不同粉體物料理化特性研究分析

劉媛媛/山東協和學院建筑工程學院

不同粉體物料理化特性研究分析

劉媛媛/山東協和學院建筑工程學院

以濟南市建筑塵，道路塵，拆遷廢料作為研究對象，對三種粉塵的形貌和含水率進行測定分析，分析得出建筑粉塵中細顆粒比例較大，顏色也比較深，但粘附性差；道路粉塵大多數為形狀不規則的礦物顆粒，少數粒度很小的顆粒形狀較規則，顏色較淺，多呈球形，分析可能是汽車尾氣和煙塵集合體；拆遷廢料細顆粒較多，污染性比較強，顏色比較深；對比三種粉塵的含水率，得出建筑塵的含水率最高，道路塵和拆遷廢料的含水率相差不大。

形貌；含水率；理化特性

一、引言

隨著現代建筑、交通運輸業和工業的迅猛發展，空氣污染問題日益突出，尤其是建筑工業上粉狀物料的使用，比如在建筑工地上施工中產生的各種粉塵、拆遷工程中產生的各種粉塵、以及來自城市已鋪或未鋪路面、農業和建筑操作、風蝕和某些場所大塊物料處理（如運輸、儲存、配制、裝袋和倒袋等）過程，都會產生大量的隨機性粉塵，而它們通常則是空氣中可吸入顆粒物的主要來源。

本文選取濟南市建筑塵，道路塵，拆遷廢料三種粉塵為研究對象，對三種粉塵物料理化特性進行分析研究，通過對比分析三種粉體物料的理化特性的不同點，分析產生的原因，通過對比分析三種粉塵實驗數據進一步分析其基本特性與其污染來源的關系，為濟南市開放源污染解析以及對霧霾的貢獻率提供基礎數據。

二、實驗部分

（一）樣品的采集

實驗物料在選擇主要從以下兩方面[1]考慮：

1.粉塵物料盡量選擇價格便宜、易于獲取；

2.直接取自無組織排放的開放源類的污染源。

確定濟南市三種粉塵（建筑塵、拆遷廢料、道路塵）的采樣點位，進行優化布點和多點采樣。

1.建筑塵

在工業南路和二環東路附近的施工工地上選擇三個建筑工地，在其50m范圍內采建筑揚塵三個樣，在每個采樣點采集樣品大約1kg，來代表濟南市的建筑塵的源樣。

2.道路塵[2]

選取濟南市大、中、小道路共計12條，包括工業南路、化纖廠路、花園路、華陽路等，在每條道路上分別取樣1-3個，共設樣點20個。用粉塵吸塵器收集，每個取樣點上取樣大約1kg，混合后代表濟南市的道路塵的源樣。

3.拆遷廢料

選取濟南市經十路、經十東路上上三個拆遷工地，采集拆遷廢料樣品三個，每個采樣點采集樣品質量在1kg以上，完全混合后代表濟南市的拆遷廢料的源樣。

（二）粉塵形貌的測定分析

粉塵的形貌一般用圖像處理儀或掃描電鏡來觀察，根據實驗室的現有的儀器配置，我們選用圖像處理儀來測定粉塵的形貌。

圖1 粉塵的形貌

從以上圖像可以看出：

1.建筑塵顆粒較大，粘附性較差，顏色較深，這與其污染來源有密切的關系；

2.道路粉塵大多數為形狀不規則的礦物顆粒，少數粒度很小的顆粒形狀較規則，顏色較淺，多呈球形，分析可能是汽車尾氣和煙塵集合體；

3.拆遷廢料顏色比較深，細顆粒較多，污染性相對較強。

（三）粉塵密度的測定

用電子天平稱量粉體物料的質量，首先將粉體物料放入1升的容量瓶中，用真空泵抽真空以后再次稱量容量瓶的質量，根據水的質量與水的體積相等，計算出水的體積，最終獲得粉體物料的體積，從而計算出粉體物料的密度[3]，測量結果見表1。

表1 不同粉體物料密度的測定值（g/cm3）

（四）粉塵含水率的測定

粉塵物料的含水率一般受空氣濕度的影響，因此粉塵物料保存時應避光、密封。實驗選擇在三個不同的日期對三種粉塵的含水率進行測定，在每個日期都做同一種物料的3個平行實驗，實驗條件為：濕度為50％，溫度為23℃。實驗結果取實驗數據的平均值作為該粉塵物料的最終含水率，其測量結果見表2。

表2 不同粉體物料含水率的測定值（％）

圖2 三種粉塵物料的含水率

對比三種粉塵的含水率，可以看出建筑塵的含水率最高，道路塵和拆遷廢料的含水率相差不大[4]。

三、實驗結果與分析

通過對濟南市三種粉塵的形貌和含水率測定分析，可得出以下結論：

1.建筑粉塵顆粒較大，顏色較深，粘附性較差，這可能與其污染來源有密切關系；

2.道路粉塵大多數為形狀不規則的礦物顆粒，少數粒度很小的顆粒形狀較規則，顏色較淺，多呈球形，分析可能是汽車尾氣和煙塵集合體；

3.拆遷廢料顏色比較深，細顆粒較多，污染性相對較強；

4.對比三種粉塵的密度：拆遷廢料＞建筑塵＞道路塵；

5.對比三種粉塵的含水率，得出建筑塵的含水率最高，道路塵和拆遷廢料的含水率相差不大。

對比分析三種粉塵實驗數據與其污染來源的關系，為濟南市開放源污染解析以及對霧霾的貢獻率提供基礎數據。

[1] 劉澤常,董希良,張 猛,等.開放源類物料中微粒子排放估算模型的建立[J].環境科學與技術,2011,34(9)∶31-35.

[2] 張 猛.城市道路揚塵排放特性及控制技術研究[D].山東濟南：山東建筑大學,2011.

[3] 高 慧.道路路基工程施工揚塵污染排放分析[D].山東濟南：山東大學,2010.

[4] 劉媛媛,劉澤常,孫宗貴.三種典型開放源的粒度組成測定分析[J].中國粉體工業,2008,(6)∶23-27.

劉媛媛(1983—)，女，山東濟南人，講師，碩士研究生，主要從事環境污染控制理論與技術方面的研究。

山東協和學院校級科研項目《不同粉體物料的基本特性及粒度分析》項目資助（XHXY201513）。