城市道路施工揚塵環保措施分析研究

王金柱,趙 琳

（1.中建路橋集團,河北 石家莊 050001;2.石家莊鐵道大學,河北 石家莊 050043）

0 引言

近年來，我國城市基礎設施建設進程不斷加快，社會經濟發展也取得了顯著成效。與此同時，城市的工業化建設給環境帶來了新的問題和挑戰，在這一過程中，施工建設產生了嚴重的污染，其釋放的污染物會對大氣環境造成直接且較大的破壞[1-2]，同時也嚴重危害了廣大人民的身體健康[3-5]。隨著中國的經濟從走高速度發展之路逐漸轉變為走高質量發展之路，政府越來越重視對自然環境的保護，“綠水青山就是金山銀山”的理念也成為企業和各部門建設發展所遵從的基本要義。在社會主義經濟建設的過程中，生態環境與經濟增長是相輔相成的，保護環境是經濟增長的必要前提，經濟增長也同樣需要穩定健康的生態環境作為基礎。

因此，在城市道路交通快速發展即道路工程的大量建設和修繕的過程中，應該更加注意污染物對于大氣環境的影響，尤其是應該注意控制施工中產生的揚塵對環境的破壞。該文通過分析城市道路施工揚塵的發生源以及施工揚塵形成的機制，深入探討施工揚塵的影響因素進而建立并完善道路施工過程中的防揚塵機制。并從以上幾方面出發，調整污染防治策略，抑制揚塵排放，減少道路施工帶來的污染，最大程度地降低施工揚塵對環境造成的影響，這對于社會環境的綠色健康發展具有重要意義。

1 道路施工揚塵的來源及危害

1.1 道路施工揚塵來源分析

揚塵是由于地面上的塵土及微小顆粒物通過空氣中風力、人力或機械的擾動產生飛揚而進入大氣系統中的具有開放性質的污染源。地面進入大氣中的揚塵粒作為環境空氣中懸浮顆粒物的重要組成部分，其粒徑大約為0.01～1 000 um，平均粒徑大約為200 um。

道路施工揚塵產生的原因較多，施工現場的揚塵污染源主要包括堆放的泥土、水泥、砂石等。施工過程中揚塵污染源主要包括土方的挖掘與回填，其中挖掘過程產生的揚塵污染最為嚴重，施工機械進行施工作業時會破壞原來的土層，從而引起塵土飛揚。此外，在施工現場運輸車輛大批次進行工程材料、廢料等的運輸時，車輛表面會附著粉塵，細碎的小顆粒會被壓進土壤中，還有一些會散落到其他地方造成道路揚塵。大量土方在空氣和風力的卷吸作用下會產生揚塵，這些細碎的小顆粒很容易被吹散，從而增加空氣污染物的含量和濃度。因此，挖掘后的土方如果仍有繼續使用的價值可以就地堆放，從而減少運輸車輛的運送，進而減少運輸過程中產生的揚塵。

除了產生揚塵之外，道路施工過程中影響揚塵擴散的因素也不少，如風力、溫度、濕度等因素都會影響揚塵的擴散程度與速度。據相關資料顯示，風速的大小會直接影響粉塵的濃度，當風力大時，粉塵易被吹散開，不易聚集在一起，當風力小時，施工地面留下的大量粉塵在風力的作用下會逐漸積累，當達到一定濃度時，就會產生揚塵。溫度和濕度主要是通過影響空氣中的水分子的運動，影響粉塵顆粒的運動形態。在北方地區特別是冬天，溫度低，道路施工產生的粉塵在低溫時運動慢，不容易擴散開，同時空氣濕度低使得粉塵顆粒不容易沉降，最終使得粉塵逐漸凝聚在一起形成了霧霾天氣，空氣中彌漫的揚塵顆粒會對生態環境和人們的日常生活造成極大的影響。

1.2 道路施工揚塵的危害

道路施工造成的揚塵是大氣污染的一項重要來源，因此這一過程中的污染排放情況不可忽視。道路施工場地中產生的大量揚塵等顆粒物隨著氣流進入空氣中，導致大氣顆粒物濃度升高，造成空氣質量的不斷惡化，引起大氣污染，破壞生態環境，同時嚴重危害人們的身體健康。

科學研究表明，揚塵中的顆粒物通過人體呼吸，隨后進入呼吸道并在體內沉淀，引起呼吸系統疾病，這個過程是不可逆轉的。人體吸入的顆粒物經過長時間累積會增加患病風險，嚴重的甚至會危及生命。經國內外研究表明：可吸入顆粒物會對人體的呼吸系統、免疫系統、循環系統、內分泌系統等造成直接損傷[6-7]。

揚塵污染危害的不僅是人類的健康，同時還會對生態環境造成巨大的破壞。揚塵產生的顆粒物中有一些是無毒無害的，這些顆粒物只會對環境造成物理層面的影響。例如，揚塵中含碳物質的顆粒物會使城市建筑表面變得污跡斑斑，有些顆粒物和空氣中的二氧化硫一類物質結合，產生鹽類物質，并吸附空氣中的腐蝕劑，便會加速城市建筑風化。有些顆粒物在雨水的作用下會產生一系列的化學反應，降低建筑物表面的強度，使建筑物表面褪色，失去原有的色澤。此外，還有顆粒物中還會包含一些有毒有害的物質，其中一部分物質會從大氣系統中沉降到地表的植物表面。揚塵中的一些顆粒會在土壤表面形成一層屏障，不僅抑制了植物的正常生長，還會使得一些有害物質被植物吸收。這些有毒有害物質會隨著食物鏈流入生態系統，或沉降進入土壤，進而進入地下水系統，另一部分則會隨著空氣擾動再次形成揚塵進入大氣中，進行二次循環，造成二次污染。

2 道路施工揚塵擴散規律

2.1 氣固兩相流

在道路施工過程中，因施工活動所產生的揚塵會在施工場地內部的風場中與空氣結合，形成含塵氣流。這樣的氣流屬于氣固兩相流，在氣固兩相流中，固體顆粒的分布在流動過程中是隨時間變化的。相應的相界面分布也在不斷地變化，由于相間的相互作用，致使兩相流流型多種多樣，異常復雜，隨機性很強。因此道路施工揚塵這種含塵氣流的運動是一種三維的、非定常的流動，具有可擴散性、不可壓縮性、黏性等特征，故道路施工揚塵的傳播規律和形式是十分錯綜復雜的。

2.2 湍流模型

在流動狀態的描述中，流體流速小時，會分層流動，各流層間互不混合干擾，此時為層流；流體流速不斷增加，流線產生波浪形擺動，擺動的頻率及振幅與流速成正相關，此時為過渡流；流體流速很大時，流層被破壞并混合，流線不清晰，流場產生小漩渦，此時形成湍流。

在實際工程應用中常以雷諾數值來判斷流體狀態：

式中，ρ和μ為流體的密度和動力黏性系數；ν和L為特征速度和特征長度；雷諾數為無量綱數。

湍流在雷諾數較大的情況下發生，一般雷諾數Re＞4 000為湍流狀態，Re=2 320～4 000為過渡狀態，層流在雷諾數較小時發生，一般Re＜2 320為層流狀態。

在開放的環境中，空氣中的大部分流動為湍流，因此道路施工揚塵的傳播也為湍流。這種傳播模式有隨機性，擴散性強，且在傳播過程中容易受到風速等外界因素的干擾造成傳播范圍的擴大和傳播方向的不確定變化，增加了揚塵控制的難度。大氣湍流模型見圖1。

圖1 大氣湍流模型

3 道路施工揚塵環保措施

3.1 建立完善揚塵污染控制相關法律法規

政府有關部門應建立和完善有關控制道路施工揚塵的法律法規。根據施工項目的特點，結合當地發展水平與項目環保要求，積極咨詢道路施工行業相關企業單位意見，打造環保型工地，符合場內標準化，場外景觀化的要求。同時要舉行聽證會，聽取城市居民對城市道路施工揚塵的意見與要求，共同商討制定具有可行性的城市道路施工揚塵排放標準，以法律的形式確定下來，由監管部門按照法律法規嚴格執法，加強監督，切實保障相關法律法規的落地與實施。

道路施工單位也應積極落實相關制度，嚴格按照法律法規來規范自身行為，增強自身的責任意識，按照標準落實到實際工作中，同時要在相關部門的監管和指導下進行相關工作。

3.2 制定施工揚塵專項控制方案

道路施工單位在制定相應的施工方案時，同時也要考慮施工現場的污染防治，重點控制揚塵的排放量，有針對性地對道路施工揚塵進行管控。通過確定揚塵污染防治方案，將工作明確落實到各個部門和個人，由建設方、監理方和施工單位全體參與，共同承擔，明確各方責任主體與責任范圍。

在施工現場，渣土車輛必須做到100%的封閉運輸，對于裸露的砂石、泥土、水泥等施工材料，應及時覆蓋防塵網，在氣候干燥和有風的情況下，可以進行適量散水作業，如遇4級以上大風天氣，應嚴禁進行土方施工；在施工過程中，尤其是在進行土方挖掘及回填操作時，應在施工機械旁邊開啟霧炮機、灑水車等設備對施工區域做降塵處理，減少建筑揚塵；當施工的車輛進入和離開施工區時，必須對進出車輛進行100%的沖洗，尤其是需要對車輛有凹槽的容易沾灰部位做好重點清潔處理，保證車身不帶泥的進出工地，避免車輛在行駛過程中造成新的揚塵污染。此外，加強對非道路移動機械的管理，以此為基礎，根據實際道路施工方案和計劃對施工揚塵專項控制方案進行細化，確保能夠覆蓋施工全過程，在施工方案和計劃發生改變時，施工揚塵專項方案也應隨之進行調整。

在施工現場還需要注意一點，就是現場的監控，安裝靈活性高、擴展性好、維護簡單的監控系統，做到能實現現場揚塵監控的智能化、規范化。對揚塵的數值時刻監控，當數值接近規范值時，要立即進行灑水降塵或者噴霧降塵；當數值超過規范值時，要立即停工修改，在整體上加強降塵措施。對這些監控設備，要及時進行維修養護，確保能夠做到環保施工、安全施工。

3.3 減少施工揚塵具體措施

一是在施工現場，多安裝一些對揚塵的各項指數進行監測的設備，加強對污染源的監測，在源頭控制住揚塵污染；二是加強施工工地監管，可以在道路兩旁的工地設置圍欄，圍欄的高度不得低于兩米，防止施工塵土進入道路；三是對于工地上的運輸車輛，要進行嚴格管理，盡量減少物料撒漏，而且要及時進行車輛清洗，對車輪和車輛槽幫等部位著重注意，不可以帶土上路。對于運輸過程產生的垃圾，要合法地對其進行處理；四是加強道路、公共綠化地段的養護和清洗，確保整個城市是綠色的而不是揚塵積累的灰色；五是要對施工現場進行檢查，由項目經理制定檢查方案，一個月至少檢查一次或者抽查，以起到警示作用。

3.4 加大建筑施工揚塵污染防治的宣傳力度

控制道路施工揚塵，應堅持防治結合、以防為主的原則，要堅持對全體施工作業人員進行環境保護和揚塵控制的重要性及措施的教育和宣傳。制作宣傳專欄和櫥窗，向現場管理人員傳達國家、省、市有關環境保護和揚塵控制的規定和相關法律法規，明確施工、監理等各單位在防治揚塵過程中的職責，進一步強化責任意識，增強施工隊伍的法律意識，使其在施工過程中自覺遵守相關的法律法規，自覺參與控制施工揚塵的相關工作。

加強對道路施工揚塵危害的宣傳工作，利用傳統媒體和新興的互聯網渠道對道路施工項目進行監督，做到媒體曝光，社會監督，發動群眾進行防塵治理。同時加大檢查力度，保證建筑施工治理見實效，從而能夠使道路施工單位在施工作業中采取一切可能減少揚塵的措施，自覺地進行揚塵控制，將施工揚塵污染降到最低水平。在每日檢查的過程中，將揚塵治理作為重點檢查項目，對不達標的項目要求其立即停工整改。

營造良好的輿論氛圍，將揚塵治理的必要性宣傳給項目上的每個人，定期對施工人員進行教育，對生產管理人員進行考核，做到人人心中有數。同時對做的優秀的團隊或個人給予表彰，對“反面教材”給予曝光和批評，做到零容忍，以嚴格的監管減少建筑工地的揚塵。

4 結語

隨著經濟的發展和城市交通大腦的聚集，我國對城市道路等基礎設施的建設仍在穩步推進，同時由于我國經濟建設由高速發展轉向高質量發展，我國人民對美好生活的需要日益增長，特別是對生態環境要求不斷提高。城市道路施工環保措施越是嚴格，人民的利益和需求就會越容易得到滿足，其中對施工揚塵的控制更是重中之重。該文研究城市道路施工揚塵污染源，分析揚塵擴散規律，在現有的施工揚塵控制措施的基礎上制定針對性的揚塵抑制措施。揚塵治理是一個長期的工作，在施工中要保證環保措施落實到位的情況下，將環保意識深入人心，利用媒體曝光，社會監督的方式確保建筑工地在施工中的標準化。在各方面的共同努力下，能夠從根源上減少揚塵對城市的污染，最大程度上保護道路施工現場及周邊環境，為城市居民營造安全、舒適、健康的居住環境，促進社會經濟轉向健康可持續的高質量發展。