城市扬尘治理的建议以及展望

郑棚

（怀化市建设工程质量安全监督管理站 湖南怀化 418000）

城市大气污染是对人类生存影响最大的环境问题之一，与每个城市人的生活都息息相关，对人民的身体健康和居住环境造成日益恶化的不良影响，也是粗放型的经济发展方式所带来的必然结果。本文从大气污染物-扬尘的概念入手，介绍了大气污染物-扬尘的主要来源、危害、治理的现状和不足，并提出建议和对未来的扬尘治理工作进行了展望。

1 城市扬尘的来源、定义和划分

1.1 城市扬尘的来源

根据《防治城市扬尘污染技术规范》对城市扬尘的定义可知，扬尘主要有施工扬尘、道路扬尘、堆场扬尘和土壤扬尘四大类：①施工扬尘是指在城市建设施工时产生或者引起的扬尘，即项目工地之内产生的扬尘，主要有施工道路扬尘、施工移动机械扬尘、施工裸土扬尘、建筑垃圾扬尘、材料扬尘、旧建筑物拆除扬尘、施工作业面的扬尘等。②道路扬尘是指城市内市政交通道路存在的扬尘，主要有汽车尾气扬尘、道路本身有很多细微颗粒物，经风或者车流造成的道路扬尘和二次道路扬尘。③堆场扬尘主要是指工农业生产时堆放的材料或者产品造成的扬尘，如煤矿堆场的细微煤颗粒扬尘、铜矿开采堆放点的矿石矿渣以及开采地的矿粉扬尘等。④土壤扬尘主要有田地、山地的扬尘，这些扬尘一般和植被关系很大。还有一些如工业生产类扬尘，焚烧也会产生扬尘的。

1.2 按是否为单一源、二次源和混合源来划分

笔者认为单一源是指从某一种污染源排放的初始态扬尘颗粒，如矿场扬尘、土壤扬尘。二次源是指单一源的初始态扬尘颗粒被暂时降尘到地面或者屋面等依托场所，但经大风、快速车辆经过或者其他因素引起的重新扬尘或者反复降尘后的重新扬尘的统称，如屋面扬尘、路面扬尘、城市绿化扬尘。混合源是指两种或者两种以上的单一源或者二次源混合在一起的扬尘污染颗粒。城市扬尘是一种非常复杂的混合源，由多种的单一源和二次源以及简单混合源共同组成的一个悬浮颗粒混合物。

1.3 按距离城区远近来划分

笔者认为可以划分为：①远程源扬尘，比如离城市相对较远的工厂、矿场、高速道路、车流量较大的道路、铁路、高铁、裸土区、河道、垃圾处理厂、火力发电厂、重工业园区、临近其他城区等等，这些一般都是比较重的污染源。②近程源扬尘，如城市郊区、临近村落和城市周边相对较近的扬尘源；③本地源扬尘，是指本城市市内的扬尘源，如市政道路、建筑工地、市内汽车尾气等。

1.4 按微粒直径来划分

粒径r≥100μm的颗粒物，在大气中受重力作用极易向地面自然沉降。粒径r≤100μm的颗粒物为总悬浮颗粒物（TSP）。能悬浮在空气中。粒径 r≤10μm 的颗粒，可吸入颗粒物（PM10）。粒径 2.5μm≤r≤10μm，可吸入粗颗粒物PM2.5，粒径r≤2.5μm可吸入细颗粒物。PM10～2.5可被人体吸入，进入下呼吸道，颗粒物的粒径愈小，对扬尘总量的贡献就愈大，危害亦愈大，如图1所示。

2 城市扬尘污染的危害

扬尘污染的危害可以分为自身毒性、吸附载体毒性、环境异物和诱发刺激毒性。

扬尘污染物具有自身毒性，其本身可能就是带有毒性的小颗粒的物质，可能是重金属或者含有重金属的微细颗粒物，也可能是有毒有害物资的微细颗粒物，还有可能是带有放射性的细微颗粒物和细菌、病毒的微细颗粒物。

图1 大气污染源分类情况

扬尘污染物具有吸附载体毒性，扬尘颗粒物暴露在空气中，由于单位体积数量多，而且其比表面积大，极易吸附如汽车尾气、细菌、病毒、霉菌等有毒有害物，成为其载体，变成具有毒性的新污染颗粒物的总成。

扬尘污染物具有降低机能和免疫能力的环境异物资毒性和诱发刺激毒性，人体如果长时间滞留在扬尘污染的环境中，这些高浓度的颗粒物会被人吸入，经鼻腔、咽喉到肺部，这些扬尘本身就不属于人体，属于人体异物资，积累、沉淀、粘膜吸附了大量的扬尘，直接降低呼吸系统的工作效率，时间长久会致病，小粒径的扬尘或者毒性扬尘会被吸入肺泡、鼻腔粘膜内导致鼻炎和肺炎甚至癌变。尤其一些对环境敏感的人群，如小孩、老人、病人，这些扬尘会被身体吸入，消耗自身的营养物资，还会粘附在粘膜上，刺激和毒害粘膜，造成人体机能失常，不仅会造成呼吸系统疾病，还会导致心脑系统疾病的产生等，轻则身体不适或者轻度失调，重则身体病变和癌症产生。

3 城市降尘机理和现状

笔者了解到当前某些城市大搞扬尘治理，用尽了各种办法，但是扬尘值始终维持在一定范围内，就是降不下去，而且某个时段还会反弹，数值偏高。经过相关研究后，认为主要有以下因素存在：

（1）城市扬尘颗粒本身物质性质导致扬尘治理后仍降不尽。

扬尘颗粒是由多种单一源混合形成，而这些单一源的颗粒物的物理化学性质各不相同，之所以扬尘降不到绝对值为零，扬尘颗粒有大小，有带电、磁、憎水性、亲水性、中性等等各种性质，而湿法扬尘治理的模式所用的雾炮机、喷淋系统、洒水系统等等都是水珠（雾）和扬尘颗粒碰撞、凝并、吸附等机理来达到降尘的，下雨降尘也是这个机理。湿法扬尘治理时产生的水珠（雾），降落到地面过程时一部分颗粒物被水珠（雾）碰撞、凝并和吸附，最后团聚到一起成为带扬尘颗粒物的水珠（雾），因重力沉降到地面，这些水珠（雾）本身就有间隙，因气流问题，空气中的扬尘颗粒物一部分根本没机会和这些水珠（雾）团聚结合而继续留在空气中悬浮（高速喷雾除外）。还有一部分颗粒属于憎水性，与水珠（雾）无法有机结合，对湿法具有免疫效果，所以仍然悬浮在空中。我们平常采用的湿法扬尘治理所用的水为中性水源，其不带电荷，对扬尘颗粒的捕捉能力有限，尤其是无法对超细的颗粒捕捉，即使能凝并或者吸附，但是吸附的水量和蒸发的基本无抗衡，不足以成长到沉降的重量，所以仍然悬浮在空气之中。还有一部分带电颗粒，这些水珠（雾）初始态很容易就能凝并和吸附他们，但是团聚在一起后，团聚水珠（雾）自身也带了电荷，反而开始排斥其他同种电荷的颗粒物，造成无法继续凝并和吸收。带磁扬尘颗粒也是同样的机理。

（2）单一源不明确，无法确定污染源头，造成不能从源头治理导致城市扬尘值始终降不下来。

强抓建筑工地和道路扬尘没有错，但是未进行大气污染成分分析，未找到对大气污染最大的那几项污染源，也不明确对扬尘污染贡献最大的是哪几项单一源，花费了大量的金钱、物力、时间、精力去治理，但是不能有效的针对污染源头进行扬尘治理，导致扬尘值一直不能下降。

（3）二次源没有有效抑制或者清理，造成城市扬尘值反复变化。

道路和建筑工地进行湿法扬尘治理，这些单一源被沉降到地面或者屋面，一旦面层干燥，再次有风吹过或者车流经过，造成二次扬尘。部分道路虽能经常有洒水车洒水，能保持湿润，但是经高速飞驰的车流，其轮胎高速旋转，直接将路面尘浆甩飞在车轮后侧，轮胎运转做功时本身会发热，甩出的尘浆在离心力的作用下，于空中被分离变碎，同时结合的水会蒸发掉，部分已经被沉降重到路面的扬尘就这样又重新转变成扬尘污染源，就是道路二次源，这种情况会不断反复进行，造成扬尘“除不尽”。

（4）自然二次源的问题。

树木、森林、山体、草地、绿化等会接收自然沉降的扬尘，但是并不能结合成为有机体，导致在外界一定条件下，又会重新变成扬尘。

（5）扬尘治理办法单一。

现阶段扬尘治理办法主要集中在湿法扬尘治理手段上，常规的湿法扬尘治理手段缺乏后期保持，更缺乏防治二次源重复发生的问题。

4 个人建议

4.1 政府层面

（1）建议政府成立专门的大气污染防治研究机构，首先进行污染源查找，空气质量成分分析，找出贡献最大的那几个污染源，有针对性的进行源头治理，同时改进现有的治理方式和效能。

（2）建议完善市场机制。治理扬尘是一项艰难的任务，最好能形成市场机制化，才能保证治理的高效性。

（3）发动全民参与。扬尘治理关系到每个城市人的健康生活问题，更应该发动全民参与。

4.2 具体治理的措施方面

通过以下技术的一种或多种同现有湿法扬尘治理技术有机结合，可以实现大幅度降低二次扬尘，尤其是道路二次扬尘。

（1）抑尘剂，国内主要使用的是生物纳膜型的，抑尘剂是由新型多功能高分子聚合物组合而成，不仅单位使用价格便宜而且能形成多层防尘保湿的生物膜，效果持久，非人为干涉能保持3个月左右，还能吸附、团聚、粘附扬尘、并聚扬尘颗粒。使用方便灵活，可以采用简单的喷洒实现抑尘剂覆盖。

（2）电凝并，主要是采用电子技术将电荷产出聚集，通过电荷吸引微细颗物而产生团聚、并附成较粗的粒子后来加以去除。当然现在可以正负电荷交叉产生，进一步加强吸附和团聚的能力，加以清除扬尘。

（3）磁凝并，和电凝并类似，只是换成磁化技术。

（4）雾化（声波）凝并，声波凝并利用高强度声场增加了颗粒物之间相互碰撞的概率，进而有利于细颗粒物的长大，凝并成较大的颗粒物而沉降。

5 展望

随着科技的进步，将来可以考虑逐步研制城市空气扬尘清除设备，考虑屋面、墙面、绿化植物、道路，裸土绿化植物（植物生长剂）等方面形成一种可持续化的降尘固尘系统，确保降尘效果的高效性和可持续性。