施工揚塵污染分析及控制措施研究

王倩倩，趙鐵正，李焱彬

（中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 050011）

1 引言

城市建設中，基礎設施在施工過程中多以土方施工為主，工程量比較大，施工時間較長，施工造成的揚塵是城市大氣顆粒物污染的主要來源。施工產(chǎn)生的污染物人們的生存環(huán)境帶來了很大的安全隱患。因此，采取有效的措施對施工揚塵進行監(jiān)測分析、治理控制是一項重要工作。

許多學者都針對施工揚塵監(jiān)測和控制問題開展了研究。Bhskar 等[1]對粉塵顆粒的運動規(guī)律進行了討論，總結出了顆粒物在大氣中的擴散情況。樊守彬[2]對揚塵顆粒物的特點及排放特征進行了分析，指出溫度、風速、濕度等氣象條件對揚塵濃度的影響關系。趙晨陽[3]提出有效地控制揚塵污染應該從施工技術、管理、監(jiān)督等各方面考慮，讓政府、業(yè)主共同參與而不能只靠施工一方來解決這個問題。郭妮等[4]從施工揚塵控制的角度應用了循環(huán)噴淋系統(tǒng)、灑水、硬化等措施進行試驗。對施工現(xiàn)場的揚塵污染情況進行分析并采取相應的管理措施。

2 施工揚塵定義及特點

2.1 揚塵的定義

揚塵在國家環(huán)保部頒發(fā)的《防治城市揚塵污染技術規(guī)范》（HJ/T393-2007）中被定義，認為揚塵會受到自然力或人力的影響，空氣中松散顆粒借助著這份影響力，形成一定粒徑范圍內(nèi)的顆粒物[5]。揚塵是一種無組織的松散狀態(tài)，包含地質(zhì)表面沒有發(fā)生物理變化的顆粒物、受風蝕等外力影響使地質(zhì)表層破損而產(chǎn)生的顆粒物等多種來源[6]。其中，粒徑小于2.5μm 的PM2.5 污染粒子和粒徑小于10μm 的PM10污染粒子對人體的健康危害最大。對施工現(xiàn)場的揚塵濃度進行監(jiān)測，首先要選擇合理的監(jiān)測設備，依據(jù)一定的方案對現(xiàn)場進行監(jiān)測，分析污染擴散的規(guī)律、特點并制定出合理的揚塵控制措施。

2.2 揚塵的特點

不僅土石方施工會產(chǎn)生大量的揚塵顆粒，后期不同和工序都會產(chǎn)生不同程度的揚塵排放，見表1。施工揚塵的形成范圍十分廣泛，還具有排放隨機、排放量難以精準測量、揚塵管理難度較大的特點。揚塵污染情況隨著施工時間發(fā)生實時變化，施工時間長，揚塵量大，施工期間污染情況更為嚴重，揚塵污染濃度會受到揚塵所處的位置高度、環(huán)境濕度、風速等因素影響，此外，還與工程規(guī)模、施工工藝和強度、機械化水平和氣象條件有著緊密的關系。

表1 路基工程各階段揚塵主要排放源

3 施工揚塵危害

揚塵在擴散過程中對周圍環(huán)境的影響非常大，所帶來的灰塵、浮土等顆粒物隨著空氣的流動遍布人們生活的所有區(qū)域，在大氣中形成揚塵污染，不僅對人們的身體健康產(chǎn)生很大的影響，在一定程度上還破壞了生態(tài)的平衡，造成了國家的經(jīng)濟損失。

①施工揚塵對環(huán)境空氣的危害。

揚塵顆粒物濃度較大時會嚴重降低大氣的能見度，增大了霧霾發(fā)生的概率。大氣中存在的一些有毒有害的氣體當與顆粒物發(fā)生反應會形成酸霧，嚴重降低了空氣的質(zhì)量。部分顆粒物會吸收紅外線，改變大氣層中太陽的輻射情況，導致了“溫室效應”。此外，顆粒物也會對紫外線的輻射量產(chǎn)生影響，減小了紫外線強度，改變了生存的環(huán)境。

②施工揚塵對人體健康的危害。

近些年，呼吸道相關疾病的患病率和死亡率明顯增加，該現(xiàn)象與大氣中揚塵濃度高有著直接密切的關系。有研究表明，揚塵顆粒物中含有多種致癌物，患病率隨著施工揚塵濃度的增加呈現(xiàn)出了上升的趨勢。顆粒物通過呼吸道進入體內(nèi)并形成堆積，粒徑越小，堆積點越深，需要清除的時間就會越長，甚至會轉(zhuǎn)移至身體的其他部位。

③施工揚塵對植物的危害。

施工產(chǎn)生的顆粒物從大氣中沉降到地面，污染物降低土壤質(zhì)量，影響了植物的生存環(huán)境，顆粒物沉降過程中或隨風力影響，有一部分會堆積在植物表層形成污染顆粒層，影響植物的光合作用，阻礙植物吸收二氧化碳和排放氧氣，甚至導致植物枯死。

4 施工揚塵預警

為了更好地監(jiān)測和治理控制施工揚塵，可以對揚塵的監(jiān)測系統(tǒng)設置最高上限的預警值。監(jiān)測預警平臺會根據(jù)每天的揚塵量統(tǒng)計施工地區(qū)揚塵最大值、最小值、平均值、超過上限值時報警的次數(shù)及對應的時間，管理部門能夠?qū)P塵排放情況實時掌握，從而對施工場地進行監(jiān)督和管理[7]。

在工程項目中，揚塵排放的四個子單元分別為：土料裝卸、車輛通行、風蝕作用和土料平鋪這四階段，施工中四階段產(chǎn)生過量的空氣污染物，必然會造成大量浪費和破壞自然環(huán)境。鋪設碎石路面或水泥路面、撒吸濕性鹽或灑工業(yè)廢液等方法，這些方法抑塵效果雖有提高，但或因成本過高、或因?qū)喬ズ徒饘倭悴考懈g作用，或者造成二次污染，而沒有廣泛推廣應用。如若忽視或置之不理，任由其隨意發(fā)展，必然會導致以下危害：

①路面路基長期受到超標的空氣污染物侵蝕而受損變形，破壞路面路面穩(wěn)定性，縮短道路的使用壽命。

②致使施工范圍內(nèi)甚至周邊的空氣質(zhì)量大大下降，低于國家標準，損害到周邊的環(huán)境以及基礎設施，易于引發(fā)周邊社區(qū)的投訴，影響施工進度。

③空氣質(zhì)量不達標、環(huán)境監(jiān)測不到位會直接影響施工人員的身體健康，從而影響施工項目的整體工作效率，見表2。

表2 揚塵排放收集單元劃分

施工揚塵污染預警的實行，不僅可以每時每刻對揚塵數(shù)據(jù)進行判斷，達到指標上限值就會立即出發(fā)預警，還能充分考慮揚塵污染的聯(lián)動控制措施。預警不是主要的目的，通過預警的提示積極采取有效的降塵措施，達到施工揚塵可防可控的目標。

5 揚塵控制措施

5.1 現(xiàn)場管理制度

①完善揚塵控制的相關規(guī)章制度。

要解決城市建筑施工或交通維修所帶來的環(huán)境污染問題，首先應該考慮相關的法律法規(guī)是否完善，結合城市發(fā)展和環(huán)境保護水平，建立揚塵污染控制的專項制度。依據(jù)工程項目的特點和當?shù)貙嶋H情況，施工方應該明確其目標、重點、實施原則等，制定合理的控制方案并落實相關管理工作。

②建立監(jiān)督機制。

在進行施工之前，要根據(jù)相關規(guī)定安排科學合理的施工計劃，提前做好科學防范，加強各部門之間的交流與合作，保證有關部門之間的良好溝通。此外，施工過程中要求環(huán)保部門對每個施工程序做到定期現(xiàn)場檢查并作出質(zhì)量評估，保證信息透明化，施工順利進行。

③加強對揚塵控制的宣傳。

從提高人們的意識角度入手，提高人們對揚塵危害和保護環(huán)境的認知水平。充分利用電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)絡對揚塵的危害展開宣傳，借助輿論和大眾的監(jiān)督把控制工作做得更好。

5.2 揚塵污染治理措施

①施工場地設施管理。

在施工現(xiàn)場應設置好連續(xù)緊密的圍擋，使外界與施工區(qū)域做到充分的隔離，不同高度的圍擋產(chǎn)生不同的效果。鞠訓光[8]采用LS-SVM 與BP 算法針對不同高度下?lián)P塵污染情況進行了分析，研究結果表明，揚塵顆粒主要集中在20m～30m空中，30m以下的范圍會比90m以上的污染更為嚴重。

②運輸過程的管理。

在建筑物、道路施工地區(qū)，為避免行駛車輛引起的揚塵污染可以合理的采用封閉式的運輸方式，同時對駛出工地的運輸車輛的車身、車輪等進行清洗，避免帶泥出入，運送廢棄材料等建筑垃圾或渣土時車輛應該有遮蓋的保護措施，防止垃圾和塵土灑落、飛揚，落實各個階段的保潔工作。

③施工現(xiàn)場清潔管理。

對常用的砂石、水泥、土方等容易產(chǎn)生揚塵的施工材料應設置專用池槽集中堆放并進行覆蓋，此外，采用科學合理的揚塵污染治理技術，做好沉積量的控制工作。道路上的垃圾和顆粒物利用人工或機械進行清掃，先進的洗掃車能夠?qū)Φ缆吠瓿梢淮涡郧鍧嵐ぷ鳎邏簢婌F可以有效的降低空氣中的粉塵和懸浮顆粒[9]。

6 結語

對揚塵污染的治理是一項長期且十分艱巨的任務。要有效的控制揚塵污染，首先要綜合分析揚塵顆粒的源頭及擴散特點，建立統(tǒng)一的運行整改機制，加大監(jiān)管力度的同時也要進行宣傳，并采取有效的措施來提升城市環(huán)境的空氣質(zhì)量。