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    我国的城市扬尘污染及控制措施

    发布日期:2019-01-18 发布者:巨丰试验机
      城市大气污染一直是 我国主要环境问题之一。“九五”之前,我国颗粒物污染控制的重点是 有组织排放的烟尘和工业粉尘污染源。雾炮主要治理措施是 改进锅炉燃煤方式,采取后处理措施以降低城市环境空气污染中的尘污染。20世纪80年代,我国经济快速发展,城市化、工业化进程不断加快,“九五”末期,我国大气污染类型由煤烟型污染向煤烟、机动车尾气、扬尘等混合型污染转变。“十五”到“十一五”期间,大气污染类型又逐步向复合型污染过渡,雾霾天气增多,出现次数不定,大气复合型污染特征明显。2013年年初,我国华北、华南等地区出现了长达20多天的雾霾天气,9,10月份北京、天津等城市又出现大规模的雾霾天气。
       1、我国的城市扬尘污染
      1.1我国扬尘污染现状
      据环保部公布的2012年我国环境状况公报—大气环境呈现:地级以上城市中,186个城市可吸入颗粒物年均浓度超标,占57.2%。环保重点城市中,83个城市可吸入颗粒物年均浓度超标,占73.4%。根据部分城市的颗粒物来源解析研究结果表明,扬尘是 造成城市颗粒物污染严重的主要因素。
      另外,我国的扬尘污染,呈现南低北高的状态。南方地区由于湿润的气候条件以及丰沛的降雨量,空气中的扬尘大部分都能聚集沉降在地面不易被风扬起,并且在下雨时被雨水冲走,积尘量较低;北方地区由于气候干旱,年平均降雨量较低,常年分散在空气中大量扬尘,沉积在地面、建筑物、植物表面并长期滞留,当有外界机械扰动和风力扰动的条件下,扬尘又重新回到空气中,形成扬尘污染。加之北方部分地区受沙尘暴的影响,大量的沙尘沉积滞留,加剧了扬尘污染。控制该类型的颗粒物污染成为当下大气污染防治工作的重点和难点。
      1.2扬尘污染源的类型
      城市扬尘通常处于无组织排放状态,也被称为无组织尘。引起城市扬尘污染的来源是 多方面的,主要有自然尘、建筑工地尘、城市裸地、道路和工业生产扬尘、堆场扬尘等。
      无植被覆盖裸露地表在干燥大风的气候条件下,各种沉降在地面的颗粒物、气溶胶离子就又会进人空气,形成土壤扬尘;建筑扬尘是 在建筑施工或者市政和道路施工过程中产生的无组织扬尘。当前,我国大多数城市正处于建设高峰期,施工过程中管理控制措施不当导致施工期间产生大量建筑扬尘;现代城市机动车辆数量迅速增长,交通车辆排放的尾气成为PM2.5的主要来源。近年来,各城市不同程度交通拥堵现象的频发,更加剧了这种污染的严重性;另外,交通运输过程中洒落于道路上的煤灰、煤研石、沙土等各种固体,以及自然降尘等颗粒物,经来往车辆的反复碾压后形成粒径较小的颗粒物进入空气,和尾气一起形成道路交通尘;各种工业料堆、建筑料堆、工业固体废弃物等由于堆积和装卸操作以及风蚀作用等会形成堆场扬尘;工业生产如燃煤、冶炼等会造成工业扬尘等等。上述各类型的扬尘污染源都对城市大气的扬尘污染有一定的贡献。其中,交通、道路扬尘、施工建筑尘、自然尘是 城市环境空气颗粒物的主要污染源。我国对城市扬尘污染控制仍处于探索阶段,而对铁路运输过程中产生扬尘的控制技术已经有了成功的案例。2005年,在对散煤在铁路运输过程中产生的扬尘控制措施,一种新型表面抑尘剂,该抑尘剂具有良好的抑尘效果,可广泛应用于铁路散煤运输过程中的扬尘污染控制中;2006年,采用给列车煤层表面喷淋抑尘剂的方法是 解决大秦线运煤列车煤扬尘污染的较佳技术方案。这一方案在实践推广中取得了良好的效果,为我国铁路运输扬尘污染控制做出巨大的贡献。机动车行驶过程中会排放各类颗粒物,除尾气、刹车和轮胎摩擦等直接排放的颗粒物外,还包括因路面粉尘受到激发后悬浮于空气中而产生的扬尘,其中扬尘所占比例往往较大。交通扬尘是 城市空气颗粒物的重要来源,对城市空气PM10含量的贡献率也越来越大,逐渐成为城市扬尘的主要来源之一。
      交通扬尘属于典型的无组织尘,排放时间和空间都有很大的变化性,对于交通扬尘的控制,主要从汽车尾气排放和路面扬尘两方面控制。
      2、机动车尾气污染控制措施
      近年来,我国机动车保有量呈快速增长态势,机动车污染排放已成为我国空气污染的一个重要来源。目前,对机动车尾气污染的控制措施有以下几个方面:
      1)通过法规和标准约束汽车制造厂家和改造维修厂家,对不达标的车辆进行淘汰和强制维修。例如:兰州市位于黄河河谷地带,受地理因素影响,冬季污染严重。据环保部门监测,尾气污染是 兰州市的主要污染源之一。近年来,为进一步改善兰州市冬季空气质量,切实减轻城区机动车尾气污染,兰州市在城区设立多个尾气监测点,对过往车辆进行尾气达标情况监测。
      2)提高燃油品质,发展代用的新能源。燃油品质在很大程度上限制了机动车排放污染物水平的降低,而压缩天然气、石油液化气、乙醇等新能源的使用是 降低污染物排放的有效途径。
      3)加强道路规划、建设与管理,大力发展公共交通。在我国许多城市片区与片区之间、组团与组团之间联系十分脆弱,多中心组团间没有形成合理的路网系统。例如:兰州地区主城区的路面狭窄,路网结构欠合理,造成中心区难以承受的车流压力,道路不畅。
      若汽车在城市道路上行驶经常处于起步、加速、减速、怠速的运行状态,就会导致耗油量增大,污染物排放剧增。车速是 影响汽车污染物排放的重要因素,当车速为10~20km/h时,碳氢化合物排放量是 车速为30~40km/h时的1.55倍,CO的排放量是 1.9倍,因此,加强道路的建设与管理,提高机动车运行速度,可有效降低机动车污染物排放。同时,国家应优先发展公共交通,如修建地铁、开辟公交专用线,使公共交通更加经济、快捷、便利。
      4)加强道路的绿化建设,也是 缓解空气污染的有效措施。在人行道两侧和车辆分行线上栽草植树,不但可以美化城市环境,而且可以充分发挥绿色植物吸收污染物的能力,从而达到吸附、吸收有害气体,降低环境污染的目的。
      3、路面扬尘污染控制措施
      进入路面的尘土量大且来源广泛,工程车洗轮机在车辆的反复作用下形成严重的路面扬尘。城区道路扬尘严重主要发生于以下3种情况:施工活动密集或道路开槽;路面破损或道路两侧有裸露地面;重型货运车辆多且车流量大的道路阴。路面扬尘污染控制方法有以下几种:
      1)洒水。洒水降尘是 我国铺装道路常用的路面防尘方法。
      近年来,随着城市路面扬尘污染的加剧,并在北方冬季天然降水量少、无法及时冲走路面扬尘、且一般的城市道路清扫手段对其清除效果又很差的形势下,洒水成为北方城市控制路面扬尘的主要手段。如今年入秋以来,兰州市区为了降低路面扬尘污染,启用大型洒水车,在主要街道循环洒水,取得了的抑尘效果。但由于水蒸发速度快,抑尘时间较短,而频繁洒水工作量很大。另外这种做法对路面的破坏影响还待进一步考察。
      2)喷洒吸湿性盐水溶液。国外很早就使用caclz,MgClz等吸湿性盐类或喷洒盐水溶液抑制扬尘。在冬季,道路喷洒盐水还可防冻,但此类溶液对轮胎和金属零部件有腐蚀作用且成本高,另外也易造成相邻水体的无机盐污染。
      3)喷洒工业废液。使废物得到综合的利用,但容易造成环境污染。
      4)用化学抑尘剂抑尘。该方法路面抑尘效果好,抑尘周期长,设备投资少,比较适合我国目前的国情。但考虑 到有些抑尘剂会腐蚀路面,研制专一性、环保性强的道路抑尘剂是 交通抑尘的发展方向。
      5)道路清扫。道路清扫是 北方城市路面扬尘的主要出路。但道路清扫函需改变过去以清扫垃圾为主的方式,开发类似吸尘器式的道路清扫方法与设备。具备更好吸尘效果的大型机械清扫机是 城市道路保洁的发展方向。
      4、建筑扬尘及控制对策
      随着我国城市化建设的快速发展,许多城市地区的建筑扬尘排放在无组织扬尘中的比重不断上升。建筑扬尘的排放高度一般较低,并且往往集中在人口密集的城市地区。世界卫生组织提出的大气污染物TSP的浓度限值(mg/m)指导值为年均值0.06~0.09,日均值为0.15~0.23,并认为各类污染物浓度控制在该范围之内将不会对人体产生健康损害。北京市市区内某工程土方工程施工期间总悬浮颗粒物浓度实地检测结果超出世界卫生组织指导值8倍。另外,施工活动明显加重了道路颗粒物污染。与非 施工路段相比,施工路段尘负荷是 前者的47.5倍;施工路段粒径大于30μm的颗粒物的重量百分比非 施工路段高56.7%;施工路段大气颗粒物平均浓度是 非 施工路段的8.76倍。
      我国目前对建筑工地采取的扬尘控制措施主要包括:对裸露地面和料堆采用防尘网苫盖或洒水;在工地周围采用硬质围挡、高空作业采用塑胶网围挡。在出口路段安装简易洗车装置;对路面进行硬化等。其中,对裸露地面和料堆采用防尘网苫盖或洒水的方法是 建筑抑尘的主要内容。
      国内常用的防尘网是 柔性密目网,材质上主要有柔性纤维网、玻璃钢网板和拉伸塑料网,主要用于临时裸地、土堆等易扬尘现场覆盖。其作用机理主要是 降低风速从而抑制扬尘排放。但据北京某抑尘剂研发公司发现,该方法对PMz.s的抑尘效果很差,另外,该法不适合用于大面积的覆盖和遮蔽。