建筑施工揚(yáng)塵污染防治措施有效性評(píng)價(jià)方法研究

周婷婷 王會(huì)娟

（江蘇省宿遷市沭陽(yáng)生態(tài)環(huán)境綜合行政執(zhí)法局 江蘇宿遷 223600）

引言

建筑施工是城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，但同時(shí)也是極易產(chǎn)生揚(yáng)塵污染的環(huán)節(jié)。因此，如何有效的評(píng)價(jià)建筑施工揚(yáng)塵污染防治措施的有效性，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題[1]。

建筑施工揚(yáng)塵污染防治措施的有效性評(píng)價(jià)方法涉及環(huán)境科學(xué)、建筑工程、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，因此通過(guò)研究該問(wèn)題的有效性評(píng)價(jià)方法，可以為相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域提供創(chuàng)新的研究思路和方法，促進(jìn)學(xué)科交叉融合[2]。

1 揚(yáng)塵污染防治措施有效性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

揚(yáng)塵污染是一種普遍存在于建筑施工和工業(yè)生產(chǎn)等活動(dòng)中的大氣污染，其對(duì)人類(lèi)身體健康和環(huán)境造成的損害不容忽視。因此，通過(guò)建立指標(biāo)體系，可以更加客觀的評(píng)價(jià)揚(yáng)塵污染防治措施的有效性，為防治揚(yáng)塵污染提供科學(xué)依據(jù)[3]。

1.1 揚(yáng)塵污染源控制

揚(yáng)塵污染防治措施源控制空間分布函數(shù)可以采用式（1）構(gòu)建[4]。

式（1）表達(dá)了源在空間上的強(qiáng)度分布，即距離源越遠(yuǎn)，其影響越小，符合揚(yáng)塵污染的傳播特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，表示源在坐標(biāo)處的強(qiáng)度分布，是一個(gè)二元高斯分布。表示源的強(qiáng)度，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、模型模擬等方法獲得。和表示源的坐標(biāo)，可以通過(guò)實(shí)地調(diào)查、遙感技術(shù)等手段獲取。 表示源的影響半徑，是一個(gè)可調(diào)參數(shù)，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法確定[5]。

對(duì)源控制區(qū)域進(jìn)行劃分，假設(shè)將源控制區(qū)域劃分為N個(gè)子區(qū)域，分別為。對(duì)每個(gè)子區(qū)域計(jì)算其權(quán)重系數(shù)，即該子區(qū)域?qū)倱P(yáng)塵污染的貢獻(xiàn)比例。根據(jù)揚(yáng)塵污染防治措施源控制空間分布函數(shù)，可以得到式（2）。

通過(guò)上述步驟，可以得到揚(yáng)塵污染源控制評(píng)價(jià)公式，用于對(duì)揚(yáng)塵污染防治措施源控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2 揚(yáng)塵污染傳輸控制

揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型是用來(lái)描述揚(yáng)塵顆粒在大氣中傳輸和擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型。常見(jiàn)的揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型有高斯模型和Lagrange 模型。其中，Lagrange 模型描述了揚(yáng)塵顆粒在大氣中的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，因此在傳輸控制方面具有重要意義。假設(shè)揚(yáng)塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可以由牛頓第二定律描述，則其速度和位置滿(mǎn)足式（5）、式（6）。

在揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型中，常常采用風(fēng)場(chǎng)模型來(lái)描述揚(yáng)塵顆粒所受到的力。風(fēng)場(chǎng)模型可以通過(guò)氣象觀測(cè)或數(shù)值模擬獲得，因此可以用來(lái)描述揚(yáng)塵顆粒在大氣中的傳輸和擴(kuò)散過(guò)程。根據(jù)風(fēng)場(chǎng)模型，可以得到揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型的基本公式，即式（7）。

揚(yáng)塵污染過(guò)程控制評(píng)價(jià)公式可以基于揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型進(jìn)行推導(dǎo)。揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型可以根據(jù)風(fēng)速、溫度、濕度等氣象條件和揚(yáng)塵源的位置、強(qiáng)度等因素，計(jì)算出污染物濃度在空間和時(shí)間上的分布。設(shè)揚(yáng)塵污染源的控制效果為，即控制后的污染物濃度與控制前相比的降低程度。根據(jù)揚(yáng)塵污染擴(kuò)散模型，可以計(jì)算出在控制前后，某個(gè)區(qū)域內(nèi)的平均污染物濃度，分別記為和。利用揚(yáng)塵污染源控制評(píng)價(jià)公式，即式（8），計(jì)算出控制效果；利用過(guò)程控制評(píng)價(jià)公式，即式（9），計(jì)算出過(guò)程控制效果。

1.3 揚(yáng)塵污染終端控制

揚(yáng)塵顆粒檢測(cè)模型可以通過(guò)測(cè)量空氣中顆粒物的質(zhì)量濃度來(lái)評(píng)估揚(yáng)塵污染的程度，見(jiàn)式（10）。通過(guò)測(cè)量空氣中的顆粒物質(zhì)量和體積，計(jì)算出空氣中顆粒物的質(zhì)量濃度。這個(gè)濃度值可以用來(lái)評(píng)估揚(yáng)塵污染的程度，以及對(duì)應(yīng)的防治措施是否有效。

1.4 揚(yáng)塵污染防治措施有效性評(píng)價(jià)結(jié)果

2 建筑施工揚(yáng)塵污染防治措施有效性評(píng)價(jià)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.1 建筑施工揚(yáng)塵污染的監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇

在設(shè)計(jì)建筑施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，需要充分考慮建筑施工中各個(gè)作業(yè)區(qū)域可能會(huì)產(chǎn)生的揚(yáng)塵情況，尤其需要關(guān)注土方、機(jī)械、道路處的揚(yáng)塵情況。基于此，本次設(shè)計(jì)選擇了20 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注土方挖掘、機(jī)械作業(yè)以及道路運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)對(duì)環(huán)境的影響。在選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，考慮了建筑物的布局、風(fēng)向等因素，選取了有代表性、典型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。

2.2 建筑施工揚(yáng)塵污染的防治措施

為有效防治建筑施工揚(yáng)塵污染，首先，在源頭上應(yīng)采取有效措施，如封閉施工現(xiàn)場(chǎng)，使用防塵材料等，以減少揚(yáng)塵產(chǎn)生量。其次，在傳輸過(guò)程中，可以采用灑水降塵、風(fēng)簾等方式，減少揚(yáng)塵傳播的范圍和速度。最后，在終端控制方面，可在進(jìn)出口設(shè)置水簾、風(fēng)簾等設(shè)施，過(guò)濾掉揚(yáng)塵顆粒，防止揚(yáng)塵擴(kuò)散；同時(shí)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行揚(yáng)塵污染排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保意識(shí)的普及。

2.3 結(jié)果分析

表1 展示了20 個(gè)建筑施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。通過(guò)分析，可以看出土方作業(yè)區(qū)的PM10和PM2.5濃度均較高，說(shuō)明土方作業(yè)對(duì)環(huán)境的污染較為顯著。挖機(jī)作業(yè)區(qū)的PM10濃度也較高，需要加強(qiáng)揚(yáng)塵污染防治措施的實(shí)施。攪拌站的PM10濃度較高，需要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和清洗工作。道路交叉口和兩側(cè)建筑物迎風(fēng)面的PM10濃度較高，說(shuō)明交通和建筑物對(duì)空氣污染也有一定影響。

表1 建筑施工揚(yáng)塵污染監(jiān)測(cè)結(jié)果

揚(yáng)塵污染防治措施有效性評(píng)價(jià)結(jié)果與工程實(shí)踐相符，可用于分析建筑施工揚(yáng)塵污染源控制工作，如表2 所示。

表2 建筑施工揚(yáng)塵污染控制評(píng)價(jià)結(jié)果

3 建筑施工揚(yáng)塵污染控制對(duì)策建議

3.1 污染源控制

針對(duì)建筑施工揚(yáng)塵污染源控制，可從覆蓋、濕潤(rùn)、隔離3 個(gè)方面進(jìn)行控制。

3.1.1 覆蓋

對(duì)于土方作業(yè)區(qū)、裸露地面等地方，可采取利用塑料薄膜、草簾等材料覆蓋裸露地面的方式，有效減少土壤的飛揚(yáng)和揚(yáng)塵的產(chǎn)生。

3.1.2 濕潤(rùn)

對(duì)于機(jī)械作業(yè)區(qū)域，可采用噴淋水霧的方式進(jìn)行濕潤(rùn)處理，減少空氣中顆粒物濃度，降低揚(yáng)塵污染程度；同時(shí)，可以在機(jī)械作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置噴淋系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械進(jìn)行不間斷噴淋，以確保施工現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)保持潮濕狀態(tài)，減少揚(yáng)塵污染的產(chǎn)生。此外，對(duì)于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的道路、運(yùn)輸車(chē)輛等地方，也可以設(shè)置灑水車(chē)對(duì)道路進(jìn)行濕潤(rùn)處理，降低空氣中的顆粒物濃度。

3.1.3 隔離

在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置圍擋，將施工區(qū)域與周邊環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，減少揚(yáng)塵傳播。可設(shè)置高度適當(dāng)、密度緊湊的圍擋，同時(shí)在圍擋周?chē)友b溝渠和過(guò)濾設(shè)備，對(duì)流入溝渠中的揚(yáng)塵進(jìn)行過(guò)濾處理，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染。

3.2 揚(yáng)塵傳輸控制

在施工現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)風(fēng)向指向施工區(qū)域時(shí)，揚(yáng)塵污染物質(zhì)會(huì)沿著風(fēng)向方向擴(kuò)散，給周邊環(huán)境帶來(lái)污染，因此傳輸控制的關(guān)鍵是迎風(fēng)和背風(fēng)的揚(yáng)塵抑制。

3.2.1 迎風(fēng)揚(yáng)塵抑制

針對(duì)迎風(fēng)的揚(yáng)塵抑制，水幕噴淋是一種有效的方法。施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)O(shè)置水幕噴淋裝置，可將細(xì)小的水霧噴灑在空氣中，然后通過(guò)空氣對(duì)流的方式，將揚(yáng)塵吸附在水滴上，從而減少揚(yáng)塵污染。此外，可以設(shè)置噴灑點(diǎn)和噴淋強(qiáng)度，將噴淋范圍和效果最大化。

3.2.2 背風(fēng)揚(yáng)塵抑制

對(duì)于背風(fēng)的揚(yáng)塵抑制，風(fēng)簾墻是一種有效的控制手段。建筑施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該在圍擋等位置設(shè)置風(fēng)簾墻，不僅可以有效阻止風(fēng)吹動(dòng)的揚(yáng)塵污染物質(zhì)，還可減少空氣中的顆粒物濃度。同時(shí)，風(fēng)簾墻也可將施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣與周邊環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，降低揚(yáng)塵的傳播。

3.3 揚(yáng)塵終端控制

在建筑施工揚(yáng)塵污染終端控制方面，可針對(duì)建筑區(qū)域進(jìn)行控制。在重點(diǎn)區(qū)域設(shè)置灑水車(chē)輛，并通過(guò)噴淋水霧來(lái)控制道路上的揚(yáng)塵污染，減少空氣中的顆粒物濃度。在建筑區(qū)域設(shè)置空氣凈化裝置，對(duì)重點(diǎn)位置的空氣進(jìn)行過(guò)濾，將空氣中的顆粒物吸附過(guò)濾，減少空氣污染。另外，建筑內(nèi)部應(yīng)保持通風(fēng)良好，及時(shí)更換空氣，減少污染物滯留的時(shí)間，有效減少空氣中的顆粒物濃度。

結(jié)語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的加速和人們環(huán)保意識(shí)的提高，建筑施工揚(yáng)塵污染防治將越來(lái)越受到社會(huì)的重視和關(guān)注。在未來(lái)的研究中，可進(jìn)一步完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇方法，提高評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和有效性；可探索建筑施工揚(yáng)塵污染控制對(duì)策在實(shí)際工程中的應(yīng)用，積極推廣有效的防治技術(shù)和方法，推進(jìn)建筑施工揚(yáng)塵污染防治工作的全面開(kāi)展。