施工工地揚塵治理工程技術(shù)概述

江召兵 張 倩 楊 峰 謝軼嵩

（1三江學院土木工程學院 江蘇南京 210012 2南京市環(huán)境保護科學研究院 江蘇南京 210013）

引言

隨著我國社會工業(yè)化向縱深發(fā)展和城鎮(zhèn)化的深入，環(huán)境污染問題日益凸顯[1-5]。近年來，全國環(huán)境空氣質(zhì)量逐漸改善，但仍會不時出現(xiàn)區(qū)域連片、持續(xù)時間長的大氣環(huán)境污染，這其中顆粒物污染現(xiàn)象嚴峻。據(jù)2017年生態(tài)環(huán)境狀況公報數(shù)據(jù)顯示，全國338個地級發(fā)生重度污染2311天次、嚴重污染802天次，其中分別以PM2.5和PM10為首要污染物的天數(shù)占重度及以上污染天數(shù)的74.2%和20.4%。施工揚塵污染是顆粒物污染的重要來源之一，在各種大氣污染控制措施中，施工工地揚塵污染控制對大氣污染防治最能起到立竿見影的效果。因此，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，施工工地揚塵污染治理是首要任務之一。

結(jié)合施工環(huán)境和建設周期，施工工地揚塵主要來源為裸露地表、未硬化的施工道路和路面積塵。

此外施工工地建筑材料（如水泥、砂石等）的裝卸和堆載、建筑垃圾和施工廢料清運、二次結(jié)構(gòu)裝修、施工現(xiàn)場物料加工等過程也會產(chǎn)生一定的揚塵。

1 揚塵治理技術(shù)

施工揚塵治理措施就治理技術(shù)而言，可簡要歸納為覆蓋、綠化和固化三種。

1.1 覆蓋治理技術(shù)

覆蓋治理技術(shù)一般采用防塵網(wǎng)，覆蓋容易引起揚塵的場地和土方。防塵網(wǎng)是一種多孔障礙物，在其背面可形成低風速區(qū)，從而減少揚塵運動，對施工場地和開挖土方的起塵與揚塵擴散具有良好的制約作用，其防塵效果已得到廣泛公認。相關(guān)監(jiān)測表明，防塵網(wǎng)的防塵效果可達50%～70%，最高可達到92%。美日等國家對防塵網(wǎng)防塵技術(shù)進行了較早研究。美國國家環(huán)保局于1986年提出了防塵網(wǎng)在露天煤場的使用規(guī)范。日本從20世紀70年代起，就在港口煤堆場使用了防塵網(wǎng)，并制定了室外煤場設備防止揚塵的方法。我國防塵網(wǎng)技術(shù)研究起步較晚，對其防塵機理、網(wǎng)材加工工藝、工程設計等方面還缺乏足夠全面和深入的了解。沈惠明等結(jié)合防塵網(wǎng)防塵技術(shù)在北侖港口碼頭的工程應用，對防塵網(wǎng)防塵機理、結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)和防塵減塵效果等方面進行了深入了解。此外防塵網(wǎng)對揚塵防治效果還與土的特性、堆垛的形狀與高度、風速、風的湍流度等因素有關(guān)。目前，我國現(xiàn)已建成的防塵網(wǎng)工程數(shù)量較少、規(guī)模較小，但隨著人們環(huán)保意識的逐漸加強，大型、高效能防塵網(wǎng)將愈來愈廣泛地得到應用。如何保障防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)設計安全、考慮風荷載作用下防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計將是大型防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)設計需解決的關(guān)鍵問題。

1.2 綠化治理技術(shù)

綠化治理技術(shù)在工程揚塵治理方面周期長、代價高，但其生態(tài)環(huán)保的特點決定了其在某些特定的施工工地也有一定的應用前景。種植地表可有效抑制揚塵，其技術(shù)方案是在裸露土地、臨時閑置土地上種植草皮等植被，能有效解決“因裸致臟、由露揚塵”的問題，做到黃土不露天，綠化無死角。覆蓋樹坑是采取透氣、透水材質(zhì)鋪裝，如采用木地板、樹篦子、鏤空透水磚鋪砌樹池等措施，避免揚塵，儲存水分，美化樹穴。覆蓋露土地面，是增加樹坑土壤的透氣性和透水性，吸附顆粒物，減少揚塵排放。除地面綠化覆蓋外，還有綠化墻治理方案。綠化墻是指充分利用不同的立地條件，選擇攀援植物及其它植物栽植并依附或者鋪貼于各種構(gòu)筑物及其它空間結(jié)構(gòu)上的綠化方式，可起到降低揚塵、美化環(huán)境和凈化空氣的效果。其主要形式有模塊化綠化墻、鋪貼式墻體綠化、竹林綠化帶等。

1.3 固化抑塵治理技術(shù)

固化抑塵技術(shù)主要可歸結(jié)為兩大類：灑水抑塵和化學抑塵。灑水抑塵包括：灑水降塵、水霧或聲波霧化抑塵、磁化水或靜電水抑塵、高壓水抑塵等。灑水可有效抑塵，但周期較短，同時灑水過多或過于頻繁，會在地面形成泥漿，泥漿干涸后經(jīng)車輛碾壓，會形成粒徑更細的微粒，造成二次污染。冬季氣溫低于0℃時，灑水容易造成結(jié)冰，給人車通行帶來安全隱患。此外，過多的灑水或建筑材料含水量過大，也會給施工工藝和工程質(zhì)量帶來不利影響。因此要根據(jù)大氣溫度、蒸發(fā)量來合理確定灑水頻次和灑水量?；瘜W抑塵主要采用研發(fā)的相關(guān)抑塵劑。按類型分目前已有：濕潤性化學抑塵劑、吸濕型無機鹽化學抑塵劑、超強吸水型化學抑塵劑、粘結(jié)型化學抑塵劑、凝聚型化學抑塵劑、復合型化學抑塵劑等。化學抑塵劑的研發(fā)應用在我國起步較晚，但隨著近年來的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，化學抑塵劑在我國已得到越來越多的研究和應用。謝振華等通過對兩種復合抑塵劑的七項指標（常溫抗蒸發(fā)性、pH值、高溫抗蒸發(fā)性、吸濕性、抗研磨性、滲透時間和滲透深度）進行檢測表明：復合抑塵劑能使粉塵質(zhì)量濃度控制在4 mg/m3以下，有效抑塵時間為6h。王欣欣等、鄭向軍等使用道路抑塵劑對北京市部分城市道路進行了抑塵處理，結(jié)果顯示，噴灑環(huán)保道路抑塵劑能夠有效降低揚塵中顆粒物的濃度，對PM10和PM2.5的去除率分別可達到25.0%和12.0%。許玥等以海藻酸鈉、氯化鈣為材料，分別噴灑質(zhì)量分數(shù)為0.75%的海藻酸鈉溶液4 L/m2和7.5%氯化鈣溶液3 L/m2于裸露地面，結(jié)果顯示，地表可迅速成膜，覆蓋并固結(jié)表層細顆粒，抑制揚塵并提高了表層強度。實驗表明該抑塵劑成膜吸濕保水性良好，遇水不溶解、不遷移，耐風蝕性好，抑塵效率達99%以上。陳稚瓛等研發(fā)了一種新型可降解、環(huán)境友好型抑塵劑，噴灑在裸露土壤表面后，將與砂土粘結(jié)形成具有一定強度的抑塵膜，噴灑抑塵劑區(qū)域大氣懸浮顆粒物濃度降低了24%。張雷波等以鹽地堿蓬籽餅為主要原料，制備出一種生態(tài)友好型抑塵劑。抑塵效果顯示，該抑塵劑噴灑后易形成團粒結(jié)構(gòu)，可起到保護表層土壤的作用；常溫下使用時具有較好的黏結(jié)性能；保濕時間可以延長至72h以上；能夠抗擊4次雨水沖蝕；單位面積土壤顆粒累積損失量小0.7g/m2，抑塵效率提高了99%以上。此外，有學者從聚合物角度研發(fā)出一種抑塵劑也取得了較好的抑塵效果。以上結(jié)果表明，化學抑塵劑對揚塵控制效果顯著，具有較好的應用前景。

2 對比分析

綜上所述，三類揚塵治理技術(shù)措施各有優(yōu)劣，性價比不盡相同，將兩者相結(jié)合對幾種治理技術(shù)簡要對比分析。用密目網(wǎng)覆蓋的方法進行抑塵，其優(yōu)點是簡單直接，能有效滿足施工方、環(huán)保部門監(jiān)管或無人機觀測的管理需要，但其價格較高，約2元/m2，且由于密目網(wǎng)有孔隙，在風速較大的天氣條件下其防塵效果將會打折，因此性價比一般。

綠化抑塵技術(shù)，生態(tài)環(huán)保，長遠看經(jīng)濟適用。但其生長周期長，不能滿足短期工地施工的抑塵需要，且成本價格約在7元/m2以上，性價比較低。一般工程（特別是臨時性裸露土方）不建議用此方法。固化抑塵技術(shù)中灑水抑塵是一種比較傳統(tǒng)的抑塵技術(shù)，對一些露天路面、散料堆場等開放型揚塵可采用這種方式。灑水抑塵，操作簡單，能在短時間內(nèi)收到良好的降塵效果，但其需水量大、能耗高，在晴熱天氣等需水量較大的氣象條件下，企業(yè)成本會異常增加，同時還需面對經(jīng)灑水后形成的二次顆粒物污染，所以此法性價比一般，但在未有較好抑塵措施的情況下也不失為一種可用之法。

固化抑塵技術(shù)中化學抑塵劑的研發(fā)應用給工地揚塵治理提供了一種性價比較高的選擇。其投入成本相對低，抑塵效果好，生態(tài)環(huán)保型抑塵劑幾乎不產(chǎn)生二次污染，其難點在于創(chuàng)新和研發(fā)。綜合來看，抑塵劑的研發(fā)應用在幾種工地揚塵治理技術(shù)中性價比最高，具有光明前景。

結(jié)語

以上簡述可以看出，三大揚塵治理措施（覆蓋、綠化和固化）各有優(yōu)劣，根據(jù)工期長短及不同施工階段，可以綜合采取不同的揚塵治理技術(shù)。工期較長工地在保證裸露地表綠化的同時，可綜合采用覆蓋、灑水和噴灑抑塵劑相結(jié)合的方式進行抑塵處理。對較短工期或一般工地，目前施工現(xiàn)場普遍采用覆蓋和灑水的方式進行抑塵處理。

從科技社會發(fā)展的角度來看，隨著人們對美好生態(tài)環(huán)境的需要不斷提升，安全文明施工要求和管理水平也正逐步提高，以前簡易粗放的工程施工方式及傳統(tǒng)的揚塵治理技術(shù)逐漸不能滿足人們對施工工地揚塵治理的更高需要。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，工地管理手段正逐漸智能化，并已取得較好的應用效果。因此追尋性價比較高的揚塵治理技術(shù)、做到揚塵控制經(jīng)濟有效是一個亟待思考的問題。抑塵劑固化技術(shù)是一種經(jīng)濟環(huán)保的揚塵治理方法，投入成本相對較低，抑塵時間長，效果好，不易產(chǎn)生二次污染，是一種值得推廣使用的工地揚塵治理技術(shù)。