施工工地揚塵治理工程技術概述

江召兵 張 倩 楊 峰 謝軼嵩

（1三江學院土木工程學院 江蘇南京 210012 2南京市環境保護科學研究院 江蘇南京 210013）

引言

隨著我國社會工業化向縱深發展和城鎮化的深入，環境污染問題日益凸顯[1-5]。近年來，全國環境空氣質量逐漸改善，但仍會不時出現區域連片、持續時間長的大氣環境污染，這其中顆粒物污染現象嚴峻。據2017年生態環境狀況公報數據顯示，全國338個地級發生重度污染2311天次、嚴重污染802天次，其中分別以PM2.5和PM10為首要污染物的天數占重度及以上污染天數的74.2%和20.4%。施工揚塵污染是顆粒物污染的重要來源之一，在各種大氣污染控制措施中，施工工地揚塵污染控制對大氣污染防治最能起到立竿見影的效果。因此，改善環境空氣質量，施工工地揚塵污染治理是首要任務之一。

結合施工環境和建設周期，施工工地揚塵主要來源為裸露地表、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、二次結構裝修、施工現場物料加工等過程也會產生一定的揚塵。

1 揚塵治理技術

施工揚塵治理措施就治理技術而言，可簡要歸納為覆蓋、綠化和固化三種。

1.1 覆蓋治理技術

覆蓋治理技術一般采用防塵網，覆蓋容易引起揚塵的場地和土方。防塵網是一種多孔障礙物，在其背面可形成低風速區，從而減少揚塵運動，對施工場地和開挖土方的起塵與揚塵擴散具有良好的制約作用，其防塵效果已得到廣泛公認。相關監測表明，防塵網的防塵效果可達50%～70%，最高可達到92%。美日等國家對防塵網防塵技術進行了較早研究。美國國家環保局于1986年提出了防塵網在露天煤場的使用規范。日本從20世紀70年代起，就在港口煤堆場使用了防塵網，并制定了室外煤場設備防止揚塵的方法。我國防塵網技術研究起步較晚，對其防塵機理、網材加工工藝、工程設計等方面還缺乏足夠全面和深入的了解。沈惠明等結合防塵網防塵技術在北侖港口碼頭的工程應用，對防塵網防塵機理、結構參數、材質和防塵減塵效果等方面進行了深入了解。此外防塵網對揚塵防治效果還與土的特性、堆垛的形狀與高度、風速、風的湍流度等因素有關。目前，我國現已建成的防塵網工程數量較少、規模較小，但隨著人們環保意識的逐漸加強，大型、高效能防塵網將愈來愈廣泛地得到應用。如何保障防塵網結構設計安全、考慮風荷載作用下防塵網結構的優化設計將是大型防塵網結構設計需解決的關鍵問題。

1.2 綠化治理技術

綠化治理技術在工程揚塵治理方面周期長、代價高，但其生態環保的特點決定了其在某些特定的施工工地也有一定的應用前景。種植地表可有效抑制揚塵，其技術方案是在裸露土地、臨時閑置土地上種植草皮等植被，能有效解決“因裸致臟、由露揚塵”的問題，做到黃土不露天，綠化無死角。覆蓋樹坑是采取透氣、透水材質鋪裝，如采用木地板、樹篦子、鏤空透水磚鋪砌樹池等措施，避免揚塵，儲存水分，美化樹穴。覆蓋露土地面，是增加樹坑土壤的透氣性和透水性，吸附顆粒物，減少揚塵排放。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筑物及其它空間結構上的綠化方式，可起到降低揚塵、美化環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

固化抑塵技術主要可歸結為兩大類：灑水抑塵和化學抑塵。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，同時灑水過多或過于頻繁，會在地面形成泥漿，泥漿干涸后經車輛碾壓，會形成粒徑更細的微粒，造成二次污染。冬季氣溫低于0℃時，灑水容易造成結冰，給人車通行帶來安全隱患。此外，過多的灑水或建筑材料含水量過大，也會給施工工藝和工程質量帶來不利影響。因此要根據大氣溫度、蒸發量來合理確定灑水頻次和灑水量。化學抑塵主要采用研發的相關抑塵劑。按類型分目前已有：濕潤性化學抑塵劑、吸濕型無機鹽化學抑塵劑、超強吸水型化學抑塵劑、粘結型化學抑塵劑、凝聚型化學抑塵劑、復合型化學抑塵劑等。化學抑塵劑的研發應用在我國起步較晚，但隨著近年來的不斷創新與發展，化學抑塵劑在我國已得到越來越多的研究和應用。謝振華等通過對兩種復合抑塵劑的七項指標（常溫抗蒸發性、pH值、高溫抗蒸發性、吸濕性、抗研磨性、滲透時間和滲透深度）進行檢測表明：復合抑塵劑能使粉塵質量濃度控制在4 mg/m3以下，有效抑塵時間為6h。王欣欣等、鄭向軍等使用道路抑塵劑對北京市部分城市道路進行了抑塵處理，結果顯示，噴灑環保道路抑塵劑能夠有效降低揚塵中顆粒物的濃度，對PM10和PM2.5的去除率分別可達到25.0%和12.0%。許玥等以海藻酸鈉、氯化鈣為材料，分別噴灑質量分數為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，結果顯示，地表可迅速成膜，覆蓋并固結表層細顆粒，抑制揚塵并提高了表層強度。實驗表明該抑塵劑成膜吸濕保水性良好，遇水不溶解、不遷移，耐風蝕性好，抑塵效率達99%以上。陳稚瓛等研發了一種新型可降解、環境友好型抑塵劑，噴灑在裸露土壤表面后，將與砂土粘結形成具有一定強度的抑塵膜，噴灑抑塵劑區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，制備出一種生態友好型抑塵劑。抑塵效果顯示，該抑塵劑噴灑后易形成團粒結構，可起到保護表層土壤的作用；常溫下使用時具有較好的黏結性能；保濕時間可以延長至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，有學者從聚合物角度研發出一種抑塵劑也取得了較好的抑塵效果。以上結果表明，化學抑塵劑對揚塵控制效果顯著，具有較好的應用前景。

2 對比分析

綜上所述，三類揚塵治理技術措施各有優劣，性價比不盡相同，將兩者相結合對幾種治理技術簡要對比分析。用密目網覆蓋的方法進行抑塵，其優點是簡單直接，能有效滿足施工方、環保部門監管或無人機觀測的管理需要，但其價格較高，約2元/m2，且由于密目網有孔隙，在風速較大的天氣條件下其防塵效果將會打折，因此性價比一般。

綠化抑塵技術，生態環保，長遠看經濟適用。但其生長周期長，不能滿足短期工地施工的抑塵需要，且成本價格約在7元/m2以上，性價比較低。一般工程（特別是臨時性裸露土方）不建議用此方法。固化抑塵技術中灑水抑塵是一種比較傳統的抑塵技術，對一些露天路面、散料堆場等開放型揚塵可采用這種方式。灑水抑塵，操作簡單，能在短時間內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，企業成本會異常增加，同時還需面對經灑水后形成的二次顆粒物污染，所以此法性價比一般，但在未有較好抑塵措施的情況下也不失為一種可用之法。

固化抑塵技術中化學抑塵劑的研發應用給工地揚塵治理提供了一種性價比較高的選擇。其投入成本相對低，抑塵效果好，生態環保型抑塵劑幾乎不產生二次污染，其難點在于創新和研發。綜合來看，抑塵劑的研發應用在幾種工地揚塵治理技術中性價比最高，具有光明前景。

結語

以上簡述可以看出，三大揚塵治理措施（覆蓋、綠化和固化）各有優劣，根據工期長短及不同施工階段，可以綜合采取不同的揚塵治理技術。工期較長工地在保證裸露地表綠化的同時，可綜合采用覆蓋、灑水和噴灑抑塵劑相結合的方式進行抑塵處理。對較短工期或一般工地，目前施工現場普遍采用覆蓋和灑水的方式進行抑塵處理。

從科技社會發展的角度來看，隨著人們對美好生態環境的需要不斷提升，安全文明施工要求和管理水平也正逐步提高，以前簡易粗放的工程施工方式及傳統的揚塵治理技術逐漸不能滿足人們對施工工地揚塵治理的更高需要。借助物聯網技術，工地管理手段正逐漸智能化，并已取得較好的應用效果。因此追尋性價比較高的揚塵治理技術、做到揚塵控制經濟有效是一個亟待思考的問題。抑塵劑固化技術是一種經濟環保的揚塵治理方法，投入成本相對較低，抑塵時間長，效果好，不易產生二次污染，是一種值得推廣使用的工地揚塵治理技術。