城市揚(yáng)塵治理的建議以及展望

鄭棚

（懷化市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理站 湖南懷化 418000）

城市大氣污染是對(duì)人類生存影響最大的環(huán)境問題之一，與每個(gè)城市人的生活都息息相關(guān)，對(duì)人民的身體健康和居住環(huán)境造成日益惡化的不良影響，也是粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式所帶來的必然結(jié)果。本文從大氣污染物-揚(yáng)塵的概念入手，介紹了大氣污染物-揚(yáng)塵的主要來源、危害、治理的現(xiàn)狀和不足，并提出建議和對(duì)未來的揚(yáng)塵治理工作進(jìn)行了展望。

1 城市揚(yáng)塵的來源、定義和劃分

1.1 城市揚(yáng)塵的來源

根據(jù)《防治城市揚(yáng)塵污染技術(shù)規(guī)范》對(duì)城市揚(yáng)塵的定義可知，揚(yáng)塵主要有施工揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵、堆場(chǎng)揚(yáng)塵和土壤揚(yáng)塵四大類：①施工揚(yáng)塵是指在城市建設(shè)施工時(shí)產(chǎn)生或者引起的揚(yáng)塵，即項(xiàng)目工地之內(nèi)產(chǎn)生的揚(yáng)塵，主要有施工道路揚(yáng)塵、施工移動(dòng)機(jī)械揚(yáng)塵、施工裸土揚(yáng)塵、建筑垃圾揚(yáng)塵、材料揚(yáng)塵、舊建筑物拆除揚(yáng)塵、施工作業(yè)面的揚(yáng)塵等。②道路揚(yáng)塵是指城市內(nèi)市政交通道路存在的揚(yáng)塵，主要有汽車尾氣揚(yáng)塵、道路本身有很多細(xì)微顆粒物，經(jīng)風(fēng)或者車流造成的道路揚(yáng)塵和二次道路揚(yáng)塵。③堆場(chǎng)揚(yáng)塵主要是指工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)堆放的材料或者產(chǎn)品造成的揚(yáng)塵，如煤礦堆場(chǎng)的細(xì)微煤顆粒揚(yáng)塵、銅礦開采堆放點(diǎn)的礦石礦渣以及開采地的礦粉揚(yáng)塵等。④土壤揚(yáng)塵主要有田地、山地的揚(yáng)塵，這些揚(yáng)塵一般和植被關(guān)系很大。還有一些如工業(yè)生產(chǎn)類揚(yáng)塵，焚燒也會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵的。

1.2 按是否為單一源、二次源和混合源來劃分

筆者認(rèn)為單一源是指從某一種污染源排放的初始態(tài)揚(yáng)塵顆粒，如礦場(chǎng)揚(yáng)塵、土壤揚(yáng)塵。二次源是指單一源的初始態(tài)揚(yáng)塵顆粒被暫時(shí)降塵到地面或者屋面等依托場(chǎng)所，但經(jīng)大風(fēng)、快速車輛經(jīng)過或者其他因素引起的重新?lián)P塵或者反復(fù)降塵后的重新?lián)P塵的統(tǒng)稱，如屋面揚(yáng)塵、路面揚(yáng)塵、城市綠化揚(yáng)塵。混合源是指兩種或者兩種以上的單一源或者二次源混合在一起的揚(yáng)塵污染顆粒。城市揚(yáng)塵是一種非常復(fù)雜的混合源，由多種的單一源和二次源以及簡(jiǎn)單混合源共同組成的一個(gè)懸浮顆?；旌衔?。

1.3 按距離城區(qū)遠(yuǎn)近來劃分

筆者認(rèn)為可以劃分為：①遠(yuǎn)程源揚(yáng)塵，比如離城市相對(duì)較遠(yuǎn)的工廠、礦場(chǎng)、高速道路、車流量較大的道路、鐵路、高鐵、裸土區(qū)、河道、垃圾處理廠、火力發(fā)電廠、重工業(yè)園區(qū)、臨近其他城區(qū)等等，這些一般都是比較重的污染源。②近程源揚(yáng)塵，如城市郊區(qū)、臨近村落和城市周邊相對(duì)較近的揚(yáng)塵源；③本地源揚(yáng)塵，是指本城市市內(nèi)的揚(yáng)塵源，如市政道路、建筑工地、市內(nèi)汽車尾氣等。

1.4 按微粒直徑來劃分

粒徑r≥100μm的顆粒物，在大氣中受重力作用極易向地面自然沉降。粒徑r≤100μm的顆粒物為總懸浮顆粒物（TSP）。能懸浮在空氣中。粒徑 r≤10μm 的顆粒，可吸入顆粒物（PM10）。粒徑 2.5μm≤r≤10μm，可吸入粗顆粒物PM2.5，粒徑r≤2.5μm可吸入細(xì)顆粒物。PM10～2.5可被人體吸入，進(jìn)入下呼吸道，顆粒物的粒徑愈小，對(duì)揚(yáng)塵總量的貢獻(xiàn)就愈大，危害亦愈大，如圖1所示。

2 城市揚(yáng)塵污染的危害

揚(yáng)塵污染的危害可以分為自身毒性、吸附載體毒性、環(huán)境異物和誘發(fā)刺激毒性。

揚(yáng)塵污染物具有自身毒性，其本身可能就是帶有毒性的小顆粒的物質(zhì)，可能是重金屬或者含有重金屬的微細(xì)顆粒物，也可能是有毒有害物資的微細(xì)顆粒物，還有可能是帶有放射性的細(xì)微顆粒物和細(xì)菌、病毒的微細(xì)顆粒物。

圖1 大氣污染源分類情況

揚(yáng)塵污染物具有吸附載體毒性，揚(yáng)塵顆粒物暴露在空氣中，由于單位體積數(shù)量多，而且其比表面積大，極易吸附如汽車尾氣、細(xì)菌、病毒、霉菌等有毒有害物，成為其載體，變成具有毒性的新污染顆粒物的總成。

揚(yáng)塵污染物具有降低機(jī)能和免疫能力的環(huán)境異物資毒性和誘發(fā)刺激毒性，人體如果長(zhǎng)時(shí)間滯留在揚(yáng)塵污染的環(huán)境中，這些高濃度的顆粒物會(huì)被人吸入，經(jīng)鼻腔、咽喉到肺部，這些揚(yáng)塵本身就不屬于人體，屬于人體異物資，積累、沉淀、粘膜吸附了大量的揚(yáng)塵，直接降低呼吸系統(tǒng)的工作效率，時(shí)間長(zhǎng)久會(huì)致病，小粒徑的揚(yáng)塵或者毒性揚(yáng)塵會(huì)被吸入肺泡、鼻腔粘膜內(nèi)導(dǎo)致鼻炎和肺炎甚至癌變。尤其一些對(duì)環(huán)境敏感的人群，如小孩、老人、病人，這些揚(yáng)塵會(huì)被身體吸入，消耗自身的營(yíng)養(yǎng)物資，還會(huì)粘附在粘膜上，刺激和毒害粘膜，造成人體機(jī)能失常，不僅會(huì)造成呼吸系統(tǒng)疾病，還會(huì)導(dǎo)致心腦系統(tǒng)疾病的產(chǎn)生等，輕則身體不適或者輕度失調(diào)，重則身體病變和癌癥產(chǎn)生。

3 城市降塵機(jī)理和現(xiàn)狀

筆者了解到當(dāng)前某些城市大搞揚(yáng)塵治理，用盡了各種辦法，但是揚(yáng)塵值始終維持在一定范圍內(nèi)，就是降不下去，而且某個(gè)時(shí)段還會(huì)反彈，數(shù)值偏高。經(jīng)過相關(guān)研究后，認(rèn)為主要有以下因素存在：

（1）城市揚(yáng)塵顆粒本身物質(zhì)性質(zhì)導(dǎo)致?lián)P塵治理后仍降不盡。

揚(yáng)塵顆粒是由多種單一源混合形成，而這些單一源的顆粒物的物理化學(xué)性質(zhì)各不相同，之所以揚(yáng)塵降不到絕對(duì)值為零，揚(yáng)塵顆粒有大小，有帶電、磁、憎水性、親水性、中性等等各種性質(zhì)，而濕法揚(yáng)塵治理的模式所用的霧炮機(jī)、噴淋系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)等等都是水珠（霧）和揚(yáng)塵顆粒碰撞、凝并、吸附等機(jī)理來達(dá)到降塵的，下雨降塵也是這個(gè)機(jī)理。濕法揚(yáng)塵治理時(shí)產(chǎn)生的水珠（霧），降落到地面過程時(shí)一部分顆粒物被水珠（霧）碰撞、凝并和吸附，最后團(tuán)聚到一起成為帶揚(yáng)塵顆粒物的水珠（霧），因重力沉降到地面，這些水珠（霧）本身就有間隙，因氣流問題，空氣中的揚(yáng)塵顆粒物一部分根本沒機(jī)會(huì)和這些水珠（霧）團(tuán)聚結(jié)合而繼續(xù)留在空氣中懸?。ǜ咚賴婌F除外）。還有一部分顆粒屬于憎水性，與水珠（霧）無法有機(jī)結(jié)合，對(duì)濕法具有免疫效果，所以仍然懸浮在空中。我們平常采用的濕法揚(yáng)塵治理所用的水為中性水源，其不帶電荷，對(duì)揚(yáng)塵顆粒的捕捉能力有限，尤其是無法對(duì)超細(xì)的顆粒捕捉，即使能凝并或者吸附，但是吸附的水量和蒸發(fā)的基本無抗衡，不足以成長(zhǎng)到沉降的重量，所以仍然懸浮在空氣之中。還有一部分帶電顆粒，這些水珠（霧）初始態(tài)很容易就能凝并和吸附他們，但是團(tuán)聚在一起后，團(tuán)聚水珠（霧）自身也帶了電荷，反而開始排斥其他同種電荷的顆粒物，造成無法繼續(xù)凝并和吸收。帶磁揚(yáng)塵顆粒也是同樣的機(jī)理。

（2）單一源不明確，無法確定污染源頭，造成不能從源頭治理導(dǎo)致城市揚(yáng)塵值始終降不下來。

強(qiáng)抓建筑工地和道路揚(yáng)塵沒有錯(cuò)，但是未進(jìn)行大氣污染成分分析，未找到對(duì)大氣污染最大的那幾項(xiàng)污染源，也不明確對(duì)揚(yáng)塵污染貢獻(xiàn)最大的是哪幾項(xiàng)單一源，花費(fèi)了大量的金錢、物力、時(shí)間、精力去治理，但是不能有效的針對(duì)污染源頭進(jìn)行揚(yáng)塵治理，導(dǎo)致?lián)P塵值一直不能下降。

（3）二次源沒有有效抑制或者清理，造成城市揚(yáng)塵值反復(fù)變化。

道路和建筑工地進(jìn)行濕法揚(yáng)塵治理，這些單一源被沉降到地面或者屋面，一旦面層干燥，再次有風(fēng)吹過或者車流經(jīng)過，造成二次揚(yáng)塵。部分道路雖能經(jīng)常有灑水車灑水，能保持濕潤(rùn)，但是經(jīng)高速飛馳的車流，其輪胎高速旋轉(zhuǎn)，直接將路面塵漿甩飛在車輪后側(cè)，輪胎運(yùn)轉(zhuǎn)做功時(shí)本身會(huì)發(fā)熱，甩出的塵漿在離心力的作用下，于空中被分離變碎，同時(shí)結(jié)合的水會(huì)蒸發(fā)掉，部分已經(jīng)被沉降重到路面的揚(yáng)塵就這樣又重新轉(zhuǎn)變成揚(yáng)塵污染源，就是道路二次源，這種情況會(huì)不斷反復(fù)進(jìn)行，造成揚(yáng)塵“除不盡”。

（4）自然二次源的問題。

樹木、森林、山體、草地、綠化等會(huì)接收自然沉降的揚(yáng)塵，但是并不能結(jié)合成為有機(jī)體，導(dǎo)致在外界一定條件下，又會(huì)重新變成揚(yáng)塵。

（5）揚(yáng)塵治理辦法單一。

現(xiàn)階段揚(yáng)塵治理辦法主要集中在濕法揚(yáng)塵治理手段上，常規(guī)的濕法揚(yáng)塵治理手段缺乏后期保持，更缺乏防治二次源重復(fù)發(fā)生的問題。

4 個(gè)人建議

4.1 政府層面

（1）建議政府成立專門的大氣污染防治研究機(jī)構(gòu)，首先進(jìn)行污染源查找，空氣質(zhì)量成分分析，找出貢獻(xiàn)最大的那幾個(gè)污染源，有針對(duì)性的進(jìn)行源頭治理，同時(shí)改進(jìn)現(xiàn)有的治理方式和效能。

（2）建議完善市場(chǎng)機(jī)制。治理揚(yáng)塵是一項(xiàng)艱難的任務(wù)，最好能形成市場(chǎng)機(jī)制化，才能保證治理的高效性。

（3）發(fā)動(dòng)全民參與。揚(yáng)塵治理關(guān)系到每個(gè)城市人的健康生活問題，更應(yīng)該發(fā)動(dòng)全民參與。

4.2 具體治理的措施方面

通過以下技術(shù)的一種或多種同現(xiàn)有濕法揚(yáng)塵治理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)大幅度降低二次揚(yáng)塵，尤其是道路二次揚(yáng)塵。

（1）抑塵劑，國(guó)內(nèi)主要使用的是生物納膜型的，抑塵劑是由新型多功能高分子聚合物組合而成，不僅單位使用價(jià)格便宜而且能形成多層防塵保濕的生物膜，效果持久，非人為干涉能保持3個(gè)月左右，還能吸附、團(tuán)聚、粘附揚(yáng)塵、并聚揚(yáng)塵顆粒。使用方便靈活，可以采用簡(jiǎn)單的噴灑實(shí)現(xiàn)抑塵劑覆蓋。

（2）電凝并，主要是采用電子技術(shù)將電荷產(chǎn)出聚集，通過電荷吸引微細(xì)顆物而產(chǎn)生團(tuán)聚、并附成較粗的粒子后來加以去除。當(dāng)然現(xiàn)在可以正負(fù)電荷交叉產(chǎn)生，進(jìn)一步加強(qiáng)吸附和團(tuán)聚的能力，加以清除揚(yáng)塵。

（3）磁凝并，和電凝并類似，只是換成磁化技術(shù)。

（4）霧化（聲波）凝并，聲波凝并利用高強(qiáng)度聲場(chǎng)增加了顆粒物之間相互碰撞的概率，進(jìn)而有利于細(xì)顆粒物的長(zhǎng)大，凝并成較大的顆粒物而沉降。

5 展望

隨著科技的進(jìn)步，將來可以考慮逐步研制城市空氣揚(yáng)塵清除設(shè)備，考慮屋面、墻面、綠化植物、道路，裸土綠化植物（植物生長(zhǎng)劑）等方面形成一種可持續(xù)化的降塵固塵系統(tǒng)，確保降塵效果的高效性和可持續(xù)性。