探讨建筑工地扬尘污染治理

张百悦，宁 伟

（烟台市建设工程质量和安全监督站，山东 烟台 264003）

目前，我国每年的建设规模高达约20亿m3，但随之而来的是建筑工地扬尘污染越来越严重，并逐渐成为了总悬浮颗粒污染物的主要来源。有研究显示，在施工工地中作业区域PM10的平均数值比已施工完成的区域要高82%[1]。所以，工地中的扬尘既会直接影响大气环境质量，又会影响周边居民的生活品质。因此，必须要采取切实有效的预防和治理措施控制扬尘污染，改善人们的居住环境。同时，在建筑扬尘治理过程中，随着研究的不断深入，技术的不断革新，科学防控、精准防控、智慧防控的理念逐渐深入人心。

1 工地扬尘污染的主要来源

1.1 土石方作业防尘不及时

目前，大中型建筑几乎全部配套建设地下空间，所以需要在基础施工阶段采取“大开挖”的建筑模式[2]。但在进行工程后期的管道施工、施工现场道路硬化、场地绿化时，也存在体量大、扬尘多、周期长的土石方作业。当土地大量暴露时，如果不及时进行除尘处理，裸露的土壤暴露后会变得非常干燥，且在施工机械的反复碾压后，会变成极为细小的粉尘，一旦遇到干燥、少雨、多风的天气时，扬尘污染便会十分严重，波及的范围也就十分广泛。

1.2 干粉砂浆罐作业不规范

通常，施工单位为了减少施工现场的运输成本，提高施工效率，会在工地内设置临时的干粉砂浆罐。但因各工地的管理水平参差不齐，会造成砂浆罐常处于未封闭或半封闭的状态；而个别砂浆罐虽然进行了全封闭处理，但由于缺少粉尘回收装置或回收装置未开启，导致逸散出来的水泥粉尘在风力作用下会引起扬尘污染，而这些混有水泥的粉尘对人体造成了直接伤害。

1.3 工地内道路及出入口防尘措施不到位

在施工中，有些施工企业为了降低成本，厂区内主要道路未按规定进行100%硬化，次要道路未按规定进行100%硬质材料铺设；在工地出入口处，也未按要求设置洗车装置，且由于出场车辆未进行100%的冲洗，大量泥土被粘带到城区道路上。而工地内未硬化的土路和出入口处的泥土，在来往车辆的碾压后极易形成扬尘。此外，在车辆装卸或堆载水泥和砂石等建筑材料时，洒水降尘的措施不到位，也同样会产生扬尘污染。

1.4 装修施工及垃圾清运没有相应的处理措施

在建筑装修施工的过程中，墙面管线开槽、石材切割、油漆粉刷等都会产生大量的粉尘污染物。而装修施工常常集中在主体建筑内部，致使污染物扩散速度极慢，这时狭小空间内粉尘污染物的浓度极高，如果没有相应的处理措施，会直接危害到工人的身体健康。此外，工人在清运各类垃圾时，存在粗暴作业的行为，如直接将尘土凌空抛洒等。

2 扬尘污染的危害

近些年，我国秋冬季雾霾天气的天数呈增加趋势，而其中的霾就是由扬尘结合硫酸、硝酸等小液滴形成的一种空气混合物，使大气变得非常浑浊。主要的危害体现在：当出现雾霾天气时，雾霾会通过呼吸系统进入人的肺部，而其中含有的重金属、强酸以及有机物会引起严重的肺部疾病，从而降低人们身体的抵抗力[3]；当雾霾颗粒结合病毒或细菌时，会借此传播流行性疾病，如果在新冠病毒传播期间出现大面积的雾霾天气，将会对疫情防控造成严重的不利影响；雾霾天气的增多还易造成酸雨，对土壤和易腐蚀物质造成污染和危害；扬尘颗粒物还会堵塞植物叶片的气孔，降低二氧化碳和氧气的交换效率，从而造成植物光合作用减弱，影响植物生长；重雾霾天气会严重降低大气的能见度，且不易消散，会对公路、铁路、航空等交通运输带来诸多不利影响；在扬尘污染严重的地方，人们的居住环境质量会严重下降，当地的旅游业发展也会受到一定限制。

3 扬尘污染治理现状

3.1 扬尘污染防治意识较差

与工业污染物超标排放、汽车尾气等常见大气污染形式相比，人们对建筑扬尘的认知、预防和治理的意识还很淡薄。而且施工单位认为扬尘防治会大幅增加工程成本，建设单位没有对扬尘防治增加专项的预算，监理单位认为扬尘污染并不会影响工程质量与施工安全，这就直接导致了众多的施工工地扬尘防治措施不到位。从个人意识来看[4]，大部分人们缺乏对扬尘污染危害的认识，认为扬尘与自己没有多少关系，导致全民扬尘污染防治意识较差。

3.2 扬尘污染防治体系不够完善

在针对扬尘污染防治的工作中，防治体系还不够完善，主要体现在：政府部门颁布的法律法规还有待于完善；各方建设责任主体的任务分工不明确，防治制度尚未建立健全；扬尘污染防治的各项指标没有明确统一的要求；各有关监管部门在大多数情况下是各自为战，没有经过统筹安排调动，没有形成统一的监管合力，导致常规的防尘监管效果不够显著；且施工过程中“先污染、后防治”的情况较为普遍，这种被动的治理方式很难从根本上解决污染难题。

3.3 扬尘污染的防治有效措施较少

在施工过程中，许多施工单位认为对工地进行扬尘治理与抓时间效益和促经济效益的初衷是相违背的，主要原因有以下几条：一是目前扬尘防治措施的造价过高，如果使用混凝土对场地进行大规模的硬化，每平方米的硬化价格在50元以上；若使用高密度的防尘网进行大面积裸土覆盖，每平方米的覆盖价格在0.5元以上，但防尘网需经常更换，这些都会大幅增加工程造价；二是在组织人力、物力进行扬尘防治的过程中，会直接影响工期进展，如遇大风、干燥的天气，则无法进行土石方作业，由此产生的时间成本也会对建设企业、施工企业造成一定压力；三是扬尘污染问题具有长期性、反复性、顽固性等特点，而现阶段的扬尘防治措施不能达到长期、有效、彻底的目的；四是在进行土石方作业时，难以找到既能满足施工需求，又能满足防尘要求的施工方法。

4 扬尘污染治理的新技术介绍

传统的扬尘污染防治措施主要是使用塑料防尘网对裸土进行覆盖；在土方作业时进行大量洒水降尘；在工地道路两侧设置喷淋装置等。而近年来，扬尘污染受到越来越多的关注，同时在新科技、新思路、新理念的驱动下，新的扬尘治理技术也随之诞生，下面主要介绍了电动天幕防尘技术、环保抑尘剂技术、生物纳膜除尘技术、云雾除尘技术、湿式收尘技术等五种扬尘治理的先进技术。

4.1 电动天幕防尘技术

电动天幕防尘技术的创新，有效解决了施工和环保之间的矛盾[5]，该技术在高效除尘、严密防尘的基础上，对土石方等作业几乎不产生任何不利影响。电动防尘天幕主要是由钢立柱、钢丝绳、电机、绿色防尘幕等组成，是在土方作业区域的四周，间距约6 m安装钢立柱，“天幕”即覆盖在整个作业面上方的绿色防尘幕，由若干条6 m宽的防尘幕所组成，且每条幕布均架设在钢丝绳上，钢丝绳通过钢立柱顶端滑轮与电机相连；当天幕系统启用时，每一条绿色防尘幕从作业面两侧边缘缓缓向中间延展，直至整个作业面被完全覆盖；而当天幕系统关闭时，展开的幕网会徐徐后退，缩回到作业区域边缘，整个作业面被完全打开。同时，电动防尘天幕可通过电动按钮实现自动操控，并在高功率电机的作用下，使整个作业面可在1 min之内完成展露或覆盖，而且该装置具备自平衡功能，在大风、暴雨等极端天气下使用依旧安全可靠。

以往，建筑施工降低扬尘的主要措施是使用人工对裸土进行覆盖，同时再使用雾炮等设备进行降尘，既浪费了材料及人工，效率又低，且受天气影响较大，而防尘网在车辆碾压后破碎会造成二次污染，致使施工成本大幅增加[6]。而电动天幕防尘技术可将露天施工改为“室内作业”，使扬尘与外部隔绝，隔音降噪。在土方开挖、锚喷作业过程中，电动防尘天幕能将工地扬尘严密地控制在作业区域内，同时还可以在基坑内搭配使用防尘网、矩阵式喷淋等设备，从而整体构建了一套智能化的防尘、抑尘、降尘的全封闭多重式防护体系。该技术的优势在于，在保证扬尘控制效果的前提下，减少了劳动力的投入，提高了施工效率，降低了施工成本。但电动天幕防尘装置也会受到场地几何形状的限制，如果施工区域几何形状不规则或特别狭长则都不适宜安装使用。

4.2 环保抑尘剂技术

环保抑尘剂[7]是由天然的海藻提取物与可降解的多功能高分子聚合物组合而成。由于聚合物分子间交联形成的网状结构，且分子与分子间存在着各种离子基团，所以与粉尘等有较强的结合力。该物质的作用机理是通过捕捉、吸附扬尘，并将扬尘紧锁于网状结构之内，以此起到湿润、粘接、凝结、固尘的作用。环保抑尘剂具有良好的成膜特性，可有效固定扬尘并在物体表面形成防护膜。一般在使用抑尘剂时，首先，将抑尘剂与水按照1:100的比例进行稀释；然后，将稀释的溶液采用人工或机械喷雾的方法均匀喷洒于裸土表面，待数小时后，裸土表面会形成类似混凝土的硬壳，从而有效地达到了防尘、降尘和防止风蚀的目的。而通过调节抑尘剂的喷洒量和喷洒频率，抑尘剂的有效期可达到几周至几年不等。

环保抑尘剂具有不易燃、不挥发、无腐蚀、无毒、无异味的环保特性，且在防水壳形成后不怕风吹雨淋，在强烈阳光照射下也不易分解。同时，环保抑制剂属于可生物降解物质，不会造成二次污染，因此，喷洒过抑尘剂的土地上的植物均可正常生长。此外，抑尘剂的使用方法十分简单，防尘效果持续时间长，降尘效率高，能有效降低物料损耗。但抑尘剂不适用于施工道路等区域，因为抑尘剂形成的硬壳在车辆碾压后又会重新形成粉尘颗粒。

4.3 生物纳膜除尘技术

生物纳膜除尘技术是将生物制剂和水融合后[8]，使用纳膜设备对药水混合物进行纳膜化处理，然后将其均匀地与空气中的灰尘结合，或直接喷洒于裸土表面，从而形成一种生物保护膜，这个保护膜能有效防止裸土上的粉尘被大风刮起。通常，生物纳膜药剂主要是从椰子及动物中提取而来的，对人体和环境没有危害，且在一定时间内能自行降解。

生物纳膜利用的是一种双电离层膜，两层电离层膜的间距能达到纳米级，这使得水分子的延展性能最大限度地增加，且在强电荷的作用下极具吸附性。因此生物纳膜能有效吸引各类可吸入颗粒物，并可将其聚集成大的颗粒，且在自重的作用下迅速下降到地面，从而达到除尘的效果。生物纳膜的除尘率最高可达到99%，其产出成本约为0.05～0.5 元/t。需要说明的是，生物纳膜除尘技术是在粉尘溢出之前进行除尘，属于源头除尘，这对于扬尘治理是极为有利的。但生物纳膜的产生设备价格高昂，设备的重量和体积都较大，所以设备运输、转场和安装的费用较高。

4.4 云雾除尘技术

云雾除尘技术与传统的喷淋降尘技术是有本质不同的[9]，该技术产生的超细干雾粒径要小得多，一般介于1～100 µm。这种干雾是由空气和水按照一定比例混合，经过高压离子与超声波雾化后得到的。因为超细干雾颗粒的粒径更加细小，所以其与粉尘颗粒的粒径更加接近，且在异质核化作用下，干雾颗粒与粉尘颗粒更容易结合并形成新的混合液滴，进而在自重的作用下，大液滴会降落至地面，从而达到了除尘的目的。

根据相关研究表明，新型的云雾除尘技术相比传统的喷淋除尘效果更好，主要是因为云雾发生设备产生的干雾颗粒影响面积大，抗风能力强，且每小时的用水量仅为35 L，但除尘率可高达96%以上。同时，由于干雾颗粒更加细小，所以对工地中的工人及周边行人产生的干扰也更小；而且，云雾发生设备能根据现场扬尘的实际情况来改变干雾颗粒的产生频率，既可以连续工作，还可以在短时间内降低强污染，又可以间断式工作以保持空气质量，因此，这对于内装修工程产生的粉尘有良好的除尘效果。需要注意的是，云雾除尘对云雾喷嘴的要求很高，但国内厂家的生产水平参差不齐，如果喷嘴达不到设计要求，会直接降低除尘效果。

4.5 湿式收尘技术

湿式收尘技术广泛应用于室内建筑的扬尘防治处理。该技术类似于常见的吸尘器，是空气在经过叶片离心作用后产生压降，使粉尘颗粒与水雾结合后被吸收附着。该技术对各类粉尘均有较好的降尘效果，且除尘率都大于98%，而耗水量也仅为0.5～3.0 L/m3。同时，由于设备中的叶轮构造可以产生更高的压降，叶轮的转速更高，产生的空气流速更快，所以与普通吸尘器相比除尘效率更快。

湿式收尘技术可根据吸收粉尘的种类与粒径大小调节最小降压和功率，以此来调节叶轮转速与喷雾量，从而实现高效率、经济化吸收粉尘。通常，在进行粉尘清理时，提供了人工、自动、连续等三种清理模式。而收尘设备的独特构造，既可以有效防止尘雾混合体的外漏，还可以通过调整挡板位置改变风力大小，进而控制除尘效果。该技术还可以将粉尘重新收集利用，从而有效达到了保护环境，节能减排的目的。但该技术的缺点是要经常清理污泥和污水；叶片的耐腐蚀性要求较高；设备运行的耗电量和噪声均较大；在冬季或寒冷地区使用时，设备需考虑防冻。

5 结语

建筑工地扬尘污染是一项长期、顽固的社会问题，需要人们共同提高思想认识，同时施工单位、建设单位更要认真落实扬尘治理措施。因此，在扬尘污染治理工作中，要大力宣传扬尘污染的危害，促使人们增强扬尘防治意识，而建筑企业也要建立健全扬尘污染的治理制度，并层层落实责任[10]；同时，还要持续进行科技创新，努力研发降尘效率更高、使用成本更低、应用范围更广、设备制造更简便的新型扬尘防治措施，并加大推广应用力度。相信在不久的将来，经过大家的共同努力，一定会建成人居环境友好、经济发展快速、自然生态和谐的美好家园。