北京市道路路面尘土粒度分析研究*

王晓燕，冯 伟

（北京市环境卫生设计科学研究所，北京 100028）

北京市道路路面尘土粒度分析研究*

王晓燕，冯 伟

（北京市环境卫生设计科学研究所，北京 100028）

介绍了北京市道路路面尘土污染的基本情况、利用监测车和吸尘器采集路面尘土的方法、采集尘土样品的预处理和干式粒度分析方法、粒度分析结果的表达方法、尘土总量中不同粒度尘土量的计算方法，分析了北京市三环路采集样品的粒度分布特点，总结了北京市道路路面尘土粒度分布的特征。

粒度分析；路面尘土；道路清扫保洁

《北京市道路清扫保洁规划》指出，北京市中心城道路清扫保洁面积在2010年达到了8 559．9万m2。相关的课题研究表明，北京市城市道路路面尘土量，在马路牙子500 mm的宽度范围内约为45．7 g/m2。该宽度范围内因车流的扰动，是尘土的富集区，从道路中间隔离带到马路牙子之间，路面尘土因受到车流、自然因素等影响，呈现不均匀分布的现象，总体来看是近马路牙子区域、慢车道、快车道尘土量呈下降趋势。以平均道路尘土量25 g/m2计算，中心城的路面尘土累积量约为2 140．0 t。相关的检测结果表明，道路尘土中粒度在100 μm以下的约占60%，则计算出中心城道路路面尘土中粒度在100 μm以下的总量约为1 284．0 t。1 000余t的100 μm以下的尘土在高速车流、自然因素的影响下，扩散到空气中，构成了空气中TSP（总悬浮颗粒物）的重要来源。因此，做好路面尘土的粒度分布的基础性科研工作，对制定科学、合理的道路清扫保洁工艺以降低路面尘土量、提高空气质量、美化城市环境具有重要的现实意义。

1 路面尘土采集方法

取样设备：吸尘器、取样框、监测车。

选取北京市三环路为研究对象，取样时避开十字路口、公交车站、施工工地等影响因素，在2个十字路口之间选取具有代表性的取样点。取样时，取样框紧挨马路牙子放置在取样点。利用监测车220 V交流电源为吸尘器提供能源，用吸尘器采集取样框内路面的尘土，每个取样点的土样单独收集，记录各取样点的样品信息。取样过程如图1所示。

图1 路面尘土取样

2 路面尘土粒度分析方法

样品采集回实验室后，取出样品，测量其质量。样品中粒径大于1 mm的成分为落叶、毛发、大颗粒的沙粒等，因此将样品过1 mm孔径的筛网。测量筛下样品的质量作为该取样点路面尘土的质量，并将其作为粒度分析的实验样品。

粒度分析工具：MicroTRAC S3500激光粒度分析仪。其测量范围为0．25～1 500 μm，测量精度0．6%。MicroTRAC S3500激光粒度分析仪采用经典静态光散射技术和全程米氏理论处理方法。

分析方法：利用干法进行样品的粒度分析。将筛下样品充分混合均匀，从中取样约1 g，利用自动程序完成样品的进样、分析等程序。每个样品测试3次，仪器自动记录3次的平均值，将平均值作为该样品的粒度分析结果。

MicroTRAC S3500激光粒度分析仪分析结果的表示：坐标系为半对数坐标系统，横轴为对数坐标轴，纵轴为算术坐标轴。分析结果用直方图和累积分布曲线2种形式表示，如图2所示。

图2 粒度分析结果

3 不同粒度范围尘土量计算方法

实验样品是由不同粒度范围的颗粒物组成，不同粒度的尘土成分在车流、自然因素等的扰动下，以不同方式进行扩散，小于100 μm的颗粒物扩散到空气中构成空气中TSP的重要来源，其中小于10 μm的颗粒物扩散到空气中，成为永久悬浮物。100 μm以上颗粒物被车流扰动进入空气后，因自身重力作用能够快速沉降到地面。另一方面，道路清扫保洁车辆因结构不同，有纯扫式扫路机、吸扫式扫路机、洗地机等，不同结构清扫保洁车辆工作时，除去的尘土粒度范围会有所不同。因此，研究路面尘土中不同粒度的尘土量对研究路面尘土对环境空气的污染、道路清扫保洁工艺的制定等具有科学的指导意义。实验样品中某粒度范围内的路面尘土污染量的计算公式为：

sL=sM/S。

式中：sL为某粒度范围的路面尘土污染量，g/m2；s为样品中不同粒度尘土的质量分数，%；M为样品总质量，g；S为采样面积，m2。

4 路面尘土粒度分布结果分析

北京市三环路外环方向的50个取样点的粒度分析结果表明，三环路采集样品的粒度主要分为3种类型。

1）肉眼观察，颗粒较细的样品（没有明显的大颗粒物）。粒度分析结果中能够检测到PM10，PM10含量在3%以下；100 μm以下的含量较高，在 70%以上，峰值在 44．00～62．23 μm，占 12%左右。

2）肉眼观察，能够明显观察到大颗粒物的样品。粒度分析结果中基本不能检测到PM10；100 μm以下的含量为52%～65%。4个峰值分别出现在 62～74、74～88、209．3～248．9、248．9～296 μm。肉眼观察样品中大颗粒物和落叶的细屑较多时，209．3～248．9 μm 和 248．9～296 μm 的样品含量较大，为15%～17%。

3） 粒度分析结果中不能检测到PM10；100 μm以下的含量，较多情况分布在50%以下。样品中颗粒物集中出现在 176～296、62．23～104．6、26．16～44．00 μm 3 个数量段。

对50个采样数据进行分类分析，第1类样品占总量的10%左右，主要分布在南三环；第2类样品占总量的60%左右，广泛分布于除第1类和第3类之外的采样区域；第3类样品占总量的30%左右，分布在东三环六里桥至丰益桥和劲松桥至京广桥。根据分析结果，应制定科学的道路清扫保洁工艺，有效去除道路路面尘土污染，还应继续对不同类型清扫保洁车辆去除的道路尘土的粒度进行分析。

5 结束语

路面尘土的粒度分析是研究制定科学的道路清扫保洁工艺，有效去除路面尘土污染的重要基础性工作。通过对采集的路面尘土样本进行粒度分析，基本掌握北京市城区道路路面尘土的粒度分布特征，能基本满足科研工作对北京市道路路面尘土粒度实验的需求。下一步应继续设计实验，对不同结构扫路机去除道路尘土的粒度范围和道路路面尘土的粒度分布特征进行系统研究，为制定北京市道路清扫保洁工艺奠定基础。

Granularity Analysis of Road Dust in Beijing

Wang Xiaoyan,Feng Wei
（Beijing Environmental Sanitation Design Science Research Institute,Beijing 100028）

General situation of road dust pollution in Beijing was introduced,as well as the method of gathering road dust with monitoring car and cleaner,the method of pre-treatment and dry-granularity analysis for the samples,describing way of granularity results,the calculation of quality of different granularity in the total road dust．The granularity distribution characteristics of road dust from Third Ring Road of Beijing were analyzed,and granularity distribution feature of road dust in Beijing was summarized．

granularity analysis；road dust；road sweeping and cleaning

X513

A

1005-8206（2011）04-0005-02

北京市科技新星计划资助项目（2009B19）

2011-04-21

王晓燕（1981—），工程师，硕士，主要从事道路尘土污染监测研究。

E-mail：athenacwj@yahoo．com．cn。

（责任编辑：刘冬梅）