邯郸市城市道路尘来源解析及对策研究

江 澜

1 概述

道路是城市的主要构成单元，从环保角度看道路是城市中最大的开放源类之一。对于颗粒物而言，道路与机动车尾气尘属于不同的排放源类，机动车尾气尘是指机动车尾气的排气管排出的燃料油燃烧后形成的颗粒物;而道路尘则是指道路上的积土在一定的动力条件(风力、机动车碾压以及人群活动)下一次或多次被扬起并混合进入环境空气中形成不同粒径分布的颗粒物，一般称为道路扬尘，简称道路尘，显然道路尘和汽车尾气尘的形成机理是完全不同的。

道路是城市中人类活动和风力侵蚀最为频繁剧烈的场所，道路尘是城市扬尘中最为活跃的部分，是环保管理部门密切关注的对象。本研究采用“二重源解析技术”，计算了邯郸市的道路尘对城市扬尘以及对TSP和PM10的贡献值和分担率，为环保管理部门提供污染控制的科学依据。

2 二重源解析技术

化学质量平衡受体模型(CMB)是由一组线性回归方程构成的，是通过受体颗粒物上化学组分i的浓度测量值Ci等于第j类源的颗粒物中化学组分i的含量测量值Fij与第j类源的浓度贡献计算值Sj的乘积的线性加和来测算Sj的技术。CMB模型可以写成:

只有当i≥j时，方程组的解为正。源类j的分担率为:

道路尘同城市扬尘一样，既是土壤风沙尘、煤烟尘、建筑水泥尘、机动车尾气尘、钢铁尘和硫酸盐、硝酸盐等源类(称为单一尘源类)排放的颗粒物的接受体，也是城市扬尘(称为混合尘源类)和受体颗粒物的供体，因此混合尘源类和某些单一尘源类的成分谱之间存在共线性，造成CMB模型的解可能出现负值等不合理现象。

首先利用CMB模型计算各单一尘源类对混合尘源类的分担率，然后再计算各单一尘源类和混合尘源类对受体颗粒物的贡献值和分担率，这就是所谓“二重源解析技术”，“二重源解析技术”可以较好地解决共线性问题。

3 各单一尘源类对道路尘的分担率

将道路尘视为各单一尘源类排放的颗粒物的接受体，利用CMB模型计算各单一尘源类对道路尘的分担率。

由计算结果可以看出，道路尘的粗颗粒物中土壤风沙所占比例高达 50%，其他源类所占比例很小。

道路尘的细颗粒物中土壤风沙尘所占比例较大，高达 47%;其次是燃煤尘，分别达21%～23%;第三是钢铁尘，分别达14%～15%;其他源类所占比例很小，说明土壤风沙尘和道路尘的共线性最严重。

4 各单一尘源类和道路尘对城市扬尘的分担率

我们将城市扬尘视为各单一尘源类和道路尘排放的颗粒物的接受体，利用CMB模型计算各单一尘源类和道路尘对城市扬尘的分担率。

由计算结果可知，邯郸市扬尘的粗颗粒物中道路尘占 54%，其次是燃煤尘、建筑尘，分别占 18%，13%，其他源类所占比例很小;细颗粒物中道路尘占55%，其次是燃煤尘、建筑尘，分别占19%，13%，其他源类所占比例很小。这说明道路尘和城市扬尘的共线性最严重。

5 各单一尘源类、道路尘和城市扬尘对城市环境空气的贡献值和分担率

我们将各单一尘源类、道路尘和城市扬尘视为环境中颗粒物的贡献体，利用CMB模型计算各单一尘源类、道路尘和城市扬尘对城市环境空气中TSP和PM10的贡献值和分担率，计算结果见表1，表 2。

表1 邯郸市各单一尘源类、道路尘和城市扬尘对TSP的贡献值和分担率

表2 邯郸市各单一尘源类、道路尘和城市扬尘对PM 10的贡献值和分担率

从表1可知，邯郸市对TSP而言，城市扬尘是最大的贡献者，贡献浓度值达225.57μg/m3，分担率达34%;其次是燃煤尘、建筑尘，贡献浓度值分别达116.61μg/m3，82.89μg/m3，分担率分别达18%，13%;从表2可知，邯郸市对PM10而言，城市扬尘仍然是最大的贡献者，贡献浓度值达149.63μg/m3，分担率达35%;其次是燃煤尘、建筑尘，贡献浓度值分别达80.70μg/m3，54.87μg/m3，分担率分别达19%，13%。

6 道路尘污染控制对策

以上结果说明控制邯郸市TSP和PM10的污染首先要控制城市扬尘，而控制城市扬尘首先要控制道路尘，本研究针对邯郸市实际情况提出以下道路尘污染控制对策。

6.1 制订道路积土量控制限值

目前城市常用的控制道路尘的方法有道路机械化清扫逐步替代手工清扫方式;全天候保洁制度;市区道路的中水喷洒和冲刷等。我们在肯定上述对策的基础上提出建立“邯郸市道路积土量控制限值”的对策。

“邯郸市道路积土量控制限值”相当于建立道路积土量的地方标准。道路的积土量是主要的控制指标，根据不同等级路面上积土量的实验数据确定积土量控制限值。

“道路积土量控制限值”提出了道路干净程序的定量化评估标准，目前国内还没有城市采用这种定量化的管理技术来控制城市扬尘，邯郸市如果能够率先提出并制定这种标准，不仅对邯郸市城市扬尘的治理有重大意义，而且对于推动其他城市的扬尘治理也有积极的示范作用。

6.2 道路裸土地面的治理

邯郸市区内与城乡结合部还有许多半裸土路或全裸土路，是道路尘的主要排放源，要作为防脏治乱的重点，动员全社会的力量有计划有步骤地进行绿化、硬化和美化路面的工作。1年 ～2年内消灭市区内的裸土地面(包括树坑)，2年 ～3年内消灭城乡结合部的裸土地面。在消灭裸土地面的时候，应该注意软化、硬化、绿化相结合，反对全部硬化的做法。

6.3 道路施工管理

邯郸市有多条道路正在新建和扩建，道路施工会在路中或路旁堆积大量土方，当风力、人力或机动车扰动后产生大量的道路尘。因此建议改为道路分段施工方式，最大限度地缩短工期，并对土方采用遮盖等措施，抑制道路积土起尘。在道路施工段上，经常喷水，防止道路积土被扰动。

6.4 清除道路垃圾

由于垃圾收集和处理站点少，分布不合理，所以在市区和城乡结合部的多条道路旁和沟渠中堆放了许多建筑垃圾与生活垃圾，形成了多个临时堆放场，垃圾围城现象严重。应该在短期内集中较大的人力物力清除这些垃圾，彻底改变垃圾围城的脏乱差局面。邯郸市应该进行城市垃圾日产日清的能力建设，以便为市环卫部门提供解决垃圾围城的硬件条件。

6.5 加强散装物料车辆的管理

运输煤炭、渣土、灰土、垃圾等散装物料的车辆均要进行遮盖，防止撒落，限道限时运行。交通管理部门应对其进行检查，发现不符合要求的车辆，依法进行处罚。

6.6 建立车辆清洗点

在入市的主要路口及市区内建设若干个车辆清洗点，如中水冲洗站与无水清洗站，利用城市处理达标后的中水或采用无水洗车新技术，对入市的和市区内的车辆的车身和轮胎进行冲洗。尤其在建筑工地、料渣和垃圾堆放场地的出口，建立机动车洗车通道，便于对车轮进行冲洗，这是减少道路尘的必要措施。

7 结语

只有二重源解析技术才能同时解析出各单一尘源类和混合源(道路尘和城市扬尘)源类对受体中颗粒物(TSP和PM10)的贡献值和分担率;城市扬尘是TSP和PM10的最大贡献者，道路尘又是城市扬尘的最大贡献者，追根溯源，土壤风沙尘是道路尘的最大贡献者，所以减少邯郸市建成区的裸土面积和道路上的积土量，加快建成区周围的生态建设，是实现TSP和PM10达标的关键。

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