复合型道路抑尘剂在城市道路中的应用及经济分析研究

采用由多种可降解高分子材料组成的新型复合型道路抑尘剂喷洒酒泉市肃州区道路,研究喷洒前后城市道路扬尘中PM_(10)、PM_(2.5)和氮氧化物的变化及抑尘剂所带来的经济效益。结果表明,PM_(10)平均去除率为20%,喷洒后能迅速捕捉并吸附微粒粉尘,加速粉尘颗粒凝聚,最好去除效果高达40%;对PM_(2.5)和氮氧化物的去除效果约15%,没有PM_(10)显著;相对于传统洒水方式,喷洒道路抑尘剂可以节省30%经济用水,且对人体和环境无毒害。     

风蚀扬尘抑尘剂效率测试方法与应用

风蚀扬尘抑尘剂是一种控制风蚀扬尘的有效措施,探讨使用便携式风洞(PI-SWERL)测试风蚀扬尘抑尘剂效率的方法,并对比国内外2种抑尘剂对风蚀扬尘PM2. 5的抑制效率,以研究喷洒方式、稀释倍数和风速对抑尘效率的影响.结果表明:①按照推荐的稀释倍数分别配置G和Enviroseal(ES)抑尘剂水溶液并测试,液滴喷洒方式对应的抑尘效率优于雾化喷洒方式,在17. 2 m·s~(-1)(相当于8级风)风速时G抑尘剂效率(99. 5%)优于ES抑尘剂(94. 0%)和水(77. 5%);②对稀释倍数为50、100、150、200和400倍的G抑尘剂进行测试,在17. 2 m·s~(-1)风速时,抑尘效率分别为99. 7%、99. 5%、99. 7%、98. 1%和95. 9%,可根据抑尘效率变化拐点确定抑尘剂最佳成本效益稀释倍数;在13. 1～17. 2 m·s~(-1)风速范围内,抑尘效率随风速增加而增加.③使用便携式风洞测试风蚀扬尘抑尘剂效率的方法,可以量化抑尘剂对风蚀扬尘PM2. 5的抑制效率,建议对风蚀扬尘抑尘剂开展抑尘有效期和环境友好性测试.     

不同抑尘模式对道路扬尘控制效率的影响分析

为评估不同道路积尘负荷和抑尘模式下的道路扬尘控制措施效率，进而高效治理扬尘并节约作业成本，该文以河南省郑州市中心城区部分道路为研究对象，对各抑尘方式实施前后道路积尘负荷和大气污染浓度进行监测对比。结果表明：(1)随着道路积尘等级从优到差，道路扬尘控制效率总体上呈现先升后降的趋势。当积尘等级为良、差时，扬尘控制效率均为高压清洗+洗扫收边>洗扫收边>对冲+洗扫收边，高压清洗+洗扫收边在积尘等级为良时，扬尘控制效率最高(22%～33%)。(2)雾炮的道路扬尘控制效率(11.35%～22.06%)大于洒水作业(2.45%～14.86%)。无论是洒水还是雾炮，PM₁₀的治理效果都优于PM_2.5。(3)洒水作业对大气污染颗粒物PM_2.5和PM₁₀改善的维持时间约为30 min，而雾炮的影响时间至少为2 h。以上结论可为环境保护部门应对城市道路扬尘污染的精准、高效及节能治理提供理论依据。     

铁路煤扬尘抑尘试验研究

抑尘剂溶液喷洒在煤堆表面后,能使其表面粘结形成具有一定强度的硬壳,具有防尘作用.试验测定了未喷抑尘剂和喷有不同抑尘剂的煤样在30 m/s风速下的扬尘浓度,并在黑龙江省鸡西市华峰洗煤厂进行了现场试验.试验结果表明,喷洒抑尘剂对铁路煤运中煤抑尘效果有一定改善.铁路煤运过程中应用该抑尘剂不仅可以减少扬尘、保护环境,而且还可减少煤的流失.     

济南市环境空气中TSP和PM10来源解析研究

于1999—2000年在济南市5个采样点分别采集了环境空气中的总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM₁₀),用化学质量平衡(CMB)受体模型和二重源解析技术解析了TSP和PM₁₀的来源。结果表明,各主要源类对TSP的贡献率依次为:扬尘34%,煤烟尘25%,土壤风沙尘18%,机动车尾气尘6%,建筑水泥尘2%,其他15%;对PM₁₀的贡献率依次为:扬尘30%,煤烟尘27%,土壤风沙尘15%,机动车尾气尘9%,建筑水泥尘3%,其他16%。      

有色冶炼园区道路扬尘中重金属污染特征及健康风险评价

为研究有色冶炼工业园区周边道路扬尘中重金属污染特征及其健康风险,在云南省蒙自地区采集了城市道路、有色冶炼工业园区道路以及隧道尘样品,通过再悬浮设备将尘样悬浮至Teflon滤膜上获得PM_2.5和PM₁₀样品,并利用ICP-MS分析了Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb这8种重金属的含量.结果表明,在PM_2.5中重金属的平均含量高于PM₁₀.Pb、Cd、As和Zn在3种道路扬尘中平均含量最高,且在不同道路扬尘中平均含量差异表现为:隧道>工业园区道路>城市道路.隧道扬尘中Pb和As的平均含量高于其它重金属,在PM_2.5中达到92 338.3 mg·kg^-1和12 457.7 mg·kg^-1;工业园区道路扬尘中Pb和Zn的平均含量最高,在PM_2.5中分别是4 381.7 mg·kg^-1和4 685.0 mg·kg^-1;城市道路平均含量最高的重金属是Zn和P...     

重庆主城区大气PM10及PM2.5来源解析

为探讨重庆主城区4个季节大气PM₁₀和PM_2.5的主要来源,于2012年2—12月在重庆主城区的工业区、文教区和居住区5个环境监测点同步采集PM₁₀及PM_2.5样品,分析了无机元素、水溶性离子、有机碳和元素碳含量及其分布特征. 采集了重庆主城区土壤尘、建筑水泥尘、扬尘、移动源(包括机动车、施工机械及船舶)、工业源(包括固定燃烧源及工业工艺过程源)、生物质燃烧源及餐饮源等7类污染源,建立了重庆市本地化的污染源成分谱库. 利用CMB(化学质量平衡)受体模型及二重源解析技术分析了PM₁₀及PM_2.5的来源. 结果表明:重庆主城区大气中ρ(PM₁₀)及ρ(PM_2.5)的年均值分别为153.2和113.1 μg/m3,超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值2倍以上. 大气PM₁₀的主要来源为扬尘、二次粒子和移动源(贡献率分别为23.9%、23.5%和23.4%),大气PM_2.5主要来源于二次粒子和移动源(贡献率分别为30.1%和27.9%).PM₁₀和PM_2.5的主要源类贡献率差别不大,表明研究区域内大气颗粒物污染控制应采取多源控制原则. 大气PM₁₀来源的季节性变化特征表现为春季和秋季主要以扬尘为主、夏季和冬季主要以二次粒子为主.      

云南5城市道路扬尘PM2.5中重金属含量表征及健康风险

为研究云南城市道路扬尘PM_2.5中重金属含量、来源和其健康风险,分别在昆明、保山、文山、昭通和玉溪这5个典型城市区域采集道路扬尘样品,使用颗粒物再悬浮技术将尘样悬浮并采集PM_2.5,利用ICP-MS检测PM_2.5中铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)和铅(Pb)等8种重金属.结果表明,5城市道路扬尘Cr、 Ni、 Cu、 Zn和Pb含量均严重超过云南土壤背景值;富集因子表明,云南5城市道路扬尘PM_2.5中重金属多数表现为中度富集和强烈富集,受人为活动影响较大.相关性分析和主成分分析结果表明,云南省不同类型城市道路扬尘PM_2.5中重金属均受土壤源和交通源影响;其余来源差异性较大：昆明受钢铁冶炼源影响、保山和玉溪受有色金属冶炼源影响、昭通受燃煤源影响.健康风险分析表明：昆明、玉溪和昭通的道路扬尘PM_2.5中Cr、 Pb和As存在儿童非致癌风险,昆明市的Cr还存在终身致癌风险.     

生态型抑尘剂的选择与实验模拟研究

根据露天矿汽车运输土质路面扬尘的发生机理,从环境本底条件出发,建立了粘结、凝并、吸湿、保水等抑尘因子的选择原则,确定了抑尘因子并对其进行了粘度、吸湿、高温抗蒸发及研磨抗辗压等实验模拟,在露天矿主要运输道路和放矿平台进行了应用.结果表明,由可溶性淀粉、硅酸钠和丙三醇组成的抑尘剂,粘度可达5 10mPa·s,粉尘的饱和吸剂率达到64 6% ,恒高温(4 5℃)下单位面积的蒸发速率为0 3kg·m- 2 ·h- 1 ,抗蒸发时间达65 17h ,具有强的粘结、凝并、吸湿、保水、抗高温和固结路面等性能,而且吸附性强,当一次喷洒量为0 5～1 0L·m- 2 时,可有效抑尘5d .     

铁路运输过程中煤粉尘遗洒对环境影响的初步评估与控制对策

煤炭的铁路运输是我国能源供给和调控的主要方式,但针对运输过程中煤粉尘遗洒对环境影响的相关研究较少。以大秦铁路为研究对象,对其在北京境内煤粉尘遗洒对大气、水、土的影响开展研究。结果表明:当有列车经过时,环境空气中可吸入颗粒物(PM₁₀)的浓度明显上升,并呈周期性波动,其中城区点位PM₁₀最高值为212μg/m3,隧道口点位PM₁₀最高值为3290μg/m3,运输过程中煤粉尘对周边空气质量的影响随着距离铁路的增加而急速衰减;煤粉尘的传输沉降导致监测附近点河水中的SS明显增加;此外,受煤粉尘污染,监测点附近表层土土壤样品呈弱酸性,且Cr、Cd、Pb等重金属含量均高于背景值。根据初步估算,大秦铁路在运输过程中煤粉尘排放总量为3441.46 t/a,在北京境内煤粉尘排放量为579.73 t/a。结合各种工艺的优缺点和适用性,建议采取分段龙门吊式喷淋技术,并针对喷淋抑尘剂法提出改进建议,加强铁路运输段煤粉尘治理,减少污染排放。     

武汉市开放源PM2.5成分谱的建立与特征分析

采用再悬浮采样方法获得武汉4类开放源（土壤风沙尘、施工扬尘、道路扬尘和城市扬尘）细颗粒物（PM_2.5）样品,分析了无机元素、水溶性离子和碳质组分含量,构建了武汉市开放源PM_2.5成分谱。结果表明:开放源PM_2.5的组成以地壳类元素为主,地壳类元素占化学成分总量的62.69%~80.14%,自然背景特征明显。土壤风沙尘PM_2.5中Si和Al的含量较高,施工扬尘PM_2.5中Ca和有机碳（OC）的含量显著高于其他3类尘源,道路扬尘PM_2.5中的主要组分为Ca、Si和OC,城市扬尘PM_2.5中的主要组分为Si和Ca。Ca、Cu、Zn分别在施工扬尘、道路扬尘和城市扬尘中强烈富集,富集因子（EF）均>20,表明受人为源的影响大。源谱中的碳组分以OC为主,OC/EC值均>2,表明开放源对二次气溶胶形成有一定影响。4类源谱相互之间的分歧系数为0.29~0.47,相关系数为0.19~0.97,其中土壤风沙尘与其他3类扬尘之间的相似度不高;城市扬尘、施工扬尘、道路扬尘互相之间存在较高的相似度,具有很强的共线性。构建武汉开放源PM_2.5精细化成分谱,可为武汉开展PM_2.5源解析及开放源污染防治提供参考。     

BS-Ⅰ型乳液抑尘剂防治矿山运输路面扬尘

由2.0—5.0％乳化油、0.05％乳化剂和水制备而成的BS-Ⅰ型乳液抑尘剂,在山东铝厂矿山公司使用表明,一次喷洒0.8—2.0kg/m~2,能使砂土或砂石运输路面粉尘从9.6—33.3mg/m~3(平均19.5mg/m~3)。在10—15昼夜内降至10mg/m~3以下(平均4.3—5.8mg/m~3)。使用该抑尘剂,大大减轻了路面扬尘污染,同时降低了车辆磨损和油耗。乳液抑尘剂良好的防尘效果主要是由其自身的物理化学性质决定的。     

醋酸盐类城市道路抑尘剂的生态毒性及生物降解特性

醋酸盐类抑尘剂因其具有良好的抑尘效果和生态友好性,被越来越多地用于城市道路抑尘.为了揭示醋酸盐类抑尘剂的水生态效应,选取水环境中占据不同生态位的4种水生生物(发光细菌、羊角月牙藻、大型溞和青鳉鱼)进行急性毒性测试.结果表明:4种水生生物对醋酸盐类抑尘剂的敏感程度依次为羊角月牙藻>大型溞>青鳉鱼>发光细菌.确定了抑尘剂与大型溞、发光细菌、青鳉鱼的剂量-效应关系,抑尘剂对三者的EC₅₀/LC₅₀(半数效应浓度/半致死浓度)分别为1.29、37.6、32.7 g/L.抑尘剂对羊角月牙藻的急性毒性及其质量浓度之间没有呈现出明确的数量关系,但是可推断EC₅₀为mg/L量级.以此为基础,推断醋酸盐类抑尘剂的预测无效应浓度范围为21.8～177 μg/L.不同温度下抑尘剂在水中的生物降解速率结果显示,在5和25 ℃时,醋酸盐类抑尘剂均易被降解,主要是微生物和藻类的共同降解作用所致.研究显示,醋酸盐类抑尘剂易于生物降解且生态毒性较低,但在使用时应注意区域总量控制,以防止对水生生物造成潜在威胁.      

重庆主城区春季大气PM10及PM2.5中多环芳烃来源解析

于2012年春季采集了重庆主城区和缙云山共6个环境采样点的大气PM₁₀、PM_2.5样品,同步采集了燃煤尘、机动车尾气尘、施工机械尾气尘、船舶尾气尘、餐饮油烟尘、生物质燃烧尘及土壤尘等7类污染源,采集到有效受体样品139个、有效源样品233个,使用GC-MS分析样品中18种PAHs的质量浓度(ρ),分析了PM₁₀、PM_2.5上载带PAHs的污染特征,并分别运用比值法、主成分分析法及CMB(化学质量平衡)受体模型法对PM₁₀、PM_2.5中的PAHs进行来源解析,所得源解析结果较为一致. 结果表明:重庆主城区大气PM₁₀、PM_2.5中ρ(PAHs)较低,ρ(PAHs)分别为22.03~31.71、19.02~29.92 ng/m3,其中位于工业区新山村采样点的ρ(PAHs)最高. PM₁₀载带的PAHs有86%~99%集中在PM_2.5中,说明PAHs主要富集在PM_2.5中. 重庆主城区大气PM₁₀、PM_2.5载带的PAHs主要来自机动车尾气尘和燃煤尘的贡献,这2类源对PM₁₀的贡献率分别为25.89%、32.80%;而在PM_2.5中,机动车尾气尘的贡献率较高,可达62%左右.      

成都市冬季大气颗粒物组成特征及来源变化趋势

年冬季分别在成都市8个环境受体采样点采集PM₁₀、PM_2.5样品,同时采集颗粒物源类样品,分析上述样品质量浓度及多种无机元素、水溶性离子和碳组分的含量,以对这3 a冬季大气颗粒物浓度、特征组分、来源及变化趋势进行分析. 使用CMB-iteration模型对成都市中心城区的PM₁₀、PM_2.5进行来源解析. 结果表明: 成都市冬季ρ(PM₁₀)在工业区最高,PM_2.5污染呈现区域性特征;冬季PM₁₀的主要来源有扬尘、二次硫酸盐、煤烟尘、二次硝酸盐和机动车尾气尘,上述5类源在2010─2012年的分担率分别为24%～29%、17%～22%、13%～16%、6%～12%、6%～11%;对PM_2.5有重要贡献的源类有二次硫酸盐、扬尘、煤烟尘、二次硝酸盐和机动车尾气尘,这5类源在2010─2012年的分担率范围分别为25%～27%、19%～22%、12%～15%、11%～13%、8%～11%. 二次粒子、扬尘等是成都市大气颗粒物的主要污染源,其中扬尘、建筑水泥尘等以粗粒子为主的源类浓度贡献呈逐年下降趋势,而二次粒子等以细粒子为主的源类浓度贡献则逐年上升,成都市冬季大气细颗粒物污染加重.      

鞍山市道路扬尘碳组分特征及来源解析

为研究鞍山市道路扬尘PM_2.5中碳组分污染特征及来源,于2014年10月采集鞍山市9条道路的扬尘样品,通过再悬浮得到PM_2.5滤膜样品,利用热光碳分析仪测定PM_2.5中OC(有机碳)和EC(元素碳)并分析其特征.结果表明,道路扬尘PM_2.5中ω(TC)为9.78%(外环路)～14.00%(千山西路),ω(OC)为8.15%(外环路)～10.84%(千山西路),ω(EC)为1.63%(外环路)～2.85%(千山西路),ω(OC)明显高于ω(EC),说明各道路扬尘中含有较多的有机碳;采样期间OC/EC的值均大于2,说明道路扬尘中均可能存在二次污染;通过Spearman相关分析及线性拟合可知,鞍山市道路扬尘PM_2.5中OC和EC来源大致相同;聚类分析表明,鞍山市道路扬尘PM_2.5中碳组分主要来源于机动车尾气排放、生物质燃烧和煤炭燃烧.     

无锡市区环境空气中PM10来源解析

于2005年采集了无锡市区PM₁₀源和受体样品,并测定了无机元素、水溶性离子和碳等组分的含量. 采用OC/EC〔即ρ(OC)/ρ(EC)〕最小比值法确定了二次有机碳(Secondary Organic Carbon)对PM₁₀的贡献,并据此重新构建了受体化学成分谱,使用化学质量平衡受体模型(CMB)和二重源解析技术对无锡市区的PM₁₀来源进行了解析. 结果表明:城市扬尘是无锡市环境空气中PM₁₀的主要来源,其分担率达50.49%;煤烟尘和机动车尾气尘的分担率也分别为13.97%和7.80%;其他重要源类按分担率依次为二次有机碳,SO₄2-,建筑水泥尘,NO₃-,土壤尘和钢铁尘等,其中二次有机碳年贡献值为6.94 μg/m3,年分担率为6.18%.      

青岛环境空气PM10和PM2.5污染特征与来源比较

年分别在青岛设6个和2个采样点采集PM₁₀和PM_2.5样品,分析二者质量浓度及颗粒物中多种无机元素、水溶性离子和碳等组分的质量浓度,以研究PM₁₀及PM_2.5的污染特征. 采用CMB-iteration模型估算法,确定一次源类及二次源类对PM₁₀和PM_2.5的贡献,利用统计学方法比较PM₁₀和PM_2.5的污染源. 结果表明:青岛大气颗粒物质量浓度季节变化显著,表现为春、冬季高,夏、秋季低;Na、Mg、Al、Si、Ca和Fe元素主要富集在PM₁₀中,SO₄2-、NO₃-、EC和OC主要富集在PM_2.5中;城市扬尘、煤烟尘、建筑水泥尘及海盐粒子等粗粒子在PM₁₀中的分担率较PM_2.5中的高,分担率分别为28.7%、17.2%、7.16%及4.47%;二次硫酸盐、二次硝酸盐、机动车尾气尘及SOC(二次有机碳)等在PM_2.5中的分担率较PM₁₀中的高,分担率分别为19.3%、8.97%、13.7%及6.07%;由PM₁₀与PM_2.5化学组分的分歧系数可见,春、秋季PM₁₀和PM_2.5化学构成存在一定差异,而冬、夏季二者的化学构成相似.      

新型环保道路抑尘剂在城市道路的应用

以北京部分城市道路扬尘为对象,研究了新型环保道路抑尘剂喷洒前后道路扬尘中PM10和PM2.5浓度的变化。结果显示,喷洒新型环保道路抑尘剂能够有效降低扬尘中PM10的浓度,对PM10的降尘效果为25%,对PM2.5也有一定的降尘效果,同时对大气中的氮氧化物有一定的吸附作用,说明该新型环保道路抑尘剂可有效抑尘,减少污染。     

北京市交通扬尘PM2.5排放清单及空间分布特征

为建立一种自下而上的交通扬尘PM_2.5排放清单方法,对北京市不同区域、不同类型道路的路面积尘负荷进行了采样和实验室分析,对各类路网的道路车流量和车辆类型进行了调查和统计,建立了北京市道路交通扬尘PM_2.5排放清单,并对其空间分布进行了分析. 结果表明:北京市城区快速路、主干道、次干道、支路和胡同的交通扬尘PM_2.5排放因子分别为(0.05±0.03)(0.09±0.05)(0.11±0.05)(0.16±0.14)和(0.27±0.20)g/(km·辆),相应各类型道路的交通扬尘PM_2.5排放强度分别为(7.21±4.66)(5.27±3.03)(3.34±1.49)(2.84±2.49)和(0.54±0.40)kg/(km·d);郊区高速路、国道、省道、县道、乡道和城市道路的交通扬尘PM_2.5排放因子分别为(0.10±0.03)(0.50±0.33)(0.39±0.37)(0.41±0.41)和(0.65±0.31)(0.19±0.08)g/(km·辆),各类型道路交通扬尘的PM_2.5排放强度分别为(3.82±1.31)(10.00±6.58)(3.93±3.74)(1.64±1.63)(0.65±0.31)和(0.74±0.32)kg/(km·d). 北京市道路交通扬尘PM_2.5的年排放量为13 565 t,从空间分布上看,郊区交通扬尘PM_2.5年排放量、单位道路长度排放量以及排放因子均高于市区,而城区单位行政区面积的交通扬尘PM_2.5排放量高于远郊区县. 从交通扬尘PM_2.5排放的空间分布特征看,在继续加强城区交通扬尘控制的同时,应采取措施控制远郊区县公路的扬尘排放. 自下而上的交通扬尘PM_2.5排放清单提高了排放的时空分辨率,能够识别路网中高排放的区域和路段,为交通扬尘总量管理和减排目标考核提供了一种技术手段.