江 瀾

1 概述

道路是城市的主要構(gòu)成單元，從環(huán)保角度看道路是城市中最大的開(kāi)放源類之一。對(duì)于顆粒物而言，道路與機(jī)動(dòng)車尾氣塵屬于不同的排放源類，機(jī)動(dòng)車尾氣塵是指機(jī)動(dòng)車尾氣的排氣管排出的燃料油燃燒后形成的顆粒物;而道路塵則是指道路上的積土在一定的動(dòng)力條件(風(fēng)力、機(jī)動(dòng)車碾壓以及人群活動(dòng))下一次或多次被揚(yáng)起并混合進(jìn)入環(huán)境空氣中形成不同粒徑分布的顆粒物，一般稱為道路揚(yáng)塵，簡(jiǎn)稱道路塵，顯然道路塵和汽車尾氣塵的形成機(jī)理是完全不同的。

道路是城市中人類活動(dòng)和風(fēng)力侵蝕最為頻繁劇烈的場(chǎng)所，道路塵是城市揚(yáng)塵中最為活躍的部分，是環(huán)保管理部門密切關(guān)注的對(duì)象。本研究采用“二重源解析技術(shù)”，計(jì)算了邯鄲市的道路塵對(duì)城市揚(yáng)塵以及對(duì)TSP和PM10的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率，為環(huán)保管理部門提供污染控制的科學(xué)依據(jù)。

2 二重源解析技術(shù)

化學(xué)質(zhì)量平衡受體模型(CMB)是由一組線性回歸方程構(gòu)成的，是通過(guò)受體顆粒物上化學(xué)組分i的濃度測(cè)量值Ci等于第j類源的顆粒物中化學(xué)組分i的含量測(cè)量值Fij與第j類源的濃度貢獻(xiàn)計(jì)算值Sj的乘積的線性加和來(lái)測(cè)算Sj的技術(shù)。CMB模型可以寫成:

只有當(dāng)i≥j時(shí)，方程組的解為正。源類j的分擔(dān)率為:

道路塵同城市揚(yáng)塵一樣，既是土壤風(fēng)沙塵、煤煙塵、建筑水泥塵、機(jī)動(dòng)車尾氣塵、鋼鐵塵和硫酸鹽、硝酸鹽等源類(稱為單一塵源類)排放的顆粒物的接受體，也是城市揚(yáng)塵(稱為混合塵源類)和受體顆粒物的供體，因此混合塵源類和某些單一塵源類的成分譜之間存在共線性，造成CMB模型的解可能出現(xiàn)負(fù)值等不合理現(xiàn)象。

首先利用CMB模型計(jì)算各單一塵源類對(duì)混合塵源類的分擔(dān)率，然后再計(jì)算各單一塵源類和混合塵源類對(duì)受體顆粒物的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率，這就是所謂“二重源解析技術(shù)”，“二重源解析技術(shù)”可以較好地解決共線性問(wèn)題。

3 各單一塵源類對(duì)道路塵的分擔(dān)率

將道路塵視為各單一塵源類排放的顆粒物的接受體，利用CMB模型計(jì)算各單一塵源類對(duì)道路塵的分擔(dān)率。

由計(jì)算結(jié)果可以看出，道路塵的粗顆粒物中土壤風(fēng)沙所占比例高達(dá) 50%，其他源類所占比例很小。

道路塵的細(xì)顆粒物中土壤風(fēng)沙塵所占比例較大，高達(dá) 47%;其次是燃煤塵，分別達(dá)21%～23%;第三是鋼鐵塵，分別達(dá)14%～15%;其他源類所占比例很小，說(shuō)明土壤風(fēng)沙塵和道路塵的共線性最嚴(yán)重。

4 各單一塵源類和道路塵對(duì)城市揚(yáng)塵的分擔(dān)率

我們將城市揚(yáng)塵視為各單一塵源類和道路塵排放的顆粒物的接受體，利用CMB模型計(jì)算各單一塵源類和道路塵對(duì)城市揚(yáng)塵的分擔(dān)率。

由計(jì)算結(jié)果可知，邯鄲市揚(yáng)塵的粗顆粒物中道路塵占 54%，其次是燃煤塵、建筑塵，分別占 18%，13%，其他源類所占比例很小;細(xì)顆粒物中道路塵占55%，其次是燃煤塵、建筑塵，分別占19%，13%，其他源類所占比例很小。這說(shuō)明道路塵和城市揚(yáng)塵的共線性最嚴(yán)重。

5 各單一塵源類、道路塵和城市揚(yáng)塵對(duì)城市環(huán)境空氣的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率

我們將各單一塵源類、道路塵和城市揚(yáng)塵視為環(huán)境中顆粒物的貢獻(xiàn)體，利用CMB模型計(jì)算各單一塵源類、道路塵和城市揚(yáng)塵對(duì)城市環(huán)境空氣中TSP和PM10的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1，表 2。

表1 邯鄲市各單一塵源類、道路塵和城市揚(yáng)塵對(duì)TSP的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率

表2 邯鄲市各單一塵源類、道路塵和城市揚(yáng)塵對(duì)PM 10的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率

從表1可知，邯鄲市對(duì)TSP而言，城市揚(yáng)塵是最大的貢獻(xiàn)者，貢獻(xiàn)濃度值達(dá)225.57μg/m3，分擔(dān)率達(dá)34%;其次是燃煤塵、建筑塵，貢獻(xiàn)濃度值分別達(dá)116.61μg/m3，82.89μg/m3，分擔(dān)率分別達(dá)18%，13%;從表2可知，邯鄲市對(duì)PM10而言，城市揚(yáng)塵仍然是最大的貢獻(xiàn)者，貢獻(xiàn)濃度值達(dá)149.63μg/m3，分擔(dān)率達(dá)35%;其次是燃煤塵、建筑塵，貢獻(xiàn)濃度值分別達(dá)80.70μg/m3，54.87μg/m3，分擔(dān)率分別達(dá)19%，13%。

6 道路塵污染控制對(duì)策

以上結(jié)果說(shuō)明控制邯鄲市TSP和PM10的污染首先要控制城市揚(yáng)塵，而控制城市揚(yáng)塵首先要控制道路塵，本研究針對(duì)邯鄲市實(shí)際情況提出以下道路塵污染控制對(duì)策。

6.1 制訂道路積土量控制限值

目前城市常用的控制道路塵的方法有道路機(jī)械化清掃逐步替代手工清掃方式;全天候保潔制度;市區(qū)道路的中水噴灑和沖刷等。我們?cè)诳隙ㄉ鲜鰧?duì)策的基礎(chǔ)上提出建立“邯鄲市道路積土量控制限值”的對(duì)策。

“邯鄲市道路積土量控制限值”相當(dāng)于建立道路積土量的地方標(biāo)準(zhǔn)。道路的積土量是主要的控制指標(biāo)，根據(jù)不同等級(jí)路面上積土量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定積土量控制限值。

“道路積土量控制限值”提出了道路干凈程序的定量化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有城市采用這種定量化的管理技術(shù)來(lái)控制城市揚(yáng)塵，邯鄲市如果能夠率先提出并制定這種標(biāo)準(zhǔn)，不僅對(duì)邯鄲市城市揚(yáng)塵的治理有重大意義，而且對(duì)于推動(dòng)其他城市的揚(yáng)塵治理也有積極的示范作用。

6.2 道路裸土地面的治理

邯鄲市區(qū)內(nèi)與城鄉(xiāng)結(jié)合部還有許多半裸土路或全裸土路，是道路塵的主要排放源，要作為防臟治亂的重點(diǎn)，動(dòng)員全社會(huì)的力量有計(jì)劃有步驟地進(jìn)行綠化、硬化和美化路面的工作。1年 ～2年內(nèi)消滅市區(qū)內(nèi)的裸土地面(包括樹(shù)坑)，2年 ～3年內(nèi)消滅城鄉(xiāng)結(jié)合部的裸土地面。在消滅裸土地面的時(shí)候，應(yīng)該注意軟化、硬化、綠化相結(jié)合，反對(duì)全部硬化的做法。

6.3 道路施工管理

邯鄲市有多條道路正在新建和擴(kuò)建，道路施工會(huì)在路中或路旁堆積大量土方，當(dāng)風(fēng)力、人力或機(jī)動(dòng)車擾動(dòng)后產(chǎn)生大量的道路塵。因此建議改為道路分段施工方式，最大限度地縮短工期，并對(duì)土方采用遮蓋等措施，抑制道路積土起塵。在道路施工段上，經(jīng)常噴水，防止道路積土被擾動(dòng)。

6.4 清除道路垃圾

由于垃圾收集和處理站點(diǎn)少，分布不合理，所以在市區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部的多條道路旁和溝渠中堆放了許多建筑垃圾與生活垃圾，形成了多個(gè)臨時(shí)堆放場(chǎng)，垃圾圍城現(xiàn)象嚴(yán)重。應(yīng)該在短期內(nèi)集中較大的人力物力清除這些垃圾，徹底改變垃圾圍城的臟亂差局面。邯鄲市應(yīng)該進(jìn)行城市垃圾日產(chǎn)日清的能力建設(shè)，以便為市環(huán)衛(wèi)部門提供解決垃圾圍城的硬件條件。

6.5 加強(qiáng)散裝物料車輛的管理

運(yùn)輸煤炭、渣土、灰土、垃圾等散裝物料的車輛均要進(jìn)行遮蓋，防止撒落，限道限時(shí)運(yùn)行。交通管理部門應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)不符合要求的車輛，依法進(jìn)行處罰。

6.6 建立車輛清洗點(diǎn)

在入市的主要路口及市區(qū)內(nèi)建設(shè)若干個(gè)車輛清洗點(diǎn)，如中水沖洗站與無(wú)水清洗站，利用城市處理達(dá)標(biāo)后的中水或采用無(wú)水洗車新技術(shù)，對(duì)入市的和市區(qū)內(nèi)的車輛的車身和輪胎進(jìn)行沖洗。尤其在建筑工地、料渣和垃圾堆放場(chǎng)地的出口，建立機(jī)動(dòng)車洗車通道，便于對(duì)車輪進(jìn)行沖洗，這是減少道路塵的必要措施。

7 結(jié)語(yǔ)

只有二重源解析技術(shù)才能同時(shí)解析出各單一塵源類和混合源(道路塵和城市揚(yáng)塵)源類對(duì)受體中顆粒物(TSP和PM10)的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率;城市揚(yáng)塵是TSP和PM10的最大貢獻(xiàn)者，道路塵又是城市揚(yáng)塵的最大貢獻(xiàn)者，追根溯源，土壤風(fēng)沙塵是道路塵的最大貢獻(xiàn)者，所以減少邯鄲市建成區(qū)的裸土面積和道路上的積土量，加快建成區(qū)周圍的生態(tài)建設(shè)，是實(shí)現(xiàn)TSP和PM10達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。

[1] 郝明途，侯萬(wàn)國(guó)，屈小輝，等.大氣顆粒物二重源解析技術(shù)的方法改進(jìn)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2005，2(2):138-141.

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