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浅析城市道路扬尘污染治理与纯吸式清扫技术

时间:2018-01-29浏览:
  道路扬尘是城市空气颗粒物的一个主要来源。道路扬尘,是指道路、街道上的积尘在一定的动力条件(风力、机动车碾压或人群活动)的作用下,一次或多次扬起并混合,进入到环境空气中形成一定粒径分布的颗粒物。由于道路的面积很大,占城市面积的10%以上,所以道路尘对雾霾的贡献不容忽视。
  一、城市道路粉尘的主要来源
  城市道路分为铺装道路和未铺装道路,一般前者占绝大部分。
  铺装道路尘的来源十分复杂,主要有:(1)邻近地区因风蚀、水蚀作用带来的泥沙与尘土;(2)机动车携带泥块、沙尘、物料等抖落遗撒等;(3)机动车行驶造成自身磨损与消耗(如轮胎、刹车垫的磨损,尾气净化装置的老化与消耗等)及尾气排放;(4)路面老化破损后被碾压形成的颗粒物;(5)冰雪天气施洒沙粒及盐水形成的颗粒物;(6)生物碎屑,如枯枝落叶,草坪、树木修剪时遗留的碎屑,经过干燥、碾压形成颗粒物;(7)废物丢弃、泼洒,如烟蒂、纸屑等垃圾;(8)大气降尘。
  未铺装道路尘则主要是道路自身破损形成的。
  二、道路粉尘污染研究现状
  通常衡量道路起尘能力的指标是道路粉尘排放因子。排放因子是一特征值,它反映排污活动与污染物排放量之间的关系,一般表示为单位质量、单位体积、单位距离、单位时间内排放的污染物的质量。道路粉尘排放跟道路积尘负荷及道路上行使车辆的平均重量有密切关系。一般而言,非机动车道的积尘量普遍高于同一等级的机动车道,快速路与支路的积尘量大体上高于主干道和次干道。
  道路积尘量也会随季节发生变化,许多地区冬春季节积尘量较大,而夏秋季节则较少。
  三、道路粉尘治理措施
  道路扬尘是城市扬尘的一种重要表现形式。对于颗粒物来说,道路粉尘既是源,又是汇,因此控制道路扬尘污染,一方面需对道路尘的源头加以控制,另一方面应设法减少路面积尘量。
  3.1从源治理是道路尘控制的一个重要方面。源头治理的目的是减小道路作为颗粒物的汇的作用,从而减少道路扬尘。科学合理地对道路进行绿化,采用草、灌木、乔木相结合的立体绿化方式,消灭裸露地面如树坑等,以减少风蚀和水蚀作用。加强施工工地和厂矿区管理,强化抑尘措施,特别是出入工地车辆,应实施封闭运输、车身清洗等措施,实行施工路段保洁制度。根据污染者付费以及谁污染谁治理等原则,建立健全空气颗粒物开放源管理制度,实行颗粒物排放收费制度。
  3.2道路积尘是道路扬尘的直接贡献者,积尘量越小则道路扬尘浓度越小。控制道路积尘量,应当从技术措施和控制标准双管齐下。
从技术措施来看,有道路清扫、洒水冲刷、施洒路面稳定剂、路面硬化等。 

  道路清扫分为人工清扫和机械清扫,前者效率很低,主要清除块状垃圾和较大的颗粒,同时清扫容易产生扬尘;后者包括滚扫、盘扫、扫+吸、吹+吸等,虽然相对人工清扫效率高许多,但对路面粒径750 µm以下的颗粒物的颗粒物去除很难达标(研究发现以上清扫方式对黄土、河砂、水泥等三种质地的颗粒物,其清扫效率均不足40%)。更要命的是,无论是人工清扫还是传统的机械化清扫,往往在清理积尘量过大的道路时,还是路面粉尘的“制造者”。但近些年,一种由上海交大神舟汽车研发的JDS高效真空纯吸扫路车,却因为其作业无扬尘、粉尘吸净率高达98%、排放满足PM2.0、无需洒水、无需扫刷、冬季应侯性强等独有的多重优点,成为目前道路粉尘机械化清理领域中的佼佼者。
  洒水冲刷可增加道路尘的含水量,从而抑制起尘,同时直接冲洗道路积尘。但这种方式也不够理想,存在以下缺点:1)道路粉尘随水流进入下水道时间一长容易堵塞;2)浪费水资源;3)冬季应侯性差,0℃以下无法作业;4)洒水冲洗频率和面积比例等重要参数仍需进一步研究。
  施洒路面稳定剂,可以固定道路积尘,使路面形成一定厚度的硬壳并保持一段时间。包括硬化路面,这些主要是针对未铺装道路。
  从控制标准而言,就是要制定道路积尘限值标准,对道路积尘进行达标控制。对快速路、主干道、次干道和支路等不同等级的道路设置积尘量限值标准,用以评估道路尘的治理效果。但我国目前道路清扫及洒水冲洗,是根据《城市环境卫生质量标准》、城市市容标准规定、城市市容与环境卫生管理条例来实施的,其中尚无道路积尘控制的明确规定以及相应的评估标准和技术方法。
  四、纯吸扫路车的广泛使用有利于道路扬尘污染控制
  道路尘污染控制,是一项综合性的工程,需要系统地研究其来源及特性,采取包括工程机械、生态学、环境与经济管理等多方面的原理和技术才能稳妥进行,从而达到改善城市环境空气质量的目标。接下来我想从纯吸扫路车的特点上谈谈它有利于道路扬尘污染控制的原因。
首先,它是一款洁净的清扫设备。
  1)该车采用单纯真空负压吸尘,扫刷涉及不到的路面缝隙和角落,其中的粉尘也一扫而净,吸净率高达98%以上。这让传统清扫设备望尘莫及。
  2)吸口单向进风,无扫刷旋转、无滚刷扰动,更无气流反吹,因此粉尘再大,作业时也能做到绝无二次扬尘。
  3)精度高达PM2.0的过滤装置,可以实现粉尘与气流彻底分离,含尘气流进入风机前已是洁净空气,既不会对风机造成丝毫磨损,更不会发生“粉尘搬家”的排尘现象。
  其次,它是一款不需洒水的清扫设备。
  1)纯吸清扫,无需洒水降尘,因此不用考虑蓄水时间、蓄水容量、浪费水资源的问题。
  2)纯吸清扫,无需洒水相伴,冬季应侯性较强。即便是-40℃的寒冬腊月,也可以照常作业。因此寒冷冬季不用考虑水箱加热、水路保温、作业后路面冰冻的问题。
  3)纯吸清扫,无需高水压冲洗,因此不用考虑污水收集和排放给环境造成的次污染问题。
  再次,它是一款经济实惠的清扫设备。
  1)纯吸清扫,没有扫刷或滚刷,不需要考虑扫刷频繁更换和角度调整,因此每年仅扫刷费用可以节省3—5万元。
  2)纯吸清扫,无需洒水,不需要考虑加水和每天用水量,因此每车每年可节省加水时间300小时,节省水费10000元。
  3)它是一个作业速度相对较快的设备,相同清扫面积和清扫质量条件下,每年相对人工清扫节省30万,相对传统清扫设备节省10万。
  最后,它是一款操作人性化的清扫设备。
  1)集成化控制面板,操作人员只需在驾驶室内便可实现所有作业模式的控制和调整。
  2)从安全角度出发,电路、液压、机械三重保护措施,保护人身安全和设备安全。
  五、道路粉尘污染控制的研究展望
  道路扬尘污染状况提供基础数据;制定道路积尘限值标准,强化城区各等级道路管理,实行道路积尘量达标管理;其次,应该积极开发道路粉尘控制和治理技术,探索新的道路清扫方式,比如纯吸道路清扫,并开展新技术和新设备的效益评估,寻求最佳经济点;再次,应该建立空气颗粒物开放源管理和监督制度,探索并建立空气颗粒物排污收费机制,对包括工程建设、厂矿开发等在内的颗粒物排放行为征收排污费,通过经济手段对形成道路尘污染直接或间接行为加以约束。
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