(jìn)道路清掃方式，不斷提升保潔水平

路面積塵因碾壓、刮風(fēng)和清掃所產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵，具有多次沉降、重復(fù)污染的特點(diǎn)。因此，應(yīng)采取灑水控塵、減少積塵的濕式清掃方式，不斷提升道路保潔水平。要制定更高的道路保潔作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)和完善垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，更新機(jī)械化清掃設(shè)備。要改進(jìn)道路監(jiān)管方式，并增加資金投入，提高機(jī)掃率。特別是對(duì)于城區(qū)高架路、主干道，應(yīng)采取先進(jìn)的機(jī)掃方式，夜間還可使用高壓清洗車進(jìn)行清洗沖刷；采用人工方式時(shí)，應(yīng)符合城市市容環(huán)境衛(wèi)生作業(yè)規(guī)范。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)對(duì)烏魯木齊市4類典型道路的采樣和實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果可知，道路積塵負(fù)荷與車速、車流量和車重均呈反比關(guān)系，主要是由于支路與主干道和快速路在道路路面硬化和管理、道路清掃方式及道路兩側(cè)存在的粉塵排放源上均存在差異，同時(shí)受城市局域風(fēng)、道路清潔度、車輛速度和密度的不同影響，烏魯木齊支路的積塵負(fù)荷要普遍大于主干道和快速路。該文建議通過(guò)加強(qiáng)施工工地監(jiān)管有效防止塵土入路， 嚴(yán)格運(yùn)輸車輛管理盡量減少物料撒漏，改進(jìn)道路清掃方式等防治措施，有效減少道路的二次揚(yáng)塵污染。

致謝

該文中道路積塵負(fù)荷的采樣和測(cè)定由北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院協(xié)助進(jìn)行，車流量和車型等數(shù)據(jù)均為視頻統(tǒng)計(jì)，由烏魯木齊市環(huán)科所諸位同事協(xié)助完成，在此一并表示衷心感謝。

參考文獻(xiàn)

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