江召兵 張 倩 楊 峰 謝軼嵩

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

引言

隨著我國(guó)社會(huì)工業(yè)化向縱深發(fā)展和城鎮(zhèn)化的深入，環(huán)境污染問(wèn)題日益凸顯[1-5]。近年來(lái)，全國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量逐漸改善，但仍會(huì)不時(shí)出現(xiàn)區(qū)域連片、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的大氣環(huán)境污染，這其中顆粒物污染現(xiàn)象嚴(yán)峻。據(jù)2017年生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)338個(gè)地級(jí)發(fā)生重度污染2311天次、嚴(yán)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(yáng)塵污染是顆粒物污染的重要來(lái)源之一，在各種大氣污染控制措施中，施工工地?fù)P塵污染控制對(duì)大氣污染防治最能起到立竿見(jiàn)影的效果。因此，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，施工工地?fù)P塵污染治理是首要任務(wù)之一。

結(jié)合施工環(huán)境和建設(shè)周期，施工工地?fù)P塵主要來(lái)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(yùn)、二次結(jié)構(gòu)裝修、施工現(xiàn)場(chǎng)物料加工等過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生一定的揚(yáng)塵。

1 揚(yáng)塵治理技術(shù)

施工揚(yáng)塵治理措施就治理技術(shù)而言，可簡(jiǎn)要?dú)w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(yáng)塵的場(chǎng)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(fēng)速區(qū)，從而減少揚(yáng)塵運(yùn)動(dòng)，對(duì)施工場(chǎng)地和開(kāi)挖土方的起塵與揚(yáng)塵擴(kuò)散具有良好的制約作用，其防塵效果已得到廣泛公認(rèn)。相關(guān)監(jiān)測(cè)表明，防塵網(wǎng)的防塵效果可達(dá)50%～70%，最高可達(dá)到92%。美日等國(guó)家對(duì)防塵網(wǎng)防塵技術(shù)進(jìn)行了較早研究。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局于1986年提出了防塵網(wǎng)在露天煤場(chǎng)的使用規(guī)范。日本從20世紀(jì)70年代起，就在港口煤堆場(chǎng)使用了防塵網(wǎng)，并制定了室外煤場(chǎng)設(shè)備防止揚(yáng)塵的方法。我國(guó)防塵網(wǎng)技術(shù)研究起步較晚，對(duì)其防塵機(jī)理、網(wǎng)材加工工藝、工程設(shè)計(jì)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(yīng)用，對(duì)防塵網(wǎng)防塵機(jī)理、結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)和防塵減塵效果等方面進(jìn)行了深入了解。此外防塵網(wǎng)對(duì)揚(yáng)塵防治效果還與土的特性、堆垛的形狀與高度、風(fēng)速、風(fēng)的湍流度等因素有關(guān)。目前，我國(guó)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(shí)的逐漸加強(qiáng)，大型、高效能防塵網(wǎng)將愈來(lái)愈廣泛地得到應(yīng)用。如何保障防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全、考慮風(fēng)荷載作用下防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)將是大型防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

1.2 綠化治理技術(shù)

綠化治理技術(shù)在工程揚(yáng)塵治理方面周期長(zhǎng)、代價(jià)高，但其生態(tài)環(huán)保的特點(diǎn)決定了其在某些特定的施工工地也有一定的應(yīng)用前景。種植地表可有效抑制揚(yáng)塵，其技術(shù)方案是在裸露土地、臨時(shí)閑置土地上種植草皮等植被，能有效解決“因裸致臟、由露揚(yáng)塵”的問(wèn)題，做到黃土不露天，綠化無(wú)死角。覆蓋樹(shù)坑是采取透氣、透水材質(zhì)鋪裝，如采用木地板、樹(shù)篦子、鏤空透水磚鋪砌樹(shù)池等措施，避免揚(yáng)塵，儲(chǔ)存水分，美化樹(shù)穴。覆蓋露土地面，是增加樹(shù)坑土壤的透氣性和透水性，吸附顆粒物，減少揚(yáng)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(yáng)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(lèi)：灑水抑塵和化學(xué)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(shí)灑水過(guò)多或過(guò)于頻繁，會(huì)在地面形成泥漿，泥漿干涸后經(jīng)車(chē)輛碾壓，會(huì)形成粒徑更細(xì)的微粒，造成二次污染。冬季氣溫低于0℃時(shí)，灑水容易造成結(jié)冰，給人車(chē)通行帶來(lái)安全隱患。此外，過(guò)多的灑水或建筑材料含水量過(guò)大，也會(huì)給施工工藝和工程質(zhì)量帶來(lái)不利影響。因此要根據(jù)大氣溫度、蒸發(fā)量來(lái)合理確定灑水頻次和灑水量?；瘜W(xué)抑塵主要采用研發(fā)的相關(guān)抑塵劑。按類(lèi)型分目前已有：濕潤(rùn)性化學(xué)抑塵劑、吸濕型無(wú)機(jī)鹽化學(xué)抑塵劑、超強(qiáng)吸水型化學(xué)抑塵劑、粘結(jié)型化學(xué)抑塵劑、凝聚型化學(xué)抑塵劑、復(fù)合型化學(xué)抑塵劑等。化學(xué)抑塵劑的研發(fā)應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，但隨著近年來(lái)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，化學(xué)抑塵劑在我國(guó)已得到越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。謝振華等通過(guò)對(duì)兩種復(fù)合抑塵劑的七項(xiàng)指標(biāo)（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(shí)間和滲透深度）進(jìn)行檢測(cè)表明：復(fù)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(shí)間為6h。王欣欣等、鄭向軍等使用道路抑塵劑對(duì)北京市部分城市道路進(jìn)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(yáng)塵中顆粒物的濃度，對(duì)PM10和PM2.5的去除率分別可達(dá)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?jǐn)?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(xì)顆粒，抑制揚(yáng)塵并提高了表層強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)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(fēng)蝕性好，抑塵效率達(dá)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(qiáng)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(tuán)粒結(jié)構(gòu)，可起到保護(hù)表層土壤的作用；常溫下使用時(shí)具有較好的黏結(jié)性能；保濕時(shí)間可以延長(zhǎng)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(xué)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(xué)抑塵劑對(duì)揚(yáng)塵控制效果顯著，具有較好的應(yīng)用前景。

2 對(duì)比分析

綜上所述，三類(lèi)揚(yáng)塵治理技術(shù)措施各有優(yōu)劣，性?xún)r(jià)比不盡相同，將兩者相結(jié)合對(duì)幾種治理技術(shù)簡(jiǎn)要對(duì)比分析。用密目網(wǎng)覆蓋的方法進(jìn)行抑塵，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單直接，能有效滿(mǎn)足施工方、環(huán)保部門(mén)監(jiān)管或無(wú)人機(jī)觀(guān)測(cè)的管理需要，但其價(jià)格較高，約2元/m2，且由于密目網(wǎng)有孔隙，在風(fēng)速較大的天氣條件下其防塵效果將會(huì)打折，因此性?xún)r(jià)比一般。

綠化抑塵技術(shù)，生態(tài)環(huán)保，長(zhǎng)遠(yuǎn)看經(jīng)濟(jì)適用。但其生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，不能滿(mǎn)足短期工地施工的抑塵需要，且成本價(jià)格約在7元/m2以上，性?xún)r(jià)比較低。一般工程（特別是臨時(shí)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(duì)一些露天路面、散料堆場(chǎng)等開(kāi)放型揚(yáng)塵可采用這種方式。灑水抑塵，操作簡(jiǎn)單，能在短時(shí)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(huì)異常增加，同時(shí)還需面對(duì)經(jīng)灑水后形成的二次顆粒物污染，所以此法性?xún)r(jià)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(xué)抑塵劑的研發(fā)應(yīng)用給工地?fù)P塵治理提供了一種性?xún)r(jià)比較高的選擇。其投入成本相對(duì)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(diǎn)在于創(chuàng)新和研發(fā)。綜合來(lái)看，抑塵劑的研發(fā)應(yīng)用在幾種工地?fù)P塵治理技術(shù)中性?xún)r(jià)比最高，具有光明前景。

結(jié)語(yǔ)

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

從科技社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看，隨著人們對(duì)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(jiǎn)易粗放的工程施工方式及傳統(tǒng)的揚(yáng)塵治理技術(shù)逐漸不能滿(mǎn)足人們對(duì)施工工地?fù)P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(yīng)用效果。因此追尋性?xún)r(jià)比較高的揚(yáng)塵治理技術(shù)、做到揚(yáng)塵控制經(jīng)濟(jì)有效是一個(gè)亟待思考的問(wèn)題。抑塵劑固化技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的揚(yáng)塵治理方法，投入成本相對(duì)較低，抑塵時(shí)間長(zhǎng)，效果好，不易產(chǎn)生二次污染，是一種值得推廣使用的工地?fù)P塵治理技術(shù)。