乌鲁木齐市道路积尘负荷影响因子分析与探讨①

王娟 洪雯

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.049

摘 要：选取乌鲁木齐市具有代表性的4条不同类型的道路，通过测定道路积尘负荷，分析机动车的车重、车速、车流量对道路积尘负荷的影响，并根据道路实际情况探讨道路扬尘污染的影响因素以及不同类型道路积尘负荷的变化规律。

关键词：乌鲁木齐市 道路扬尘 机动车 积尘负荷 影响分析

中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0049-03

道路扬尘即道路积尘在一定动力条件（风力、机动车碾压、人群活动等）作用下进入环境空气中形成的扬尘[1]。道路积尘负荷是衡量道路扬尘排放的重要指标。2002年乌鲁木齐市机动车保有量仅10万辆，至2014年已突破70万辆，近年来随着乌鲁木齐市机动车保有量的迅速增加，道路扬尘已成为城市空气颗粒物的重要来源之一，这部分颗粒物往往反复沉降与扬起，多次进入环境空气中，造成重复污染[2]。为此，开展针对道路扬尘基本物化特性、道路积尘负荷的测定，再结合道路实际情况分析污染因素，分析道路积尘负荷与机动车车重、车速、车流量的关系及变化规律等，对控制道路扬尘污染，改善城市环境空气质量具有重要的现实意义。

1 城市道路扬尘的主要来源

城市道路分为铺装道路和未铺装道路，城区内大部分为铺装道路。铺装道路尘的来源十分复杂，主要有：（1）邻近地区因风蚀、水蚀作用带来的泥沙与尘土；（2）机动车携带泥块、沙尘、物料等抖落遗撒等；（3）机动车行驶造成自身磨损与消耗（如轮胎、刹车垫的磨损，尾气净化装置的老化与消耗等）及尾气排放；（4）路面老化破损后被碾压形成的颗粒物；（5）冰雪天气施洒沙粒及盐水形成的颗粒物；（6）生物碎屑，如，枯枝落叶，草坪、树木修剪时遗留的碎屑，经过干燥、碾压形成颗粒物；（7）废物丢弃、泼洒，如，烟蒂、纸屑等垃圾；（8）大气降尘。而对于未铺装道路，除以上的扬尘来源处，更多的是由道路自身破损形成的。

2 道路积尘负荷测定

2.1 采样布点

城市道路根据其承担交通功能的不同，可分为主干道、次干道、支路和快速路。主干道和次干道较长，支路和快速路较短。由于乌鲁木齐市城区内道路较多，因此，此次实验仅选择4条代表性道路路段进行测定。测定的主干道、快速路占该类型道路总长度的1/4～1/3，次干道和支路占1/10～1/4。根据监测规范的要求，道路积尘负荷的监测均在晴天天气情况下进行。

选取的特征路段：（1）主干道——扬子江路；（2）次干道——滨河中路；（3）支路——北艺公园街；（4）快速路——克南高架。

对每一个路段，每隔3 km采集一个样品，每个样品由3个子样品混合（即每隔0.5～1 km采一个子样，再将这3 km内采集的子样品混合成一个样品）。对于长度小于2 km的路段，整个路段采集3个样品，不做混合处理。

2.2 采样方法

采样地点设置在车流能够完全监视并且行驶车辆的司机也能看见采样作业人员的地点。在确认采样安全的前提下，视路面洁净程度，用带状标示物横跨道路标出0.3～3 m宽的采样区域，计算采样面积，每个样品的采样面积累计记为S（单位：m2）。用真空吸尘器吸扫路面积尘，按照1 min/m2的速度进行均匀清扫。采样完毕后，取下配套的吸尘纸袋，检查是否撕裂或其他裂缝，装入密封袋或容器中，并记录采样信息。

2.3 道路积尘负荷计算方法

依据HJ/T 393-2007防治城市扬尘污染技术规范测定道路积尘负荷值，在105 ℃条件下将单个道路积尘样品烘至恒重，取出放入干燥器中冷却，称重，记为W0（单位：g）；将20目、200目筛子由上而下层叠放入摇床内，称取30～100 g道路积尘，放入20目筛中，重量记为W（单位：g）；将20目的筛上物，记为W20（单位：g）；将200目的筛上物记为W200（单位：g）；按照式（1）计算道路表面积尘负荷SL：

S （1）

2.4 车流量调查及车重计算方法

对积尘负荷采样道路，应用数码摄像机定位拍摄方式，对道路进行分车型车流量的现场记录，并对乌鲁木齐市4条典型道路的连续车流量进行了统计分析，研究车流量随时间的变化规律，对不同品牌客车和货车空载和满载时的质量进行调查分析，得到不同类型车辆的单车质量。根据不同类型车辆的平均质量及行驶在道路上机动车中不同类型车辆的比例计算车辆的平均质量，计算方法见式（2）。

（Wi×ai%） （2）

式中：为道路上车辆的平均重量，t；n为车辆的种类数；Wi为第i种车辆的平均重量，t；ai为第i种车辆占道路上总车辆数的比例，%。

3 道路积尘负荷测定结果及分析

根据对乌鲁木齐市不同类型道路的采样和实验室分析可知，路面积尘负荷的结果见表1，乌鲁木齐市道路积尘负荷与不同类型道路平均车速的关系详见图1。

根据图1可知，车速最快的克南高架快速路的道路积尘负荷最低，其次为主干道和次干道，车速最慢的北艺公园支路的路面积尘负荷最高。

由表1的统计结果可知，在此次选取的道路类型中，快速路克南高架的日车流量为4 450辆，仅有主干道扬子江路车流量的1/3左右，但是根据乌鲁木齐交警部门的统计数据可知，乌鲁木齐市的河滩快速路的日车流量平均在10万辆以上，东、西外环快速路的车流量也在7万辆以上，由此可知，此次采样的克南高架快速路的车流量及车重数据不具有快速路的代表性，因此，此次仅对主干道、次干道和支路的车流量和车重与道路积尘负荷的变化规律进行分析，详见图2、图3。

通过图2和图3的曲线变化可知，车流量最大的主干道道路积尘负荷最低，其次为次干道，支路的路面积尘负荷最高。车重最大的主干道道路积尘负荷最低，其次为次干道，支路的路面积尘负荷最高。

根据实验结果分析，道路积尘负荷与车速、车流量和车重均呈反比关系。车速最快的快速路的道路积尘负荷最低，车速最慢的支路路面积尘负荷最高；车流量最大的主干道道路积尘负荷最低，车流量最小的支路路面积尘负荷最高；车重最大的主干道道路积尘负荷最低，车重最小的支路路面积尘负荷最高。由此可知，乌鲁木齐市的支路积尘负荷普遍大于主干道和快速路，主要原因是由于支路与主干道和快速路在道路路面硬化和管理、道路清扫方式及道路两侧存在的粉尘排放源上均存在差异，同时受城市局域风、道路清洁度、车辆速度和密度的不同影响[3]，支路产生的二次扬尘污染要普遍大于主干道和快速路。

4 道路积尘污染控制措施

道路扬尘是一种混合尘源，排放源多且复杂，来源于建筑施工工地、拉送物料的运输车辆及各种尘粉的堆场，为减少扬尘污染，可采取以下防治措施。

4.1 加强施工工地监管，有效防止尘土入路

路面积尘的主要来源是道路两侧的各类施工工地。因此，要加强对道路两侧各类施工工地的监管，有效控制路面积尘。道路两侧所有工地应设置高标准围挡；工地内道路、操作场地应进行硬化处理；裸露泥土、易尘物料应采取覆盖或洒水措施；运送渣土、材料的车辆出工地时，应将车轮冲洗干净，防止车辆将泥土带入附近道路。拆迁施工和拆除违章建筑时，有条件的地方应实施洒水降尘，防止扬尘随风污染附近道路。

4.2 严格运输车辆管理，尽量减少物料撒漏

运输车辆撒漏是产生路面积尘的一个重要原因。因此，应严格运输车辆管理，尽量减少物料遗撒或泄漏。运输渣土、石料、水泥、煤炭、垃圾等物料的车辆，应当采取蓬盖、密闭等措施，不得超量装载和超速行驶，防止在运输过程中出现物料遗撒或泄漏，从而减少因车辆碾压而产生的路面积尘。专门从事渣土、石料、煤炭、垃圾运输的单位或个人，应当依法取得准运手续，并按照公安交警、城管执法和市容环卫等部门批准的线路、时间、地点，进行运输和倾倒。

4.3 改进道路清扫方式，不断提升保洁水平

路面积尘因碾压、刮风和清扫所产生的二次扬尘，具有多次沉降、重复污染的特点。因此，应采取洒水控尘、减少积尘的湿式清扫方式，不断提升道路保洁水平。要制定更高的道路保洁作业标准，改进和完善垃圾收运系统，更新机械化清扫设备。要改进道路监管方式，并增加资金投入，提高机扫率。特别是对于城区高架路、主干道，应采取先进的机扫方式，夜间还可使用高压清洗车进行清洗冲刷；采用人工方式时，应符合城市市容环境卫生作业规范。

5 结语

根据对乌鲁木齐市4类典型道路的采样和实验室分析结果可知，道路积尘负荷与车速、车流量和车重均呈反比关系，主要是由于支路与主干道和快速路在道路路面硬化和管理、道路清扫方式及道路两侧存在的粉尘排放源上均存在差异，同时受城市局域风、道路清洁度、车辆速度和密度的不同影响，乌鲁木齐支路的积尘负荷要普遍大于主干道和快速路。该文建议通过加强施工工地监管有效防止尘土入路， 严格运输车辆管理尽量减少物料撒漏，改进道路清扫方式等防治措施，有效减少道路的二次扬尘污染。

致谢

该文中道路积尘负荷的采样和测定由北京市环境保护科学研究院协助进行，车流量和车型等数据均为视频统计，由乌鲁木齐市环科所诸位同事协助完成，在此一并表示衷心感谢。

参考文献

[1] 2007 HJ/T 393-2007，防治城市扬尘污染技术规范[S].

[2] 朱振宇，张诗建，张亚飞，等.道路交通扬尘采样方法研究进展[J].环境与可持续发展，2014，39（1）：41-45.

[3] 曹巍.济南市区道路积尘负荷的测定及控制措施[J].环境卫生工程，2011，19（4）：24-27.