关于现场抑制扬尘排放的措施

GXF360 2017-05-21

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关于现场抑制扬尘排放的措施

高镇烽，朱　珉，谢登峰

(浙江省一建建设集团有限公司，浙江杭州 310013)

摘　要：随着我国经济的快速增长，城市空气污染作为一个主要的环境问题正迅速地凸现出来。其中影响城市空气质量的主要污染物是颗粒物，建筑扬尘尤为突出，于是抑制扬尘排放刻不容缓。今以国贸商业金融总部项目为例，详细介绍了针对现场产生的扬尘，采用了微雾抑尘系统和雾炮系统，通过对粉尘采样数据监测，分析抑尘措施采取后达到的效果。

关键词：扬尘污染；抑制；微雾；雾炮；监测

1　扬尘危害

统计数据表明，虽然目前我国烟尘和粉尘排放量有逐年下降的趋势，但影响城市空气质量的主要污染物仍是颗粒物。根据环保部2014年公布的多个城市颗粒物解析结果，扬尘、燃煤、机动车、工业生产是其主要来源，其中建筑扬尘占到30%～68%，建筑扬尘污染已成为目前城市空气中总悬浮颗粒物的主要污染源之一，成为困扰城市空气质量的重要因素。

建筑扬尘主要来源有三方面：一是建筑施工的基础工程、土石方工程、结构工程等过程中产生的粉尘；二是建筑材料如水泥、白灰、砂子等在装卸和堆放等过程中，因风力作用而产生的粉尘污染；三是在运输过程中由于道路不平整或装载过量等因素造成的抛散，以及各种施工车辆往来引起的道路扬尘。

建筑扬尘如果任由其四处飞扬，将给整个城市蒙上一层厚厚的灰尘；而且，在这些粉尘当中，又有大量对人体有害的物质，将会给城市居民的健康造成影响，同时运送渣土的渣土车引起的道路扬尘和物料抛洒扬尘，又给城市带来严重污染，其危害具体表现为：

1)大气中颗粒物会降低能见度，易形成浓烟和雾，造成严重的视觉污染；

2)空气中灰尘、颗粒物增多容易形成降水，其中的酸性物质，可以形成酸雨沉降，对金属、建筑材料及文物表面具有极强的腐蚀作用；

3)建筑扬尘对于城市的绿色植物的生长可能造成影响，它会堵塞气孔，降低其光合作用；

4)建筑扬尘进入人体呼吸道、支气管和肺泡，会引起呼吸道的疾病，而且还会通过空气传播多种流行性疾病，很多病菌、病毒正是附着在扬尘表面传播的；

5)空气中扬尘积累到一定程度，会严重影响市容及民众日常生活。

为了避免这些问题，除在管理方面提出一系列措施外，现有技术中主要是在建筑工地的固定建筑物或者四周地面上装设有大量的喷水装置，利用喷水装置的喷射水起到降尘、除尘作用。但是，这种方式除尘效果不佳，特别是对PM2.5基本没有沉降作用；其次，由于水分蒸发需要经常性喷水，除了增加成本开支，还会形成水的二次污染。

2　工程概况

浙江国贸商业金融总部作为浙江省重点建设项目，建设用地面积约9 991 m2，总建筑面积为108 295 m2，建设地址位于杭州市钱江新城，市民中心东南方向，基地东北侧为香樟路，西北侧为新塘河及富春路，西南侧为钱江新城森林公园，东南侧为规划森林路，属于钱江新城核心地块，计划于2018年建成。因项目位于钱江新城CBD，故社会关注度高，施工过程中对周边的环境保护工作尤其重要。建筑扬尘作为一种主要环境污染物，若能有效控制，将大大减少对周边环境的影响。

3　方案设计

针对以上实际情况，项目采用微雾抑尘和雾炮两种方式。

3.1　微雾抑尘系统

针对进出车辆扬尘，配置一套微雾抑尘系统，喷头按照其性能均布于上方，确保含抑尘剂雾粒覆盖整个车斗，在车辆进入轮胎清洗区域后，通过感应器感应到车辆进入，自动开启抑尘剂喷头。布置形式见图1。

图1　现场布置示意图

在车辆行驶路径中设置喷雾区域,外形结构见图2～5，采用钢结构加彩钢板布置,连接方式采用可拆式螺纹连接,内置5套喷头组件，每套喷头组件每隔300 mm设置一道喷头,每个喷头喷雾角度60°,有效喷雾距离3 m,确保车辆在行驶过程中,所喷出的微小颗粒雾粒全部覆盖车体,同时在车辆进出区域安装橡胶挡帘,防止大风吹散喷雾,确保喷雾效果。地面预埋地磁感应器，该传感器与主机控制系统联动实现智能控制,当车辆进入喷雾区域时，系统自动反馈喷雾，车辆离开区域则自动停止。喷雾量及抑尘剂配比比例按照现场粉尘特性设置，确保悬浮粉尘颗粒与喷入的微雾和抑尘剂结合，形成大颗粒进行沉降，已沉降的粉尘通过控制表面湿度和表面结壳使之不再起尘，确保把粉尘全部抑制在该区域内，以达到控制扬尘外泄目的。同时，确保车辆在外界道路行驶过程中车体微颗粒粉尘不再扬起，以减少城市PM2.5污染源。

图2　喷雾组件布置示意图(去除上部彩钢板)

图3　喷雾组件上部示意图

图4　喷头组件下部示意图

图5　喷雾现场照片

3.2　雾炮系统

针对工程机械施工过程和道路扬尘，配置1台雾炮，通过喷洒含结壳剂的水雾，确保表面润湿和粉尘结壳。雾炮采用移动式设计，可以随建筑物的高度提升随时进入相应楼层和区域进行喷洒作业。根据现场实际情况，配置1台40 m 射程带拖车雾炮即可，雾炮可随拖车在建筑基础阶段四周道路按照需要进行移动，四周道路按照图6设置相应水源和电源接口，水电管路采用柔性管线连接。现场照片见图7。

图6　雾炮及雾炮所用水源和电源布置

图7　雾炮现场照片

4　数据采集

4.1　执行规范

设备投运后，现场粉尘浓度检测执行《工作场所空气中粉尘测定第1部分：总粉尘浓度(GBZ/T 192.1—2007)》[1]：“空气中的总粉尘用已知质量的滤膜采集，由滤膜的增量和采气量，计算出空气中总粉尘的浓度。”

4.2　粉尘监测

粉尘监测分两部分：

1)粉尘监测装置设置在工程机械挖掘装载渣土区域内，监测工程机械在挖掘过程中粉尘浓度变化；

2)粉尘监测装置设置在渣土车车斗尾部，比较渣土车喷雾前后在道路行驶过程中粉尘浓度变化，数据收集时间不少于15 d[2]。

4.3　前后对比

粉尘浓度前后对比测试环境应尽可能相似，确保单因子比较，数据应尽可能多采集，采用平均值法、曲线法等多种数据方式进行比较[3]。

4.4　监测区域

针对浙江国贸商业金融总部现场抑尘措施的布局，分两步进行数据采集：第一步，进行抑尘区域局部数据采样，如图8所示在抑尘区域周界采集数据；第二步，在整个建筑工地周界进行监测(该步骤需要等塔吊喷淋设备安装完后进行)。

图8　现场示意图

4.5　数据采集步骤

4.5.1　采样前准备

1) 将粉尘采样器主机和采样头一一编号，1台主机和与之相对应的采样头使用同一编号。

2) 将各区粉尘监测中心传递来的空白滤膜装在采样头的滤膜夹内(冲击式采样头还应装上涂有硅酯的捕集板，向心式采样头还应装入第一级滤膜)。将个体粉尘采样器型号和采样头编号填入粉尘数据卡[4]。

3) 按照使用说明书要求，将个体粉尘采样器充足电。

4) 用连接管将个体粉尘采样器主机与同一编号的采样头相连接。启动采样泵，用转子流量计检查采样流量，将流量调至规定值,并将流量填入与所用滤膜编号相对应的粉尘数据卡。若当地气象条件导致流量误差大于±5%时,应予以修正[5]。

4.5.2　采样

1)测尘员在采样器收发室，将计时器清零，打开个体粉尘采样器电源开关，发给采样人员。并将采样起始时间、采样人员姓名、采样工种、接尘作业场所等填入粉尘数据卡。

2)采样人员接到个体粉尘采样器后要正确佩戴。用腰带将个体粉尘采样器主机系于腰部，使连接管从肩部绕过，将采样头固定于胸前(鼻以下300 mm)。要确保连接管通畅,无折扁。

3)采样人员在正常工作情况下进行工班采样。采样过程中不得将个体粉尘采样器从身上取下弃置一旁、不准关机、不准拆卸个体粉尘采样器和污染采样头中的滤膜。尽量避免碰撞个体粉尘采样器各部件[6]。

4)采样人员作业结束离开井口后，应及时到采样器收发室交回个体粉尘采样器。

5)测尘员收回个体粉尘采样器后，先用转子流量计检查采样后的采样流量，然后关机。将采样流量和采样终止时间填入粉尘数据卡。

6)取下采样头，取出其中的滤膜。在与滤膜呈45°角的光束下，观察滤膜上的粉尘，若有发亮的粉尘颗粒，应作为无效样品处理[7]。

7)将滤膜装入原样品袋内，用蒸馏水棉球擦拭采样头各部件，晾干后组装待用。

4.5.3　样品包装与传递

1)空白滤膜的包装与传递：将称量后的空白滤膜平展地装入已编号的样品袋内，再将样品袋和粉尘数据卡装入影集或特制的样品夹中，经适当包装后，人工或邮寄传递到粉尘监测站。

2)载尘滤膜的包装与传递：采样后，测尘员用弯头镊子取出采样头中的载尘滤膜，受尘面朝内对折两次，装入原样品袋内,再将样品袋和粉尘数据卡装入影集或特制的样品夹，经适当包装后，人工或邮寄传递到粉尘监测中心[8]。

4.5.4　滤膜称量

1)空白滤膜的挑选和干燥处理：

①滤膜要经过国家有关部门指定的质量检验机构检验合格，有产品合格证；

②滤膜平整，无皱折，表面洁净，无碎屑附着，边缘圆整,无残缺；

③每张滤膜均要经过光照检查，厚薄均匀，无破裂和针孔；

④称量前将滤膜放入干燥器内，干燥至恒重。

2)空白滤膜的称量：

①清扫天平称量盘,打开天平电源开关，预热30 min后校准；

②经干燥处理的滤膜用静电消除器清除静电后，放入天平内称量；

③称量后的滤膜装入样品袋内，并将其质量和编号填人粉尘数据卡。

3)载尘滤膜(样品)称量：

①检查核对样品，凡存在下列问题之一者，视为无效样品。

a.样品袋上的滤膜编号与粉尘数据卡填写的滤膜编号不一致；

b.粉尘数据卡项目填写不全或错误；

c.无粉尘数据卡；

d.采样前或采样后的采样流量误差大于规定值的5%；

e.样品损坏。

②经检查合格的载尘滤膜放入干燥器内，干燥至恒重。

③称量干燥后的载尘滤膜，将称量结果填入相应的粉尘数据卡。

④称量后的样品放回原样品袋内保留，以备复查或作为游离SiO2含量的测定样品。

4)从一批已称量的空白滤膜或载尘滤膜中，随机抽取10张，由不同人在不同日重新称量一次，两次称量结果的绝对误差均不应大于0.05 mg。否则，应查明原因，重新称量这批滤膜。

根据上述步骤，对现场5个点进行实验，采集使用前后扬尘质量浓度数据，进行对比最后得出的数据见表1。

表1　设备使用前后扬尘对比　mg/m3

使用时间12345均值使用前0.3100.4520.2540.3050.3650.337使用期间0.2060.2560.0900.1850.2410.196

5　结　语

在建筑业快速发展的同时，加强环境的保护，贯彻科学发展观必定是大势所趋，其中空气质量与人类生活息息相关，通过采集的数据可以看出，设备使用区域内扬尘含量大大降低，扬尘得到了有效的抑制，不仅改善了施工现场的环境，对周边环境的保护也有着重大意义。从更长远的角度看，建筑业的科学化管理，不仅对周边环境起到积极作用，更能带动相关产业的绿色生产，也是保证建筑业长盛不衰的前进方向。

参考文献

[1]　华中科技大学同济医学院公共卫生学院等.GBZ/T 192.1—2007工作场所空气中粉尘测定第1部分：总粉尘浓度[S].北京：中国环境科学出版社，2007.

[2]　国家环境保护总局.GB/T 15432—1995环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法[S].北京：中国标准出版社，1995.

[3]　国家环境保护部.HJ 618—2011环境空气PM10和PM2.5的测定重量法[S].北京：中国环境科学出版社，2012.

[4]　国家环境保护总局.HJ/T 374—2007总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法[S].北京：中国环境科学出版社，2008.

[5]　国家环境保护总局.HJ/T 368—2007标定总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计技术要求及检测方法[S].北京：中国环境科学出版社，2008.

[6]　国家环境保护总局.HJ 93—2003环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)采样器技术要求及检测方法[S].北京：中国环境科学出版社，2003.

[7]　中国环境监测总和站，江苏省环境监测中心.HJ 630—2011环境监测质量管理技术导则[S].北京：中国环境科学出版社，2011.

[8]　国家环境保护总局.HJ/T 194—2005环境空气质量手工监测技术规范[S].北京：中国环境科学出版社，2005.

收稿日期：2016-01-27

作者简介：高镇烽(1980—)，男，浙江杭州人，工程师，从事施工管理工作。

中图分类号：X513