城市揚塵治理的建議以及展望

鄭棚

（懷化市建設工程質量安全監督管理站 湖南懷化 418000）

城市大氣污染是對人類生存影響最大的環境問題之一，與每個城市人的生活都息息相關，對人民的身體健康和居住環境造成日益惡化的不良影響，也是粗放型的經濟發展方式所帶來的必然結果。本文從大氣污染物-揚塵的概念入手，介紹了大氣污染物-揚塵的主要來源、危害、治理的現狀和不足，并提出建議和對未來的揚塵治理工作進行了展望。

1 城市揚塵的來源、定義和劃分

1.1 城市揚塵的來源

根據《防治城市揚塵污染技術規范》對城市揚塵的定義可知，揚塵主要有施工揚塵、道路揚塵、堆場揚塵和土壤揚塵四大類：①施工揚塵是指在城市建設施工時產生或者引起的揚塵，即項目工地之內產生的揚塵，主要有施工道路揚塵、施工移動機械揚塵、施工裸土揚塵、建筑垃圾揚塵、材料揚塵、舊建筑物拆除揚塵、施工作業面的揚塵等。②道路揚塵是指城市內市政交通道路存在的揚塵，主要有汽車尾氣揚塵、道路本身有很多細微顆粒物，經風或者車流造成的道路揚塵和二次道路揚塵。③堆場揚塵主要是指工農業生產時堆放的材料或者產品造成的揚塵，如煤礦堆場的細微煤顆粒揚塵、銅礦開采堆放點的礦石礦渣以及開采地的礦粉揚塵等。④土壤揚塵主要有田地、山地的揚塵，這些揚塵一般和植被關系很大。還有一些如工業生產類揚塵，焚燒也會產生揚塵的。

1.2 按是否為單一源、二次源和混合源來劃分

筆者認為單一源是指從某一種污染源排放的初始態揚塵顆粒，如礦場揚塵、土壤揚塵。二次源是指單一源的初始態揚塵顆粒被暫時降塵到地面或者屋面等依托場所，但經大風、快速車輛經過或者其他因素引起的重新揚塵或者反復降塵后的重新揚塵的統稱，如屋面揚塵、路面揚塵、城市綠化揚塵。混合源是指兩種或者兩種以上的單一源或者二次源混合在一起的揚塵污染顆粒。城市揚塵是一種非常復雜的混合源，由多種的單一源和二次源以及簡單混合源共同組成的一個懸浮顆粒混合物。

1.3 按距離城區遠近來劃分

筆者認為可以劃分為：①遠程源揚塵，比如離城市相對較遠的工廠、礦場、高速道路、車流量較大的道路、鐵路、高鐵、裸土區、河道、垃圾處理廠、火力發電廠、重工業園區、臨近其他城區等等，這些一般都是比較重的污染源。②近程源揚塵，如城市郊區、臨近村落和城市周邊相對較近的揚塵源；③本地源揚塵，是指本城市市內的揚塵源，如市政道路、建筑工地、市內汽車尾氣等。

1.4 按微粒直徑來劃分

粒徑r≥100μm的顆粒物，在大氣中受重力作用極易向地面自然沉降。粒徑r≤100μm的顆粒物為總懸浮顆粒物（TSP）。能懸浮在空氣中。粒徑 r≤10μm 的顆粒，可吸入顆粒物（PM10）。粒徑 2.5μm≤r≤10μm，可吸入粗顆粒物PM2.5，粒徑r≤2.5μm可吸入細顆粒物。PM10～2.5可被人體吸入，進入下呼吸道，顆粒物的粒徑愈小，對揚塵總量的貢獻就愈大，危害亦愈大，如圖1所示。

2 城市揚塵污染的危害

揚塵污染的危害可以分為自身毒性、吸附載體毒性、環境異物和誘發刺激毒性。

揚塵污染物具有自身毒性，其本身可能就是帶有毒性的小顆粒的物質，可能是重金屬或者含有重金屬的微細顆粒物，也可能是有毒有害物資的微細顆粒物，還有可能是帶有放射性的細微顆粒物和細菌、病毒的微細顆粒物。

圖1 大氣污染源分類情況

揚塵污染物具有吸附載體毒性，揚塵顆粒物暴露在空氣中，由于單位體積數量多，而且其比表面積大，極易吸附如汽車尾氣、細菌、病毒、霉菌等有毒有害物，成為其載體，變成具有毒性的新污染顆粒物的總成。

揚塵污染物具有降低機能和免疫能力的環境異物資毒性和誘發刺激毒性，人體如果長時間滯留在揚塵污染的環境中，這些高濃度的顆粒物會被人吸入，經鼻腔、咽喉到肺部，這些揚塵本身就不屬于人體，屬于人體異物資，積累、沉淀、粘膜吸附了大量的揚塵，直接降低呼吸系統的工作效率，時間長久會致病，小粒徑的揚塵或者毒性揚塵會被吸入肺泡、鼻腔粘膜內導致鼻炎和肺炎甚至癌變。尤其一些對環境敏感的人群，如小孩、老人、病人，這些揚塵會被身體吸入，消耗自身的營養物資，還會粘附在粘膜上，刺激和毒害粘膜，造成人體機能失常，不僅會造成呼吸系統疾病，還會導致心腦系統疾病的產生等，輕則身體不適或者輕度失調，重則身體病變和癌癥產生。

3 城市降塵機理和現狀

筆者了解到當前某些城市大搞揚塵治理，用盡了各種辦法，但是揚塵值始終維持在一定范圍內，就是降不下去，而且某個時段還會反彈，數值偏高。經過相關研究后，認為主要有以下因素存在：

（1）城市揚塵顆粒本身物質性質導致揚塵治理后仍降不盡。

揚塵顆粒是由多種單一源混合形成，而這些單一源的顆粒物的物理化學性質各不相同，之所以揚塵降不到絕對值為零，揚塵顆粒有大小，有帶電、磁、憎水性、親水性、中性等等各種性質，而濕法揚塵治理的模式所用的霧炮機、噴淋系統、灑水系統等等都是水珠（霧）和揚塵顆粒碰撞、凝并、吸附等機理來達到降塵的，下雨降塵也是這個機理。濕法揚塵治理時產生的水珠（霧），降落到地面過程時一部分顆粒物被水珠（霧）碰撞、凝并和吸附，最后團聚到一起成為帶揚塵顆粒物的水珠（霧），因重力沉降到地面，這些水珠（霧）本身就有間隙，因氣流問題，空氣中的揚塵顆粒物一部分根本沒機會和這些水珠（霧）團聚結合而繼續留在空氣中懸浮（高速噴霧除外）。還有一部分顆粒屬于憎水性，與水珠（霧）無法有機結合，對濕法具有免疫效果，所以仍然懸浮在空中。我們平常采用的濕法揚塵治理所用的水為中性水源，其不帶電荷，對揚塵顆粒的捕捉能力有限，尤其是無法對超細的顆粒捕捉，即使能凝并或者吸附，但是吸附的水量和蒸發的基本無抗衡，不足以成長到沉降的重量，所以仍然懸浮在空氣之中。還有一部分帶電顆粒，這些水珠（霧）初始態很容易就能凝并和吸附他們，但是團聚在一起后，團聚水珠（霧）自身也帶了電荷，反而開始排斥其他同種電荷的顆粒物，造成無法繼續凝并和吸收。帶磁揚塵顆粒也是同樣的機理。

（2）單一源不明確，無法確定污染源頭，造成不能從源頭治理導致城市揚塵值始終降不下來。

強抓建筑工地和道路揚塵沒有錯，但是未進行大氣污染成分分析，未找到對大氣污染最大的那幾項污染源，也不明確對揚塵污染貢獻最大的是哪幾項單一源，花費了大量的金錢、物力、時間、精力去治理，但是不能有效的針對污染源頭進行揚塵治理，導致揚塵值一直不能下降。

（3）二次源沒有有效抑制或者清理，造成城市揚塵值反復變化。

道路和建筑工地進行濕法揚塵治理，這些單一源被沉降到地面或者屋面，一旦面層干燥，再次有風吹過或者車流經過，造成二次揚塵。部分道路雖能經常有灑水車灑水，能保持濕潤，但是經高速飛馳的車流，其輪胎高速旋轉，直接將路面塵漿甩飛在車輪后側，輪胎運轉做功時本身會發熱，甩出的塵漿在離心力的作用下，于空中被分離變碎，同時結合的水會蒸發掉，部分已經被沉降重到路面的揚塵就這樣又重新轉變成揚塵污染源，就是道路二次源，這種情況會不斷反復進行，造成揚塵“除不盡”。

（4）自然二次源的問題。

樹木、森林、山體、草地、綠化等會接收自然沉降的揚塵，但是并不能結合成為有機體，導致在外界一定條件下，又會重新變成揚塵。

（5）揚塵治理辦法單一。

現階段揚塵治理辦法主要集中在濕法揚塵治理手段上，常規的濕法揚塵治理手段缺乏后期保持，更缺乏防治二次源重復發生的問題。

4 個人建議

4.1 政府層面

（1）建議政府成立專門的大氣污染防治研究機構，首先進行污染源查找，空氣質量成分分析，找出貢獻最大的那幾個污染源，有針對性的進行源頭治理，同時改進現有的治理方式和效能。

（2）建議完善市場機制。治理揚塵是一項艱難的任務，最好能形成市場機制化，才能保證治理的高效性。

（3）發動全民參與。揚塵治理關系到每個城市人的健康生活問題，更應該發動全民參與。

4.2 具體治理的措施方面

通過以下技術的一種或多種同現有濕法揚塵治理技術有機結合，可以實現大幅度降低二次揚塵，尤其是道路二次揚塵。

（1）抑塵劑，國內主要使用的是生物納膜型的，抑塵劑是由新型多功能高分子聚合物組合而成，不僅單位使用價格便宜而且能形成多層防塵保濕的生物膜，效果持久，非人為干涉能保持3個月左右，還能吸附、團聚、粘附揚塵、并聚揚塵顆粒。使用方便靈活，可以采用簡單的噴灑實現抑塵劑覆蓋。

（2）電凝并，主要是采用電子技術將電荷產出聚集，通過電荷吸引微細顆物而產生團聚、并附成較粗的粒子后來加以去除。當然現在可以正負電荷交叉產生，進一步加強吸附和團聚的能力，加以清除揚塵。

（3）磁凝并，和電凝并類似，只是換成磁化技術。

（4）霧化（聲波）凝并，聲波凝并利用高強度聲場增加了顆粒物之間相互碰撞的概率，進而有利于細顆粒物的長大，凝并成較大的顆粒物而沉降。

5 展望

隨著科技的進步，將來可以考慮逐步研制城市空氣揚塵清除設備，考慮屋面、墻面、綠化植物、道路，裸土綠化植物（植物生長劑）等方面形成一種可持續化的降塵固塵系統，確保降塵效果的高效性和可持續性。