建筑工地揚塵污染問題及處理措施

莊 晶 晶

(合肥學院,安徽 合肥 230601)

1 概述

我國正處于經濟高速發(fā)展的時代，人口數量不斷增加，城市化進程不斷加快，基礎設施建設隨處可見。而建筑施工、市政和道路施工也伴隨著環(huán)境污染問題[1]。根據對部分城市的顆粒物來源解析，造成城市顆粒物污染嚴重的主要因素是建筑揚塵[2]。同時建筑揚塵對PM10和PM2.5也有較高的貢獻率。陳純等對鄭州市大氣PM2.5的來源進行解析，采用大流量采樣器采暖季、非采暖季采集40個PM2.5樣品，結果顯示：鄭州市采暖季PM2.5的主要影響因素是建筑揚塵、道路揚塵等，其貢獻率高達43.46%[3]。王敬等于2013年1月19日～30日在烏魯木齊市采集PM2.5樣品，結果表明：城市揚塵是烏魯木齊市環(huán)境空氣中PM2.5的主要來源,其分擔率為24.7%[4]。李曉燕分析了京津冀地區(qū)的霧霾產生因素，發(fā)現對于北京市而言，房屋建筑施工面積每變動1%,京津冀地區(qū)PM2.5霧霾天數變動0.261%。天津市每變動1%的房屋建筑施工面積,京津冀地區(qū)PM2.5霧霾天數變動0.259%[5]。羅毅等研究了重慶市典型建筑工地顆粒物排放水平及排放因子，發(fā)現揚塵極大地影響了大氣顆粒物的成分，且對主城區(qū)PM2.5的貢獻率達到了13%以上，對PM10的貢獻率達到了23.9%[6]。上述研究結果說明了揚塵是PM10和PM2.5的重要影響因素，控制揚塵污染對減少PM10和PM2.5的危害有著至關重要的作用。

2 建筑揚塵的定義及來源

2.1 揚塵的定義

揚塵是指地表松散顆粒物質在自然力或人力作用下進入到環(huán)境空氣中形成的一定粒徑范圍的空氣顆粒物。在自然力或人力作用下各種不經過排氣筒、無組織、無規(guī)則排放地表松散顆粒物質的顆粒物排放源稱為揚塵源。揚塵排放源包括土壤揚塵源、道路揚塵源、施工揚塵源和堆場揚塵源四大類[7]。在建筑施工過程中，基坑的開挖和回填、裝載車運輸、建筑材料堆場等都會產生揚塵污染。揚塵形成主要是人和自然的作用力。人的生產形式包括挖掘、運輸、攪拌、填埋等。城市建設和環(huán)境是兩個密不可分的問題，也引起了全世界的密切關注，因此我們必須要加強揚塵監(jiān)管，保護城市生態(tài)環(huán)境。

2.2 施工揚塵的來源

建筑施工過程中引起揚塵的主要施工階段有土方階段、主體建設和裝飾裝修等階段[7]。

1)土方開挖過程是揚塵污染最為嚴重的階段[8]。因為此時砂土基本露天，挖掘機、推土機對靜止顆粒物施加作用力，導致其加速運動形成揚塵。揚塵主要是較粗的土壤塵，PM2.5的相對含量較少。運渣車輛與裝載機配合進行土方搬運過程由于車輛未封閉或覆蓋，也會產生大量揚塵。車輛荷載較大，運輸過程中對路面會產生不同程度的損壞，致使路面崎嶇不平、顛簸較多，如此惡性循環(huán)造成塵土飛揚現象嚴重。車輛在施工現場由于地面邊坡支護時使用的水泥噴射器械也會引起大量的水泥揚塵[9]。

2)主體施工階段在整個建筑周期中用時最長，但揚塵產生量會少于土方階段，這是因為土方階段，施工場地的道路已經被車輛碾壓硬化，車輛使用頻次也減少。但主體施工階段會用到木制品以及鋼筋水泥,它們的加工過程會分別產生木屑粉塵和水泥粉塵，還有水泥澆灌過程產生的水泥塵，導致PM2.5的含量相對增加。李小冬等對比土方與主體結構施工過程揚塵量，發(fā)現土方階段道路、鋼筋水泥加工區(qū)揚塵污染嚴重，而主體結構施工階段揚塵污染的嚴重區(qū)域是木制品和鋼筋加工區(qū)域[10]。

3)裝飾裝修這個階段工人處于相對密閉的環(huán)境，受到的揚塵健康損害更加嚴重。部分室內結構如構造柱、圈梁等需要現場澆筑，會產生部分室內粉塵，還有粉刷、抹灰以及膩子等施工活動，使用到含有石膏等材料，會產生大量的粉塵。木質家具的加工、石材的打磨與切割都會產生一定量的粉塵。

4)建筑現場還有部分堆場揚塵，在土方階段，開挖出的土壤和施工材料堆砌在場地內，在場內裝載車的作用下形成揚塵。在施工現場還有大量的建筑垃圾、建筑材料堆放，這些材料管理措施不完善，堆場材料遮擋不嚴密、廢棄材料清理不及時等都造成了揚塵污染。

3 建筑揚塵的危害

3.1 對人體健康的危害

研究表明呼吸系統(tǒng)類疾病和心血管類疾病的發(fā)病增加率與空氣中建筑揚塵的濃度成正相關，濃度每增加10 μg，就會增加7.2%的病人。其中呼吸系統(tǒng)受到的影響最大，病患增加率占47.4%左右[11]。

高濃度的建筑揚塵進入肺部可對呼吸系統(tǒng)的防御功能產生損害,包括物理、化學、細胞吞噬及免疫防御能力。在有害顆粒物長期作用下，人體呼吸道防御功能逐漸喪失。同時有害顆粒甚至會引起肺部感染、COPD、肺結核等疾病。同時，揚塵引起大氣中PM10和PM2.5濃度增高,心血管疾病發(fā)病率和死亡率也會增高。

揚塵產生的可吸入顆粒物對呼吸道還有致炎危害,其致炎強度和其濃度與顆粒物分布有關，其導致的氣道炎癥除揚塵顯示出部分過敏特征外，通常為非特異性炎癥[12]。

3.2 對城市環(huán)境的危害

城市建筑揚塵會使陽光散射，降低空氣的能見度，給市民的日常生活和交通出行都帶來影響。揚塵也給環(huán)境帶來了很大污染，2017年中國生態(tài)環(huán)境狀況公報發(fā)布：全國338個地級及以上城市中，有99個城市環(huán)境空氣質量達標，239個城市環(huán)境空氣質量超標。其中發(fā)生重度污染2 311天次、嚴重污染802天次。

3.3 對植物的危害

揚塵中含有硫、氟、砷和重金屬等元素，這些元素沉積在植物葉片的表面，會堵塞氣孔，阻礙植物的光合作用和呼吸作用，進而影響植物的生長。

3.4 對建筑器械的危害

建筑施工現場的揚塵進入器械內，會加速發(fā)動機的磨損，縮短機器的使用周期，同時增加機器的修理費和購置費。

4 建筑揚塵的控制措施

4.1 完善施工現場布置方案

1)圍擋。施工現場必須做到全部硬質圍擋并保證圍擋連續(xù)、密閉,不得有泥漿外漏，圍擋高度應符合相關要求；圍擋上部設置噴淋裝置，保證噴淋全覆蓋；圍擋還需及時清理，保持干凈整潔。

2)場地。建筑施工現場的道路實行定時機械化灑水、清掃，保證廠區(qū)內的干凈衛(wèi)生。對于破損，及時修補與維護場區(qū)內崎嶇不平的道路，硬化建筑工地道路，以減少車輛的顛簸和路面塵土的擴散。場區(qū)內裸露的場地應采用防塵網等覆蓋或綠化。

3)車輛。工地的車輛入口處設置車輛自動沖洗裝置。確保車輛外部、輪胎不粘有污泥，禁止車輛帶泥上路。沖洗車輛的水宜采用循環(huán)用水，以節(jié)約水資源。車輛在運輸的過程中應做到封閉運輸，防止顆粒物掉落到地面造成污染。

4)物料和垃圾。砂、石灰等易引起粉塵的物料禁止露天堆放，應存放在廠房內或嚴密遮蓋。裝卸、搬運產生揚塵的物料時應遮蓋或灑水。土方堆放時應使用防塵網等措施。合理使用建筑材料，減少建筑垃圾的產生。場區(qū)內建筑垃圾應集中、有序堆放，嚴密遮蓋，及時清理?？衫脴菍宇A留洞設置樓層垃圾運輸通道。

4.2 加強建筑揚塵污染防治宣傳教育

利用電視、廣播、新媒體等方式宣傳建筑揚塵污染的危害以及有效的預防措施，提高相關部門對揚塵污染的認識，促進全社會共同投身揚塵治理工作中。作業(yè)人員上崗前，進行安全施工知識專題培訓。同時,鼓勵居民發(fā)現污染嚴重的建筑工地進行舉報,形成全社會共同學習、共同參與的良好氛圍。

4.3 制定方案和制度

施工單位必須要制定有關施工現場揚塵預防治理方案和揚塵防治檢查制度，并組織開展日常巡查、不定期抽查。監(jiān)理單位應審查揚塵治理方案,編制揚塵防治監(jiān)理細則。要根據季節(jié)性天氣變化制定揚塵預警應急方案,按大氣污染藍色、黃色、橙色和紅色預警級別，采取灑水降塵、局部停工、全面停工等措施。相關部門明確自己的職責，相互協調配合提升建筑施工水平，嚴格揚塵污染防治監(jiān)管力度，做好揚塵防治工作。

4.4 加大工業(yè)化在建筑現場的應用

將建筑現場的部分工作轉移到工廠內完成，將室外作業(yè)轉移到室內。如把建筑物的柱、梁、板等構件在工廠內預制后運輸到施工現場拼裝。這樣可以縮短工期、減少土方直接暴露的時間，進而減少了揚塵的產生。

4.5 采用智能化監(jiān)測系統(tǒng)

1)交通系統(tǒng)監(jiān)控設備。對于揚塵的監(jiān)管可以采用交通系統(tǒng)的監(jiān)控設備,加強道路監(jiān)控管理,及時發(fā)現揚塵問題并處理。

2)智能化監(jiān)測設備。采用可視化和智能化的檢測手段實時監(jiān)控，當揚塵超過設定閥值時,程序自動啟動抑塵設施，同時總控平臺可以通過互聯網或者數據移動收端接收數據信息。實現基于物聯網和移動互聯網的實時數據監(jiān)測、監(jiān)控和操作。

3)環(huán)境監(jiān)測無人機設備。無人機監(jiān)測設備具有可靈活移動、監(jiān)視范圍廣等優(yōu)點，在施工現場使用無人機設備能幫助及時發(fā)現污染源并采集圖像和監(jiān)測數據，以便采取相應的揚塵污染防治措施[14]。