施工工地扬尘治理工程技术概述

江召兵 张 倩 杨 峰 谢轶嵩

（1三江学院土木工程学院 江苏南京 210012 2南京市环境保护科学研究院 江苏南京 210013）

引言

随着我国社会工业化向纵深发展和城镇化的深入，环境污染问题日益凸显[1-5]。近年来，全国环境空气质量逐渐改善，但仍会不时出现区域连片、持续时间长的大气环境污染，这其中颗粒物污染现象严峻。据2017年生态环境状况公报数据显示，全国338个地级发生重度污染2311天次、严重污染802天次，其中分别以PM2.5和PM10为首要污染物的天数占重度及以上污染天数的74.2%和20.4%。施工扬尘污染是颗粒物污染的重要来源之一，在各种大气污染控制措施中，施工工地扬尘污染控制对大气污染防治最能起到立竿见影的效果。因此，改善环境空气质量，施工工地扬尘污染治理是首要任务之一。

结合施工环境和建设周期，施工工地扬尘主要来源为裸露地表、未硬化的施工道路和路面积尘。

此外施工工地建筑材料（如水泥、砂石等）的装卸和堆载、建筑垃圾和施工废料清运、二次结构装修、施工现场物料加工等过程也会产生一定的扬尘。

1 扬尘治理技术

施工扬尘治理措施就治理技术而言，可简要归纳为覆盖、绿化和固化三种。

1.1 覆盖治理技术

覆盖治理技术一般采用防尘网，覆盖容易引起扬尘的场地和土方。防尘网是一种多孔障碍物，在其背面可形成低风速区，从而减少扬尘运动，对施工场地和开挖土方的起尘与扬尘扩散具有良好的制约作用，其防尘效果已得到广泛公认。相关监测表明，防尘网的防尘效果可达50%～70%，最高可达到92%。美日等国家对防尘网防尘技术进行了较早研究。美国国家环保局于1986年提出了防尘网在露天煤场的使用规范。日本从20世纪70年代起，就在港口煤堆场使用了防尘网，并制定了室外煤场设备防止扬尘的方法。我国防尘网技术研究起步较晚，对其防尘机理、网材加工工艺、工程设计等方面还缺乏足够全面和深入的了解。沈惠明等结合防尘网防尘技术在北仑港口码头的工程应用，对防尘网防尘机理、结构参数、材质和防尘减尘效果等方面进行了深入了解。此外防尘网对扬尘防治效果还与土的特性、堆垛的形状与高度、风速、风的湍流度等因素有关。目前，我国现已建成的防尘网工程数量较少、规模较小，但随着人们环保意识的逐渐加强，大型、高效能防尘网将愈来愈广泛地得到应用。如何保障防尘网结构设计安全、考虑风荷载作用下防尘网结构的优化设计将是大型防尘网结构设计需解决的关键问题。

1.2 绿化治理技术

绿化治理技术在工程扬尘治理方面周期长、代价高，但其生态环保的特点决定了其在某些特定的施工工地也有一定的应用前景。种植地表可有效抑制扬尘，其技术方案是在裸露土地、临时闲置土地上种植草皮等植被，能有效解决“因裸致脏、由露扬尘”的问题，做到黄土不露天，绿化无死角。覆盖树坑是采取透气、透水材质铺装，如采用木地板、树篦子、镂空透水砖铺砌树池等措施，避免扬尘，储存水分，美化树穴。覆盖露土地面，是增加树坑土壤的透气性和透水性，吸附颗粒物，减少扬尘排放。除地面绿化覆盖外，还有绿化墙治理方案。绿化墙是指充分利用不同的立地条件，选择攀援植物及其它植物栽植并依附或者铺贴于各种构筑物及其它空间结构上的绿化方式，可起到降低扬尘、美化环境和净化空气的效果。其主要形式有模块化绿化墙、铺贴式墙体绿化、竹林绿化带等。

1.3 固化抑尘治理技术

固化抑尘技术主要可归结为两大类：洒水抑尘和化学抑尘。洒水抑尘包括：洒水降尘、水雾或声波雾化抑尘、磁化水或静电水抑尘、高压水抑尘等。洒水可有效抑尘，但周期较短，同时洒水过多或过于频繁，会在地面形成泥浆，泥浆干涸后经车辆碾压，会形成粒径更细的微粒，造成二次污染。冬季气温低于0℃时，洒水容易造成结冰，给人车通行带来安全隐患。此外，过多的洒水或建筑材料含水量过大，也会给施工工艺和工程质量带来不利影响。因此要根据大气温度、蒸发量来合理确定洒水频次和洒水量。化学抑尘主要采用研发的相关抑尘剂。按类型分目前已有：湿润性化学抑尘剂、吸湿型无机盐化学抑尘剂、超强吸水型化学抑尘剂、粘结型化学抑尘剂、凝聚型化学抑尘剂、复合型化学抑尘剂等。化学抑尘剂的研发应用在我国起步较晚，但随着近年来的不断创新与发展，化学抑尘剂在我国已得到越来越多的研究和应用。谢振华等通过对两种复合抑尘剂的七项指标（常温抗蒸发性、pH值、高温抗蒸发性、吸湿性、抗研磨性、渗透时间和渗透深度）进行检测表明：复合抑尘剂能使粉尘质量浓度控制在4 mg/m3以下，有效抑尘时间为6h。王欣欣等、郑向军等使用道路抑尘剂对北京市部分城市道路进行了抑尘处理，结果显示，喷洒环保道路抑尘剂能够有效降低扬尘中颗粒物的浓度，对PM10和PM2.5的去除率分别可达到25.0%和12.0%。许玥等以海藻酸钠、氯化钙为材料，分别喷洒质量分数为0.75%的海藻酸钠溶液4 L/m2和7.5%氯化钙溶液3 L/m2于裸露地面，结果显示，地表可迅速成膜，覆盖并固结表层细颗粒，抑制扬尘并提高了表层强度。实验表明该抑尘剂成膜吸湿保水性良好，遇水不溶解、不迁移，耐风蚀性好，抑尘效率达99%以上。陈稚瓛等研发了一种新型可降解、环境友好型抑尘剂，喷洒在裸露土壤表面后，将与砂土粘结形成具有一定强度的抑尘膜，喷洒抑尘剂区域大气悬浮颗粒物浓度降低了24%。张雷波等以盐地碱蓬籽饼为主要原料，制备出一种生态友好型抑尘剂。抑尘效果显示，该抑尘剂喷洒后易形成团粒结构，可起到保护表层土壤的作用；常温下使用时具有较好的黏结性能；保湿时间可以延长至72h以上；能够抗击4次雨水冲蚀；单位面积土壤颗粒累积损失量小0.7g/m2，抑尘效率提高了99%以上。此外，有学者从聚合物角度研发出一种抑尘剂也取得了较好的抑尘效果。以上结果表明，化学抑尘剂对扬尘控制效果显著，具有较好的应用前景。

2 对比分析

综上所述，三类扬尘治理技术措施各有优劣，性价比不尽相同，将两者相结合对几种治理技术简要对比分析。用密目网覆盖的方法进行抑尘，其优点是简单直接，能有效满足施工方、环保部门监管或无人机观测的管理需要，但其价格较高，约2元/m2，且由于密目网有孔隙，在风速较大的天气条件下其防尘效果将会打折，因此性价比一般。

绿化抑尘技术，生态环保，长远看经济适用。但其生长周期长，不能满足短期工地施工的抑尘需要，且成本价格约在7元/m2以上，性价比较低。一般工程（特别是临时性裸露土方）不建议用此方法。固化抑尘技术中洒水抑尘是一种比较传统的抑尘技术，对一些露天路面、散料堆场等开放型扬尘可采用这种方式。洒水抑尘，操作简单，能在短时间内收到良好的降尘效果，但其需水量大、能耗高，在晴热天气等需水量较大的气象条件下，企业成本会异常增加，同时还需面对经洒水后形成的二次颗粒物污染，所以此法性价比一般，但在未有较好抑尘措施的情况下也不失为一种可用之法。

固化抑尘技术中化学抑尘剂的研发应用给工地扬尘治理提供了一种性价比较高的选择。其投入成本相对低，抑尘效果好，生态环保型抑尘剂几乎不产生二次污染，其难点在于创新和研发。综合来看，抑尘剂的研发应用在几种工地扬尘治理技术中性价比最高，具有光明前景。

结语

以上简述可以看出，三大扬尘治理措施（覆盖、绿化和固化）各有优劣，根据工期长短及不同施工阶段，可以综合采取不同的扬尘治理技术。工期较长工地在保证裸露地表绿化的同时，可综合采用覆盖、洒水和喷洒抑尘剂相结合的方式进行抑尘处理。对较短工期或一般工地，目前施工现场普遍采用覆盖和洒水的方式进行抑尘处理。

从科技社会发展的角度来看，随着人们对美好生态环境的需要不断提升，安全文明施工要求和管理水平也正逐步提高，以前简易粗放的工程施工方式及传统的扬尘治理技术逐渐不能满足人们对施工工地扬尘治理的更高需要。借助物联网技术，工地管理手段正逐渐智能化，并已取得较好的应用效果。因此追寻性价比较高的扬尘治理技术、做到扬尘控制经济有效是一个亟待思考的问题。抑尘剂固化技术是一种经济环保的扬尘治理方法，投入成本相对较低，抑尘时间长，效果好，不易产生二次污染，是一种值得推广使用的工地扬尘治理技术。