不同粉體物料理化特性研究分析

劉媛媛/山東協(xié)和學(xué)院建筑工程學(xué)院

不同粉體物料理化特性研究分析

劉媛媛/山東協(xié)和學(xué)院建筑工程學(xué)院

以濟(jì)南市建筑塵，道路塵，拆遷廢料作為研究對(duì)象，對(duì)三種粉塵的形貌和含水率進(jìn)行測(cè)定分析，分析得出建筑粉塵中細(xì)顆粒比例較大，顏色也比較深，但粘附性差；道路粉塵大多數(shù)為形狀不規(guī)則的礦物顆粒，少數(shù)粒度很小的顆粒形狀較規(guī)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(xì)顆粒較多，污染性比較強(qiáng)，顏色比較深；對(duì)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(xiàn)代建筑、交通運(yùn)輸業(yè)和工業(yè)的迅猛發(fā)展，空氣污染問題日益突出，尤其是建筑工業(yè)上粉狀物料的使用，比如在建筑工地上施工中產(chǎn)生的各種粉塵、拆遷工程中產(chǎn)生的各種粉塵、以及來自城市已鋪或未鋪路面、農(nóng)業(yè)和建筑操作、風(fēng)蝕和某些場(chǎng)所大塊物料處理（如運(yùn)輸、儲(chǔ)存、配制、裝袋和倒袋等）過程，都會(huì)產(chǎn)生大量的隨機(jī)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(jì)南市建筑塵，道路塵，拆遷廢料三種粉塵為研究對(duì)象，對(duì)三種粉塵物料理化特性進(jìn)行分析研究，通過對(duì)比分析三種粉體物料的理化特性的不同點(diǎn)，分析產(chǎn)生的原因，通過對(duì)比分析三種粉塵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析其基本特性與其污染來源的關(guān)系，為濟(jì)南市開放源污染解析以及對(duì)霧霾的貢獻(xiàn)率提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)部分

（一）樣品的采集

實(shí)驗(yàn)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(jià)格便宜、易于獲取；

2.直接取自無(wú)組織排放的開放源類的污染源。

確定濟(jì)南市三種粉塵（建筑塵、拆遷廢料、道路塵）的采樣點(diǎn)位，進(jìn)行優(yōu)化布點(diǎn)和多點(diǎn)采樣。

1.建筑塵

在工業(yè)南路和二環(huán)東路附近的施工工地上選擇三個(gè)建筑工地，在其50m范圍內(nèi)采建筑揚(yáng)塵三個(gè)樣，在每個(gè)采樣點(diǎn)采集樣品大約1kg，來代表濟(jì)南市的建筑塵的源樣。

2.道路塵[2]

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

3.拆遷廢料

選取濟(jì)南市經(jīng)十路、經(jīng)十東路上上三個(gè)拆遷工地，采集拆遷廢料樣品三個(gè)，每個(gè)采樣點(diǎn)采集樣品質(zhì)量在1kg以上，完全混合后代表濟(jì)南市的拆遷廢料的源樣。

（二）粉塵形貌的測(cè)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(jù)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有的儀器配置，我們選用圖像處理儀來測(cè)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(guān)系；

2.道路粉塵大多數(shù)為形狀不規(guī)則的礦物顆粒，少數(shù)粒度很小的顆粒形狀較規(guī)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(xì)顆粒較多，污染性相對(duì)較強(qiáng)。

（三）粉塵密度的測(cè)定

用電子天平稱量粉體物料的質(zhì)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(zhì)量，根據(jù)水的質(zhì)量與水的體積相等，計(jì)算出水的體積，最終獲得粉體物料的體積，從而計(jì)算出粉體物料的密度[3]，測(cè)量結(jié)果見表1。

表1 不同粉體物料密度的測(cè)定值（g/cm3）

（四）粉塵含水率的測(cè)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(shí)應(yīng)避光、密封。實(shí)驗(yàn)選擇在三個(gè)不同的日期對(duì)三種粉塵的含水率進(jìn)行測(cè)定，在每個(gè)日期都做同一種物料的3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件為：濕度為50％，溫度為23℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值作為該粉塵物料的最終含水率，其測(cè)量結(jié)果見表2。

表2 不同粉體物料含水率的測(cè)定值（％）

圖2 三種粉塵物料的含水率

對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

通過對(duì)濟(jì)南市三種粉塵的形貌和含水率測(cè)定分析，可得出以下結(jié)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(guān)系；

2.道路粉塵大多數(shù)為形狀不規(guī)則的礦物顆粒，少數(shù)粒度很小的顆粒形狀較規(guī)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(xì)顆粒較多，污染性相對(duì)較強(qiáng)；

4.對(duì)比三種粉塵的密度：拆遷廢料＞建筑塵＞道路塵；

5.對(duì)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(duì)比分析三種粉塵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與其污染來源的關(guān)系，為濟(jì)南市開放源污染解析以及對(duì)霧霾的貢獻(xiàn)率提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

[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(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(9)∶31-35.

[2] 張 猛.城市道路揚(yáng)塵排放特性及控制技術(shù)研究[D].山東濟(jì)南：山東建筑大學(xué),2011.

[3] 高 慧.道路路基工程施工揚(yáng)塵污染排放分析[D].山東濟(jì)南：山東大學(xué),2010.

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

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

山東協(xié)和學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目《不同粉體物料的基本特性及粒度分析》項(xiàng)目資助（XHXY201513）。