道路扬尘检测方法研究进展

道路扬尘是城市大气颗粒物的主要来源之一,为改善城市环境空气质量、降低大气颗粒物浓度,必须采取有效措施控制道路扬尘。确定道路扬尘检测方法是控制道路扬尘的关键一步,完善和发展当前道路扬尘检测方法对有效削减城市道路扬尘排放量、精准治理道路扬尘具有重要意义。通过实证分析等方法,研究了当前国内外主要的道路扬尘排放的检测方法(降尘法、AP-42法和TRAKER法)以及主要的道路环境监测方法(道路扬尘微观站监测法和大气环境移动监测车监测法)。对不同道路扬尘检测方法的原理、特点及应用进行综述和对比,指出当前的道路扬尘检测方法均具有各自的优点和局限性,地方政府和科研人员需要结合研究目的及技术成本等因素考虑选择合适的检测方法,进一步制定标准化采样方法并完善相应标准,从而实现城市道路扬尘的精准检测。     

济南市道路扬尘排放因子估算及其影响因素研究

以济南城市道路为研究对象,采用美国环保署AP-42模型和方法,通过道路分类、优化布点、样品采集、实地观测和计算分析,获得道路粉尘负荷及四种类型道路扬尘的排放因子,探讨了排放因子的主要影响因素。结果表明,路面粉尘负荷随车流量增大而逐渐降低,城市城区路面粉尘负荷多小于城市外围路面,且外围道路路面粉尘负荷随时间和空间变化大;支路和次干道排放因子相对较小,快速路排放因子较高,主干道排放因子最高,其TSP、PM10、PM2.5排放因子分别高达25.239 3 g/VKT、4.731 1 g/VKT、0.597 2 g/VKT;排放因子随平均车重增加呈现逐渐增大趋势;同种类型道路排放因子均随道路粉尘负荷的增加而增加;次干道和快速路排放因子随车流量增大而减小。所获结论可为城市道路扬尘排放估算提供参考。     

道路扬尘控制措施及其效率评估研究进展

道路扬尘是当前我国城市交通排放PM₁₀的主导来源。因此,采取有效措施控制道路扬尘,并对其控制措施效率进行评估,不仅是城市大气环境管理中的重要一环,而且对于高效精准地削减道路扬尘排放量具有重要意义。综述了国内外文献报道的主要道路扬尘控制措施的原理、特点、应用范围和发展历程,在此基础上介绍了不同研究对各类控制措施效率的评价方法和评估指标,分析比较不同控制措施的有效性,并对影响控制措施效率的因素进行了系统的总结和评述。指出当前国内缺乏符合我国实际道路基础设施、气象气候条件和城市环境管理措施的相关研究,未来可考虑将新型道路扬尘检测方法TRAKER与已形成标准的AP-42法联合应用于构建一个评估控制措施效率的衡量体系,以便确定最为经济和高效的道路扬尘控制措施,为城市日常环境管理提供参考建议。     

车辆限行对道路和施工扬尘排放的影响

采用降尘法对道路和施工扬尘排放进行连续监测,通过限行之前和限行期间数据分析,研究了“好运北京”体育赛事期间机动车交通限行措施对道路和施工扬尘的消减情况、道路和施工扬尘对北京大气环境颗粒物的贡献率、道路和施工扬尘源占本地颗粒物排放总量的比重.结果表明,车辆限行措施对降低道路和施工扬尘的效果明显;环路限行期间降尘量平均值为0.27 g·(m²·d)^-1,限行之前1个月和限行之前7d降尘量平均值为0.81和0.59 g·(m²·d)^-1,主干道和次干道限行期间降尘量平均值为0.21 g·(m²·d)^-1,限行之前1个月和限行之前7 d降尘量平均值为0.54和0.58 g·(m²·d)^-1,道路降尘量下降了60%～70%;限行期间民用建筑施工降尘量平均值为0.27 g·(m²·d)^-1,限行之前20 d为1.15 g·(m²·d)^-1,限行期间公用建筑施工降尘量平均值为1.06 g·(m²·d)^-1,限行之前20 d为1.55 g·(m²·d)^-1,施工降尘下降30%～47%;道路和施工扬尘是北京市颗粒物污染的主要来源,其对环境PM₁₀的贡献率为21%～36%;当本地污染源PM₁₀排放量占环境总量的50%和70%时,道路和施工扬尘PM₁₀排放量分别占本地污染源的42%～72%和30%～51%.     

道路扬尘排放因子建立方法与应用

排放因子是分析污染源排放特征和建立排放清单的基础数据,本研究对典型道路进行积尘负荷采样和实验室筛分分析,通过再悬浮系统和颗粒物粒径谱仪对道路扬尘粒径分布和粒径乘数进行测量,调查道路车型构成并计算车重,以北京市通州区为例应用模型法建立本地化的道路扬尘PM_2.5排放因子.结果表明,不同类型道路的扬尘颗粒物粒径分布在<2.5 μm范围内的质量比例较为接近,道路扬尘中PM_2.5与PM₁₀比值在0.28~0.32之间;不同类型道路的PM_2.5粒度乘数在0.18~0.20 g·（km·辆）^-1之间,高速路、国道、省道、县道和乡道的PM_2.5排放因子分别为0.06、0.14、0.31、0.30和0.39 g·（km·辆）^-1.积尘负荷采样、再悬浮粒径分布测量和排放因子模型计算,是道路扬尘排放因子本地化的可行方法.在建立道路扬尘排放因子过程中,粒径乘数可以应用默认值,由于不同类型道路的积尘负荷差异较大,需要分道路类型或按车流量级别进行积尘负荷采样分析,对排放因子进行本地化.     

道路降尘与扬尘PM_(10)排放的关系研究

道路扬尘是城市大气颗粒物主要来源之一,文章主要分析呼和浩特城区道路降尘排放、扬尘PM10排放强度并研究二者之间的关系。对呼和浩特30条典型道路进行了降尘监测,并在降尘监测期间对道路尘负荷进行了采样分析,同时记录车流量和车辆构成数据,应用AP-42排放因子模型计算PM10排放强度,分析道路降尘与PM10排放强度之间的关系。结果发现,道路降尘值为外环路>主干路>次干路>支路>胡同,分别为76.3、36.1、31.7、25.8和19.0 t(/km.230d),背景值为9.4 t(/km.230d);外环路、主干道、次干道、支路和胡同的PM10排放强度平均值分别为178、169、130、100和11 kg(/km.d);降尘值DF与道路扬尘PM10排放强度呈现较好的正相关关系,道路扬尘PM10排放强度可以用降尘表示为Q=2.6×(DFr-DFb)。     

道路扬尘中PM2.5粒度乘数的测定方法及特征

粒度乘数是表征道路扬尘中颗粒物粒径分布特征和计算道路扬尘排放量的重要参数.为实现粒度乘数本地化,采用AP-42法和TRAKER法于2019年3月对保定市城区不同类型的道路进行采样和走航监测,利用校正公式计算得到道路扬尘PM_2.5粒度乘数（K_2.5）,对比了两种方法测定的K_2.5结果,分析了保定市道路扬尘粒度乘数特征.结果表明：①基于AP-42法和TRAKER法获取的保定市道路积尘的K_2.5平均值分别为0.21 g·VKT^-1和0.23 g·VKT^-1.两种方法获得的道路积尘K_2.5具有较高的线性相关性,相关系数约为0.6.分别利用两种方法获得的K_2.5计算道路扬尘PM_2.5排放因子值差异较小.说明利用基于激光传感器的TRAKER法能够满足测量并计算道路扬尘K_2.5的要求.②保定市不同类型道路积尘K_2.5特征按其值大小排序表现为：快速路 < 次干道 < 支路 < 主干道,存在显著差异;③保定市各道路扬尘K_2.5平均值高于0.15 g·VKT^-1,说明若直接借鉴美国环保署的推荐值（K_2.5=0.15 g·VKT^-1）进行排放清单计算,将会低估保定市的道路扬尘排放量,进而增加排放清单的不确定性.保定市K_2.5相对较高,说明保定市道路积尘中微颗粒物含量较多,道路扬尘对城市PM_2.5的贡献可能较大.     

机动车辆入城前冲洗与道路扬尘的监测分析

对机动车辆入城前冲洗前后携带车尘量及粒径进行了监测分析。监测结果，冲洗后，清除了６０％－７０％的车尘，道路扬尘降低４０％左右。根据实测资料分析了交通车流量和风速对道路扬尘浓度的影响。结果表明，建立机动车辆入城冲洗站，对机动车辆入城前进行冲洗，环境效益和经济效益显著。     

道路交通扬尘采样方法研究进展

道路交通扬尘是我国北方城市环境空气中PM10和PM2.5污染的重要来源之一,要改善环境空气质量,进一步降低颗粒物浓度,必须采取有效措施控制道路交通扬尘,而控制扬尘的第一步是确定采样方法。目前我国还没有标准化的道路交通扬尘采样方法,本文归纳了当前国内外应用的主要方法,重点介绍了降尘法、积尘负荷法和快速检测法三种采样方法,并对三种方法进行了比较,分析了各自具有的优势和存在的问题。最后指出,快速检测法是最有潜力的采样方法,未来还需进一步的研究,争取早日制订出适合我国国情的标准化的道路交通扬尘采样方法。     

未铺装道路扬尘排放特征研究

在未铺装道路下风向不同高度测量PM10浓度和风速风向,同时测量上风向PM10浓度,采用暴露高度浓度剖面法计算未铺装道路的扬尘排放量,同时现场记录通过车辆的类型、车速、车轮个数等信息,计算未铺装道路扬尘PM10排放因子。分别分析车辆类型、车辆重量、车轮个数、路面粉土含量、车辆行驶速度对排放因子的影响。结果表明,大货车的排放因子最大,为362 g(/km.辆),其次为小客车、小货车和机动三轮车,分别为112、105和67 g(/km.辆);随着车辆重量的增加排放因子增大并呈线形相关性;随着车辆平均车轮个数的增加排放因子增大并呈线形相关性;分别研究了大货车、小客车和小货车排放因子与车速的关系,随着车速的增加,3种类型车辆的排放因子都增大,并有较好的线形相关性;路面尘土中粉土含量增大,道路扬尘排放因子也增大,路面尘土湿度增加排放因子减小。     

扬尘源粒度组成筛分方法比较

为建立扬尘源筛分规范依据,选取F150标准砂和道路尘作为待测样品,对比国产3种振动方式(电动式、震击式和拍击式)振筛机和3个厂家试验筛的筛分性能. 结果表明:①经过拍击式振筛机和F150标准砂检验,A、B、C三厂试验筛的筛分性能差异较大,得到200目(75μm)试验筛的筛上累计含量(以质量分数计)分别为78.9%、65.9%和57.9%,B厂和C厂结果小于F150标准砂76.1%的基准值;②3种振筛机的筛分性能也存在差异,震击式振筛机筛出率略小于拍击式振筛机,但电动式振筛机筛分不彻底,其对道路尘样品中粒径≤75μm和粒径≤38μm粒子的筛出率分别只有另外2种振筛机的1/2和1/4;③3种振筛机筛分结果一致性顺序为拍击式>震击式>电动式. 建议使用拍击式振筛机或震击式振筛机与性能好的A厂试验筛组合筛分得到粒径≤75μm的样品,使用拍击式振筛机和性能好的A厂试验筛组合筛分得到粒径≤38μm的样品.      

扬尘估算的采样方法对比

AP-42方法是目前较为权威的一种扬尘总量估算方法,泥沙承载量作为该方法中重要参数之一,采样方法对其结果有非常大的影响.在详细介绍了'AP-42提供的采样方法'与'TRAKER方法'两种采样方法的具体实施步骤基础上,对两种方法进行对比,发现'AP-42提供的采样方法'操作规范,但工作量大,易受外部影响;而'TRAKER方法'更为先进,对于科学研究具有较大的利用价值,但采样结果转换公式是经验公式,存在一定误差.     

呼和浩特交通扬尘排放清单研究

颗粒物污染是影响中国城市空气质量的首要因素,交通扬尘是城市大气颗粒物污染的主要来源之一,排放清单及排放特征研究是进行环境影响分析、控制措施成本效益分析、控制方案制定以及进行环境管理的基础。本文对呼和浩特城区典型道路路面尘负荷进行采样分析,现场调研不同类型道路车流量和车辆构成,应用AP-42排放因子计算典型道路交通扬尘排放因子,建立了基于G IS的排放清单数据库。结果显示:胡同的PM10排放因子最大,其次分别为环城路、支路、次干道和主干道;环城路的PM10排放强度最大,其次为主干道、次干道、支路和胡同;基准年2006年呼和浩特城区交通扬尘PM10排放量为22 715 t;从空间分布看,环城路以内网格排放源强较高,中心城区排放强度最大。     

四维通量法施工扬尘排放模型的建立与应用

建立了一种与美国环保局推荐的暴露高度浓度剖面法类似、应用实测数据计算施工扬尘排放量的数学模型——四维通量法模型,以及一套与该模型相匹配的施工扬尘排放量监测方案.采用四维通量法计算施工扬尘排放量,更加简洁方便,并且可以较好地消除偶然因素对计算结果的干扰.将北京城近郊区40多个建筑工地的实测数据代入该数学模型所得到的北京市施工扬尘中TSP排放因子为0.492 kg/(m²·30 d),在数值上是美国环保局AP-42文件推荐排放因子的1.83倍.建议采用本研究得出的本地化排放因子来建立北京市施工扬尘排放清单.     

北京城市副中心道路扬尘排放清单与控制情景

为了分析北京城市副中心区域道路扬尘排放现状和未来的控制情景,文章基于自下而上的方法建立的高分辨率道路扬尘排放清单,综合考虑路网密度、车流量、路面积尘负荷等相关参数变化趋势,分析2020和2025年道路扬尘的控制情景。结果显示,2015年城市副中心区域高速路、国道、省道、县道、乡道、城市道路积尘负荷分别为0.11、0.18、0.37、0.50、0.79和0.48 g/m~2,道路扬尘PM_(2.5)排放量为1 374 t,维持目前控制措施随着机动车活动水平增加,道路扬尘PM_(2.5)排放量逐年增加,2020年的排放量约为2015年的1.75倍,2025年排放量为2015年的2倍。通过源头控制减少尘土进入路面,并采取道路清扫、冲洗等控制措施后,积尘负荷显著下降。预测了未来年份的路网分布和车流量变化趋势,通过控制情景设置和类比法预测积尘负荷下降比例,到2020年道路扬尘PM_(2.5)排放量比2015年降低约23%,到2025年减少约43%。     

施工工地出口附近道路交通扬尘排放特征研究

为了量化施工工地附近社会道路因施工运输车辆带泥及遗撒造成的二次交通扬尘,对4个典型工地出口2个方向社会道路尘负荷进行了采样分析,根据AP-42交通扬尘排放模型,计算和分析了工地出口附近道路交通扬尘排放特征.结果表明,工地出口附近道路尘负荷高于正常道路,随着距离工地出口长度的增加,尘负荷逐渐减小;工地出口2个方向共400 m道路上交通扬尘PM₁₀排放因子为正常道路的2～10倍,因施工增加的排放量相当于422～3?800 m正常道路排放.根据以上结果,结合2002年北京市施工工地时空分布数据,经计算得出,2002年北京市城八区工地出口形成的二次扬尘相当于增加了道路总长度的59%.     

广东佛山交通扬尘排放特征研究

交通扬尘中部分细颗粒可经呼吸道危害人体健康。通过对佛山市10条典型道路尘负荷采样分析,采用AP-42模型计算不同类型道路的交通扬尘排放因子,结合道路信息计算交通扬尘排放量,并用ArcMap软件生成排放空间分布图。结果表明,佛山市区道路尘负荷为支路最大,为4.30 g/m2。高速路PM2.5的排放因子最大,为0.58 g/VKT。国道PM2.5的排放强度最大,为20.0 kg/(km·d)。市区交通扬尘PM30年排放量为36 582 t。采用COPERT模型计算机动车直接排放的PM2.5和PM10,得出佛山市机动车排放的PM2.5与交通扬尘PM2.5的比值为16%,机动车直接排放的PM10与交通扬尘PM10的比值为8%。佛山市区东部由于道路密集致其交通扬尘排放量较高。经对比知,中国南北方城市呈现交通扬尘排放因子范围相似性,且中国城市交通扬尘排放水平与美国相近。