探討建筑工地揚塵污染治理

張百悅，寧 偉

（煙臺市建設(shè)工程質(zhì)量和安全監(jiān)督站，山東 煙臺 264003）

目前，我國每年的建設(shè)規(guī)模高達約20億m3，但隨之而來的是建筑工地揚塵污染越來越嚴(yán)重，并逐漸成為了總懸浮顆粒污染物的主要來源。有研究顯示，在施工工地中作業(yè)區(qū)域PM10的平均數(shù)值比已施工完成的區(qū)域要高82%[1]。所以，工地中的揚塵既會直接影響大氣環(huán)境質(zhì)量，又會影響周邊居民的生活品質(zhì)。因此，必須要采取切實有效的預(yù)防和治理措施控制揚塵污染，改善人們的居住環(huán)境。同時，在建筑揚塵治理過程中，隨著研究的不斷深入，技術(shù)的不斷革新，科學(xué)防控、精準(zhǔn)防控、智慧防控的理念逐漸深入人心。

1 工地揚塵污染的主要來源

1.1 土石方作業(yè)防塵不及時

目前，大中型建筑幾乎全部配套建設(shè)地下空間，所以需要在基礎(chǔ)施工階段采取“大開挖”的建筑模式[2]。但在進行工程后期的管道施工、施工現(xiàn)場道路硬化、場地綠化時，也存在體量大、揚塵多、周期長的土石方作業(yè)。當(dāng)土地大量暴露時，如果不及時進行除塵處理，裸露的土壤暴露后會變得非常干燥，且在施工機械的反復(fù)碾壓后，會變成極為細小的粉塵，一旦遇到干燥、少雨、多風(fēng)的天氣時，揚塵污染便會十分嚴(yán)重，波及的范圍也就十分廣泛。

1.2 干粉砂漿罐作業(yè)不規(guī)范

通常，施工單位為了減少施工現(xiàn)場的運輸成本，提高施工效率，會在工地內(nèi)設(shè)置臨時的干粉砂漿罐。但因各工地的管理水平參差不齊，會造成砂漿罐常處于未封閉或半封閉的狀態(tài)；而個別砂漿罐雖然進行了全封閉處理，但由于缺少粉塵回收裝置或回收裝置未開啟，導(dǎo)致逸散出來的水泥粉塵在風(fēng)力作用下會引起揚塵污染，而這些混有水泥的粉塵對人體造成了直接傷害。

1.3 工地內(nèi)道路及出入口防塵措施不到位

在施工中，有些施工企業(yè)為了降低成本，廠區(qū)內(nèi)主要道路未按規(guī)定進行100%硬化，次要道路未按規(guī)定進行100%硬質(zhì)材料鋪設(shè)；在工地出入口處，也未按要求設(shè)置洗車裝置，且由于出場車輛未進行100%的沖洗，大量泥土被粘帶到城區(qū)道路上。而工地內(nèi)未硬化的土路和出入口處的泥土，在來往車輛的碾壓后極易形成揚塵。此外，在車輛裝卸或堆載水泥和砂石等建筑材料時，灑水降塵的措施不到位，也同樣會產(chǎn)生揚塵污染。

1.4 裝修施工及垃圾清運沒有相應(yīng)的處理措施

在建筑裝修施工的過程中，墻面管線開槽、石材切割、油漆粉刷等都會產(chǎn)生大量的粉塵污染物。而裝修施工常常集中在主體建筑內(nèi)部，致使污染物擴散速度極慢，這時狹小空間內(nèi)粉塵污染物的濃度極高，如果沒有相應(yīng)的處理措施，會直接危害到工人的身體健康。此外，工人在清運各類垃圾時，存在粗暴作業(yè)的行為，如直接將塵土凌空拋灑等。

2 揚塵污染的危害

近些年，我國秋冬季霧霾天氣的天數(shù)呈增加趨勢，而其中的霾就是由揚塵結(jié)合硫酸、硝酸等小液滴形成的一種空氣混合物，使大氣變得非常渾濁。主要的危害體現(xiàn)在：當(dāng)出現(xiàn)霧霾天氣時，霧霾會通過呼吸系統(tǒng)進入人的肺部，而其中含有的重金屬、強酸以及有機物會引起嚴(yán)重的肺部疾病，從而降低人們身體的抵抗力[3]；當(dāng)霧霾顆粒結(jié)合病毒或細菌時，會借此傳播流行性疾病，如果在新冠病毒傳播期間出現(xiàn)大面積的霧霾天氣，將會對疫情防控造成嚴(yán)重的不利影響；霧霾天氣的增多還易造成酸雨，對土壤和易腐蝕物質(zhì)造成污染和危害；揚塵顆粒物還會堵塞植物葉片的氣孔，降低二氧化碳和氧氣的交換效率，從而造成植物光合作用減弱，影響植物生長；重霧霾天氣會嚴(yán)重降低大氣的能見度，且不易消散，會對公路、鐵路、航空等交通運輸帶來諸多不利影響；在揚塵污染嚴(yán)重的地方，人們的居住環(huán)境質(zhì)量會嚴(yán)重下降，當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展也會受到一定限制。

3 揚塵污染治理現(xiàn)狀

3.1 揚塵污染防治意識較差

與工業(yè)污染物超標(biāo)排放、汽車尾氣等常見大氣污染形式相比，人們對建筑揚塵的認(rèn)知、預(yù)防和治理的意識還很淡薄。而且施工單位認(rèn)為揚塵防治會大幅增加工程成本，建設(shè)單位沒有對揚塵防治增加專項的預(yù)算，監(jiān)理單位認(rèn)為揚塵污染并不會影響工程質(zhì)量與施工安全，這就直接導(dǎo)致了眾多的施工工地揚塵防治措施不到位。從個人意識來看[4]，大部分人們?nèi)狈P塵污染危害的認(rèn)識，認(rèn)為揚塵與自己沒有多少關(guān)系，導(dǎo)致全民揚塵污染防治意識較差。

3.2 揚塵污染防治體系不夠完善

在針對揚塵污染防治的工作中，防治體系還不夠完善，主要體現(xiàn)在：政府部門頒布的法律法規(guī)還有待于完善；各方建設(shè)責(zé)任主體的任務(wù)分工不明確，防治制度尚未建立健全；揚塵污染防治的各項指標(biāo)沒有明確統(tǒng)一的要求；各有關(guān)監(jiān)管部門在大多數(shù)情況下是各自為戰(zhàn)，沒有經(jīng)過統(tǒng)籌安排調(diào)動，沒有形成統(tǒng)一的監(jiān)管合力，導(dǎo)致常規(guī)的防塵監(jiān)管效果不夠顯著；且施工過程中“先污染、后防治”的情況較為普遍，這種被動的治理方式很難從根本上解決污染難題。

3.3 揚塵污染的防治有效措施較少

在施工過程中，許多施工單位認(rèn)為對工地進行揚塵治理與抓時間效益和促經(jīng)濟效益的初衷是相違背的，主要原因有以下幾條：一是目前揚塵防治措施的造價過高，如果使用混凝土對場地進行大規(guī)模的硬化，每平方米的硬化價格在50元以上；若使用高密度的防塵網(wǎng)進行大面積裸土覆蓋，每平方米的覆蓋價格在0.5元以上，但防塵網(wǎng)需經(jīng)常更換，這些都會大幅增加工程造價；二是在組織人力、物力進行揚塵防治的過程中，會直接影響工期進展，如遇大風(fēng)、干燥的天氣，則無法進行土石方作業(yè)，由此產(chǎn)生的時間成本也會對建設(shè)企業(yè)、施工企業(yè)造成一定壓力；三是揚塵污染問題具有長期性、反復(fù)性、頑固性等特點，而現(xiàn)階段的揚塵防治措施不能達到長期、有效、徹底的目的；四是在進行土石方作業(yè)時，難以找到既能滿足施工需求，又能滿足防塵要求的施工方法。

4 揚塵污染治理的新技術(shù)介紹

傳統(tǒng)的揚塵污染防治措施主要是使用塑料防塵網(wǎng)對裸土進行覆蓋；在土方作業(yè)時進行大量灑水降塵；在工地道路兩側(cè)設(shè)置噴淋裝置等。而近年來，揚塵污染受到越來越多的關(guān)注，同時在新科技、新思路、新理念的驅(qū)動下，新的揚塵治理技術(shù)也隨之誕生，下面主要介紹了電動天幕防塵技術(shù)、環(huán)保抑塵劑技術(shù)、生物納膜除塵技術(shù)、云霧除塵技術(shù)、濕式收塵技術(shù)等五種揚塵治理的先進技術(shù)。

4.1 電動天幕防塵技術(shù)

電動天幕防塵技術(shù)的創(chuàng)新，有效解決了施工和環(huán)保之間的矛盾[5]，該技術(shù)在高效除塵、嚴(yán)密防塵的基礎(chǔ)上，對土石方等作業(yè)幾乎不產(chǎn)生任何不利影響。電動防塵天幕主要是由鋼立柱、鋼絲繩、電機、綠色防塵幕等組成，是在土方作業(yè)區(qū)域的四周，間距約6 m安裝鋼立柱，“天幕”即覆蓋在整個作業(yè)面上方的綠色防塵幕，由若干條6 m寬的防塵幕所組成，且每條幕布均架設(shè)在鋼絲繩上，鋼絲繩通過鋼立柱頂端滑輪與電機相連；當(dāng)天幕系統(tǒng)啟用時，每一條綠色防塵幕從作業(yè)面兩側(cè)邊緣緩緩向中間延展，直至整個作業(yè)面被完全覆蓋；而當(dāng)天幕系統(tǒng)關(guān)閉時，展開的幕網(wǎng)會徐徐后退，縮回到作業(yè)區(qū)域邊緣，整個作業(yè)面被完全打開。同時，電動防塵天幕可通過電動按鈕實現(xiàn)自動操控，并在高功率電機的作用下，使整個作業(yè)面可在1 min之內(nèi)完成展露或覆蓋，而且該裝置具備自平衡功能，在大風(fēng)、暴雨等極端天氣下使用依舊安全可靠。

以往，建筑施工降低揚塵的主要措施是使用人工對裸土進行覆蓋，同時再使用霧炮等設(shè)備進行降塵，既浪費了材料及人工，效率又低，且受天氣影響較大，而防塵網(wǎng)在車輛碾壓后破碎會造成二次污染，致使施工成本大幅增加[6]。而電動天幕防塵技術(shù)可將露天施工改為“室內(nèi)作業(yè)”，使揚塵與外部隔絕，隔音降噪。在土方開挖、錨噴作業(yè)過程中，電動防塵天幕能將工地揚塵嚴(yán)密地控制在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，同時還可以在基坑內(nèi)搭配使用防塵網(wǎng)、矩陣式噴淋等設(shè)備，從而整體構(gòu)建了一套智能化的防塵、抑塵、降塵的全封閉多重式防護體系。該技術(shù)的優(yōu)勢在于，在保證揚塵控制效果的前提下，減少了勞動力的投入，提高了施工效率，降低了施工成本。但電動天幕防塵裝置也會受到場地幾何形狀的限制，如果施工區(qū)域幾何形狀不規(guī)則或特別狹長則都不適宜安裝使用。

4.2 環(huán)保抑塵劑技術(shù)

環(huán)保抑塵劑[7]是由天然的海藻提取物與可降解的多功能高分子聚合物組合而成。由于聚合物分子間交聯(lián)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且分子與分子間存在著各種離子基團，所以與粉塵等有較強的結(jié)合力。該物質(zhì)的作用機理是通過捕捉、吸附揚塵，并將揚塵緊鎖于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之內(nèi)，以此起到濕潤、粘接、凝結(jié)、固塵的作用。環(huán)保抑塵劑具有良好的成膜特性，可有效固定揚塵并在物體表面形成防護膜。一般在使用抑塵劑時，首先，將抑塵劑與水按照1:100的比例進行稀釋；然后，將稀釋的溶液采用人工或機械噴霧的方法均勻噴灑于裸土表面，待數(shù)小時后，裸土表面會形成類似混凝土的硬殼，從而有效地達到了防塵、降塵和防止風(fēng)蝕的目的。而通過調(diào)節(jié)抑塵劑的噴灑量和噴灑頻率，抑塵劑的有效期可達到幾周至幾年不等。

環(huán)保抑塵劑具有不易燃、不揮發(fā)、無腐蝕、無毒、無異味的環(huán)保特性，且在防水殼形成后不怕風(fēng)吹雨淋，在強烈陽光照射下也不易分解。同時，環(huán)保抑制劑屬于可生物降解物質(zhì)，不會造成二次污染，因此，噴灑過抑塵劑的土地上的植物均可正常生長。此外，抑塵劑的使用方法十分簡單，防塵效果持續(xù)時間長，降塵效率高，能有效降低物料損耗。但抑塵劑不適用于施工道路等區(qū)域，因為抑塵劑形成的硬殼在車輛碾壓后又會重新形成粉塵顆粒。

4.3 生物納膜除塵技術(shù)

生物納膜除塵技術(shù)是將生物制劑和水融合后[8]，使用納膜設(shè)備對藥水混合物進行納膜化處理，然后將其均勻地與空氣中的灰塵結(jié)合，或直接噴灑于裸土表面，從而形成一種生物保護膜，這個保護膜能有效防止裸土上的粉塵被大風(fēng)刮起。通常，生物納膜藥劑主要是從椰子及動物中提取而來的，對人體和環(huán)境沒有危害，且在一定時間內(nèi)能自行降解。

生物納膜利用的是一種雙電離層膜，兩層電離層膜的間距能達到納米級，這使得水分子的延展性能最大限度地增加，且在強電荷的作用下極具吸附性。因此生物納膜能有效吸引各類可吸入顆粒物，并可將其聚集成大的顆粒，且在自重的作用下迅速下降到地面，從而達到除塵的效果。生物納膜的除塵率最高可達到99%，其產(chǎn)出成本約為0.05～0.5 元/t。需要說明的是，生物納膜除塵技術(shù)是在粉塵溢出之前進行除塵，屬于源頭除塵，這對于揚塵治理是極為有利的。但生物納膜的產(chǎn)生設(shè)備價格高昂，設(shè)備的重量和體積都較大，所以設(shè)備運輸、轉(zhuǎn)場和安裝的費用較高。

4.4 云霧除塵技術(shù)

云霧除塵技術(shù)與傳統(tǒng)的噴淋降塵技術(shù)是有本質(zhì)不同的[9]，該技術(shù)產(chǎn)生的超細干霧粒徑要小得多，一般介于1～100 μm。這種干霧是由空氣和水按照一定比例混合，經(jīng)過高壓離子與超聲波霧化后得到的。因為超細干霧顆粒的粒徑更加細小，所以其與粉塵顆粒的粒徑更加接近，且在異質(zhì)核化作用下，干霧顆粒與粉塵顆粒更容易結(jié)合并形成新的混合液滴，進而在自重的作用下，大液滴會降落至地面，從而達到了除塵的目的。

根據(jù)相關(guān)研究表明，新型的云霧除塵技術(shù)相比傳統(tǒng)的噴淋除塵效果更好，主要是因為云霧發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生的干霧顆粒影響面積大，抗風(fēng)能力強，且每小時的用水量僅為35 L，但除塵率可高達96%以上。同時，由于干霧顆粒更加細小，所以對工地中的工人及周邊行人產(chǎn)生的干擾也更??；而且，云霧發(fā)生設(shè)備能根據(jù)現(xiàn)場揚塵的實際情況來改變干霧顆粒的產(chǎn)生頻率，既可以連續(xù)工作，還可以在短時間內(nèi)降低強污染，又可以間斷式工作以保持空氣質(zhì)量，因此，這對于內(nèi)裝修工程產(chǎn)生的粉塵有良好的除塵效果。需要注意的是，云霧除塵對云霧噴嘴的要求很高，但國內(nèi)廠家的生產(chǎn)水平參差不齊，如果噴嘴達不到設(shè)計要求，會直接降低除塵效果。

4.5 濕式收塵技術(shù)

濕式收塵技術(shù)廣泛應(yīng)用于室內(nèi)建筑的揚塵防治處理。該技術(shù)類似于常見的吸塵器，是空氣在經(jīng)過葉片離心作用后產(chǎn)生壓降，使粉塵顆粒與水霧結(jié)合后被吸收附著。該技術(shù)對各類粉塵均有較好的降塵效果，且除塵率都大于98%，而耗水量也僅為0.5～3.0 L/m3。同時，由于設(shè)備中的葉輪構(gòu)造可以產(chǎn)生更高的壓降，葉輪的轉(zhuǎn)速更高，產(chǎn)生的空氣流速更快，所以與普通吸塵器相比除塵效率更快。

濕式收塵技術(shù)可根據(jù)吸收粉塵的種類與粒徑大小調(diào)節(jié)最小降壓和功率，以此來調(diào)節(jié)葉輪轉(zhuǎn)速與噴霧量，從而實現(xiàn)高效率、經(jīng)濟化吸收粉塵。通常，在進行粉塵清理時，提供了人工、自動、連續(xù)等三種清理模式。而收塵設(shè)備的獨特構(gòu)造，既可以有效防止塵霧混合體的外漏，還可以通過調(diào)整擋板位置改變風(fēng)力大小，進而控制除塵效果。該技術(shù)還可以將粉塵重新收集利用，從而有效達到了保護環(huán)境，節(jié)能減排的目的。但該技術(shù)的缺點是要經(jīng)常清理污泥和污水；葉片的耐腐蝕性要求較高；設(shè)備運行的耗電量和噪聲均較大；在冬季或寒冷地區(qū)使用時，設(shè)備需考慮防凍。

5 結(jié)語

建筑工地揚塵污染是一項長期、頑固的社會問題，需要人們共同提高思想認(rèn)識，同時施工單位、建設(shè)單位更要認(rèn)真落實揚塵治理措施。因此，在揚塵污染治理工作中，要大力宣傳揚塵污染的危害，促使人們增強揚塵防治意識，而建筑企業(yè)也要建立健全揚塵污染的治理制度，并層層落實責(zé)任[10]；同時，還要持續(xù)進行科技創(chuàng)新，努力研發(fā)降塵效率更高、使用成本更低、應(yīng)用范圍更廣、設(shè)備制造更簡便的新型揚塵防治措施，并加大推廣應(yīng)用力度。相信在不久的將來，經(jīng)過大家的共同努力，一定會建成人居環(huán)境友好、經(jīng)濟發(fā)展快速、自然生態(tài)和諧的美好家園。