探討建筑工地揚塵污染治理

張百悅，寧 偉

（煙臺市建設工程質量和安全監督站，山東 煙臺 264003）

目前，我國每年的建設規模高達約20億m3，但隨之而來的是建筑工地揚塵污染越來越嚴重，并逐漸成為了總懸浮顆粒污染物的主要來源。有研究顯示，在施工工地中作業區域PM10的平均數值比已施工完成的區域要高82%[1]。所以，工地中的揚塵既會直接影響大氣環境質量，又會影響周邊居民的生活品質。因此，必須要采取切實有效的預防和治理措施控制揚塵污染，改善人們的居住環境。同時，在建筑揚塵治理過程中，隨著研究的不斷深入，技術的不斷革新，科學防控、精準防控、智慧防控的理念逐漸深入人心。

1 工地揚塵污染的主要來源

1.1 土石方作業防塵不及時

目前，大中型建筑幾乎全部配套建設地下空間，所以需要在基礎施工階段采取“大開挖”的建筑模式[2]。但在進行工程后期的管道施工、施工現場道路硬化、場地綠化時，也存在體量大、揚塵多、周期長的土石方作業。當土地大量暴露時，如果不及時進行除塵處理，裸露的土壤暴露后會變得非常干燥，且在施工機械的反復碾壓后，會變成極為細小的粉塵，一旦遇到干燥、少雨、多風的天氣時，揚塵污染便會十分嚴重，波及的范圍也就十分廣泛。

1.2 干粉砂漿罐作業不規范

通常，施工單位為了減少施工現場的運輸成本，提高施工效率，會在工地內設置臨時的干粉砂漿罐。但因各工地的管理水平參差不齊，會造成砂漿罐常處于未封閉或半封閉的狀態；而個別砂漿罐雖然進行了全封閉處理，但由于缺少粉塵回收裝置或回收裝置未開啟，導致逸散出來的水泥粉塵在風力作用下會引起揚塵污染，而這些混有水泥的粉塵對人體造成了直接傷害。

1.3 工地內道路及出入口防塵措施不到位

在施工中，有些施工企業為了降低成本，廠區內主要道路未按規定進行100%硬化，次要道路未按規定進行100%硬質材料鋪設；在工地出入口處，也未按要求設置洗車裝置，且由于出場車輛未進行100%的沖洗，大量泥土被粘帶到城區道路上。而工地內未硬化的土路和出入口處的泥土，在來往車輛的碾壓后極易形成揚塵。此外，在車輛裝卸或堆載水泥和砂石等建筑材料時，灑水降塵的措施不到位，也同樣會產生揚塵污染。

1.4 裝修施工及垃圾清運沒有相應的處理措施

在建筑裝修施工的過程中，墻面管線開槽、石材切割、油漆粉刷等都會產生大量的粉塵污染物。而裝修施工常常集中在主體建筑內部，致使污染物擴散速度極慢，這時狹小空間內粉塵污染物的濃度極高，如果沒有相應的處理措施，會直接危害到工人的身體健康。此外，工人在清運各類垃圾時，存在粗暴作業的行為，如直接將塵土凌空拋灑等。

2 揚塵污染的危害

近些年，我國秋冬季霧霾天氣的天數呈增加趨勢，而其中的霾就是由揚塵結合硫酸、硝酸等小液滴形成的一種空氣混合物，使大氣變得非常渾濁。主要的危害體現在：當出現霧霾天氣時，霧霾會通過呼吸系統進入人的肺部，而其中含有的重金屬、強酸以及有機物會引起嚴重的肺部疾病，從而降低人們身體的抵抗力[3]；當霧霾顆粒結合病毒或細菌時，會借此傳播流行性疾病，如果在新冠病毒傳播期間出現大面積的霧霾天氣，將會對疫情防控造成嚴重的不利影響；霧霾天氣的增多還易造成酸雨，對土壤和易腐蝕物質造成污染和危害；揚塵顆粒物還會堵塞植物葉片的氣孔，降低二氧化碳和氧氣的交換效率，從而造成植物光合作用減弱，影響植物生長；重霧霾天氣會嚴重降低大氣的能見度，且不易消散，會對公路、鐵路、航空等交通運輸帶來諸多不利影響；在揚塵污染嚴重的地方，人們的居住環境質量會嚴重下降，當地的旅游業發展也會受到一定限制。

3 揚塵污染治理現狀

3.1 揚塵污染防治意識較差

與工業污染物超標排放、汽車尾氣等常見大氣污染形式相比，人們對建筑揚塵的認知、預防和治理的意識還很淡薄。而且施工單位認為揚塵防治會大幅增加工程成本，建設單位沒有對揚塵防治增加專項的預算，監理單位認為揚塵污染并不會影響工程質量與施工安全，這就直接導致了眾多的施工工地揚塵防治措施不到位。從個人意識來看[4]，大部分人們缺乏對揚塵污染危害的認識，認為揚塵與自己沒有多少關系，導致全民揚塵污染防治意識較差。

3.2 揚塵污染防治體系不夠完善

在針對揚塵污染防治的工作中，防治體系還不夠完善，主要體現在：政府部門頒布的法律法規還有待于完善；各方建設責任主體的任務分工不明確，防治制度尚未建立健全；揚塵污染防治的各項指標沒有明確統一的要求；各有關監管部門在大多數情況下是各自為戰，沒有經過統籌安排調動，沒有形成統一的監管合力，導致常規的防塵監管效果不夠顯著；且施工過程中“先污染、后防治”的情況較為普遍，這種被動的治理方式很難從根本上解決污染難題。

3.3 揚塵污染的防治有效措施較少

在施工過程中，許多施工單位認為對工地進行揚塵治理與抓時間效益和促經濟效益的初衷是相違背的，主要原因有以下幾條：一是目前揚塵防治措施的造價過高，如果使用混凝土對場地進行大規模的硬化，每平方米的硬化價格在50元以上；若使用高密度的防塵網進行大面積裸土覆蓋，每平方米的覆蓋價格在0.5元以上，但防塵網需經常更換，這些都會大幅增加工程造價；二是在組織人力、物力進行揚塵防治的過程中，會直接影響工期進展，如遇大風、干燥的天氣，則無法進行土石方作業，由此產生的時間成本也會對建設企業、施工企業造成一定壓力；三是揚塵污染問題具有長期性、反復性、頑固性等特點，而現階段的揚塵防治措施不能達到長期、有效、徹底的目的；四是在進行土石方作業時，難以找到既能滿足施工需求，又能滿足防塵要求的施工方法。

4 揚塵污染治理的新技術介紹

傳統的揚塵污染防治措施主要是使用塑料防塵網對裸土進行覆蓋；在土方作業時進行大量灑水降塵；在工地道路兩側設置噴淋裝置等。而近年來，揚塵污染受到越來越多的關注，同時在新科技、新思路、新理念的驅動下，新的揚塵治理技術也隨之誕生，下面主要介紹了電動天幕防塵技術、環保抑塵劑技術、生物納膜除塵技術、云霧除塵技術、濕式收塵技術等五種揚塵治理的先進技術。

4.1 電動天幕防塵技術

電動天幕防塵技術的創新，有效解決了施工和環保之間的矛盾[5]，該技術在高效除塵、嚴密防塵的基礎上，對土石方等作業幾乎不產生任何不利影響。電動防塵天幕主要是由鋼立柱、鋼絲繩、電機、綠色防塵幕等組成，是在土方作業區域的四周，間距約6 m安裝鋼立柱，“天幕”即覆蓋在整個作業面上方的綠色防塵幕，由若干條6 m寬的防塵幕所組成，且每條幕布均架設在鋼絲繩上，鋼絲繩通過鋼立柱頂端滑輪與電機相連；當天幕系統啟用時，每一條綠色防塵幕從作業面兩側邊緣緩緩向中間延展，直至整個作業面被完全覆蓋；而當天幕系統關閉時，展開的幕網會徐徐后退，縮回到作業區域邊緣，整個作業面被完全打開。同時，電動防塵天幕可通過電動按鈕實現自動操控，并在高功率電機的作用下，使整個作業面可在1 min之內完成展露或覆蓋，而且該裝置具備自平衡功能，在大風、暴雨等極端天氣下使用依舊安全可靠。

以往，建筑施工降低揚塵的主要措施是使用人工對裸土進行覆蓋，同時再使用霧炮等設備進行降塵，既浪費了材料及人工，效率又低，且受天氣影響較大，而防塵網在車輛碾壓后破碎會造成二次污染，致使施工成本大幅增加[6]。而電動天幕防塵技術可將露天施工改為“室內作業”，使揚塵與外部隔絕，隔音降噪。在土方開挖、錨噴作業過程中，電動防塵天幕能將工地揚塵嚴密地控制在作業區域內，同時還可以在基坑內搭配使用防塵網、矩陣式噴淋等設備，從而整體構建了一套智能化的防塵、抑塵、降塵的全封閉多重式防護體系。該技術的優勢在于，在保證揚塵控制效果的前提下，減少了勞動力的投入，提高了施工效率，降低了施工成本。但電動天幕防塵裝置也會受到場地幾何形狀的限制，如果施工區域幾何形狀不規則或特別狹長則都不適宜安裝使用。

4.2 環保抑塵劑技術

環保抑塵劑[7]是由天然的海藻提取物與可降解的多功能高分子聚合物組合而成。由于聚合物分子間交聯形成的網狀結構，且分子與分子間存在著各種離子基團，所以與粉塵等有較強的結合力。該物質的作用機理是通過捕捉、吸附揚塵，并將揚塵緊鎖于網狀結構之內，以此起到濕潤、粘接、凝結、固塵的作用。環保抑塵劑具有良好的成膜特性，可有效固定揚塵并在物體表面形成防護膜。一般在使用抑塵劑時，首先，將抑塵劑與水按照1:100的比例進行稀釋；然后，將稀釋的溶液采用人工或機械噴霧的方法均勻噴灑于裸土表面，待數小時后，裸土表面會形成類似混凝土的硬殼，從而有效地達到了防塵、降塵和防止風蝕的目的。而通過調節抑塵劑的噴灑量和噴灑頻率，抑塵劑的有效期可達到幾周至幾年不等。

環保抑塵劑具有不易燃、不揮發、無腐蝕、無毒、無異味的環保特性，且在防水殼形成后不怕風吹雨淋，在強烈陽光照射下也不易分解。同時，環保抑制劑屬于可生物降解物質，不會造成二次污染，因此，噴灑過抑塵劑的土地上的植物均可正常生長。此外，抑塵劑的使用方法十分簡單，防塵效果持續時間長，降塵效率高，能有效降低物料損耗。但抑塵劑不適用于施工道路等區域，因為抑塵劑形成的硬殼在車輛碾壓后又會重新形成粉塵顆粒。

4.3 生物納膜除塵技術

生物納膜除塵技術是將生物制劑和水融合后[8]，使用納膜設備對藥水混合物進行納膜化處理，然后將其均勻地與空氣中的灰塵結合，或直接噴灑于裸土表面，從而形成一種生物保護膜，這個保護膜能有效防止裸土上的粉塵被大風刮起。通常，生物納膜藥劑主要是從椰子及動物中提取而來的，對人體和環境沒有危害，且在一定時間內能自行降解。

生物納膜利用的是一種雙電離層膜，兩層電離層膜的間距能達到納米級，這使得水分子的延展性能最大限度地增加，且在強電荷的作用下極具吸附性。因此生物納膜能有效吸引各類可吸入顆粒物，并可將其聚集成大的顆粒，且在自重的作用下迅速下降到地面，從而達到除塵的效果。生物納膜的除塵率最高可達到99%，其產出成本約為0.05～0.5 元/t。需要說明的是，生物納膜除塵技術是在粉塵溢出之前進行除塵，屬于源頭除塵，這對于揚塵治理是極為有利的。但生物納膜的產生設備價格高昂，設備的重量和體積都較大，所以設備運輸、轉場和安裝的費用較高。

4.4 云霧除塵技術

云霧除塵技術與傳統的噴淋降塵技術是有本質不同的[9]，該技術產生的超細干霧粒徑要小得多，一般介于1～100 μm。這種干霧是由空氣和水按照一定比例混合，經過高壓離子與超聲波霧化后得到的。因為超細干霧顆粒的粒徑更加細小，所以其與粉塵顆粒的粒徑更加接近，且在異質核化作用下，干霧顆粒與粉塵顆粒更容易結合并形成新的混合液滴，進而在自重的作用下，大液滴會降落至地面，從而達到了除塵的目的。

根據相關研究表明，新型的云霧除塵技術相比傳統的噴淋除塵效果更好，主要是因為云霧發生設備產生的干霧顆粒影響面積大，抗風能力強，且每小時的用水量僅為35 L，但除塵率可高達96%以上。同時，由于干霧顆粒更加細小，所以對工地中的工人及周邊行人產生的干擾也更小；而且，云霧發生設備能根據現場揚塵的實際情況來改變干霧顆粒的產生頻率，既可以連續工作，還可以在短時間內降低強污染，又可以間斷式工作以保持空氣質量，因此，這對于內裝修工程產生的粉塵有良好的除塵效果。需要注意的是，云霧除塵對云霧噴嘴的要求很高，但國內廠家的生產水平參差不齊，如果噴嘴達不到設計要求，會直接降低除塵效果。

4.5 濕式收塵技術

濕式收塵技術廣泛應用于室內建筑的揚塵防治處理。該技術類似于常見的吸塵器，是空氣在經過葉片離心作用后產生壓降，使粉塵顆粒與水霧結合后被吸收附著。該技術對各類粉塵均有較好的降塵效果，且除塵率都大于98%，而耗水量也僅為0.5～3.0 L/m3。同時，由于設備中的葉輪構造可以產生更高的壓降，葉輪的轉速更高，產生的空氣流速更快，所以與普通吸塵器相比除塵效率更快。

濕式收塵技術可根據吸收粉塵的種類與粒徑大小調節最小降壓和功率，以此來調節葉輪轉速與噴霧量，從而實現高效率、經濟化吸收粉塵。通常，在進行粉塵清理時，提供了人工、自動、連續等三種清理模式。而收塵設備的獨特構造，既可以有效防止塵霧混合體的外漏，還可以通過調整擋板位置改變風力大小，進而控制除塵效果。該技術還可以將粉塵重新收集利用，從而有效達到了保護環境，節能減排的目的。但該技術的缺點是要經常清理污泥和污水；葉片的耐腐蝕性要求較高；設備運行的耗電量和噪聲均較大；在冬季或寒冷地區使用時，設備需考慮防凍。

5 結語

建筑工地揚塵污染是一項長期、頑固的社會問題，需要人們共同提高思想認識，同時施工單位、建設單位更要認真落實揚塵治理措施。因此，在揚塵污染治理工作中，要大力宣傳揚塵污染的危害，促使人們增強揚塵防治意識，而建筑企業也要建立健全揚塵污染的治理制度，并層層落實責任[10]；同時，還要持續進行科技創新，努力研發降塵效率更高、使用成本更低、應用范圍更廣、設備制造更簡便的新型揚塵防治措施，并加大推廣應用力度。相信在不久的將來，經過大家的共同努力，一定會建成人居環境友好、經濟發展快速、自然生態和諧的美好家園。