李 辉, 孟庆江, 邓国庆, 孙 瑞
(江苏省徐州环境监测中心, 江苏 徐州 221018)
道路扬尘是大气沙尘传输、汽车携带抛洒、路面磨损、 周边裸土和建设工地扬尘等各种来源传输和沉积的结果, 也是大气颗粒物污染物和城市地表径流中污染物的重要来源[1-3]。 道路扬尘污染越来越受到包括中国在内的世界各国环保部门的重视, 目前北京[4-5]、天津[6]、重庆[7]和济南[8]等城市都在大力开展扬尘综合整治。 近年来徐州市虽然加大了扬尘污染治理,PM2.5及优良率均改善显著, 但由于地理地形条件、气候条件、历史基础较差、产业结构以重工业为主、 区域性大气复合型污染问题等多重因素的叠加,道路扬尘依然是颗粒物污染的重要来源[9-10]。
道路积尘负荷监测是对车辆通行部分路面积尘的监测。 为了掌握路面积尘对徐州城市主干道及其他道路上道路扬尘的深层次、多方面影响,本文选取徐州市部分国控点周边重点道路及市北郊重点道路进行积尘负荷走航监测分析和现场道路情况分析。道路积尘负荷监测也为探寻徐州市粗颗粒物浓度不降反升的原因、开启“十四五”期间空气质量精细化、高质量治理措施提供一种更高效的方式。
从2021年1~3月份的PM2.5组分看,OM,K+,Cl-,NH4+,NO3-,SO42-等二次离子浓度均同比下降,见图1,降幅分别为13.49%,10.41%,11.21%,25.86%,22.35%,31.23%, 同比降幅较大, 表明二次转化对PM2.5浓度的贡献有所减少;Na+,Mg2+,Ca2+,EC,重金属等一次源组分浓度均同比上升, 升幅分别为44.34%,42.91%,23.98%,28.22%,2.57%, 一次源组分主要来源为土壤尘、地表尘和建筑尘,表明扬尘对PM2.5浓度的贡献有所增加,见表1。
图1 一、二次源组分浓度
表1 1~3月份各组分在PM2.5 中的占比
2021年1~3月份, 徐州市空气质量总体有较大提升,PM2.5及优良率均改善显著, 但PM10浓度及降尘量不降反升,造成空气质量改善成效打折扣。徐州市PM2.5质量浓度为58.7 μg/m3,同比降低14.1%;优良天数为64 d,同比增加7 d;优良率为71.1%,同比升高8.5 个百分点;但同期PM10质量浓度均值为99 g/m3,同比上升13.7%;全市降尘量均值为4.7 t/(km2·30 d),同比升高14.6%。
PM10和降尘量2 项监测指标连续出现升高趋势,且整体升高幅度较大,徐州各区同比变化详见表2。
表2 1~3月份市辖区PM10 及全市降尘量同比变化情况
采用道路积尘走航监测车及手持式颗粒物监测仪等方法, 对中心城区及城郊结合部主要道路开展道路走航监测, 分析不同类型和区域道路积尘负荷情况,积尘负荷比例分布见图2。
图2 道路平均积尘负荷比例分布
道路积尘负荷是对车辆通行部分路面积尘的监测,方法遵循HJ/T 393—2007《防治城市扬尘污染技术规范》,依托道路积尘负荷走航监测技术,按照实际监测和现场道路情况, 整体判定徐州市积尘负荷数值小于0.3 g/m2属于清洁路段, 积尘负荷数值在0.3 ~0.5 g/m2之间为较清洁路段, 积尘负荷数值在0.5 ~1.0 g/m2之间为较差,积尘负荷数值大于1.0 g/m2为差。
(1)城区道路积尘监测
选取新城区、黄河新城、鼓楼区政府、桃园路、农科院国控站点周边道路开展积尘负荷监测及溯源工作,积尘比例分布见图3,平均积尘负荷统计见表3。
图3 道路平均积尘负荷比例分布
表3 道路平均积尘负荷统计
(2)城郊道路积尘监测
选取徐州市北部区域城郊道路开展积尘监测,该区域存在降尘量持续偏高,扬尘污染严重,大型货运车辆集中等现象。
4月29日对徐州北区重点道路开展积尘负荷走航,共涉及6 条道路,总里程约37 km,发现高值路段5 处,见表4。 虽较多路段已经采取了洒水降尘等措施,但市北区整体道路清洁程度差,较多路段积尘量偏高,区域道路积尘介于0.21 ~1.07 g/m2之间,见图4。 其中,310 国道茅村段手持式颗粒物监测仪现场监测PM10质量浓度为962 μg/m3, 高出同时段国控点PM10浓度669%。
表4 铜山区积尘走航道路情况
图4 城郊道路平均积尘负荷比例分布
根据选取的国控点周边及城乡结合区域道路走航监测数据分析,相关监测结果如下。
(1)徐州市整体道路清洁程度一般,城区道路清洁情况好于城郊道路
城区道路较清洁以上路段占比为50.1%~86.7%,较差以上路段占比为13.3%~49.9%,城郊道路较清洁以上路段占比仅为20%,较差以上路段占比达到80%。
(2)部分路段积尘负荷较高,扬尘污染严重
新城区国控站点周边金下路、 明新路积尘负荷分别为27.4,9.0 g/m2, 其中金下路手持式颗粒物监测仪现场显示监测PM10质量浓度为579 μg/m3,高出同时段国控点283%。
徐州经开区2 国控站点周边重点道路保洁较差,走航11 条道路,发现高值路段5 条,积尘负荷均超过1.0 g/m2。 其中,高新路手持式颗粒物监测仪现场监测PM10质量浓度为294 μg/m3, 高出同时段国控点82.6%; 驮蓝山路手持式颗粒物监测仪现场监测PM10质量浓度为723 μg/m3, 高出同时段国控点306%。
(3)同路段洒水前后积尘监测结果变化明显
选取新城区站点周边相同路段, 开展洒水前后道路积尘对比监测,积尘负荷变化差距较大。道路洒水时监测段积尘量明显偏低,积尘负荷为0.12 g/m2,达到清洁水平,但当路面洒水蒸发后,道路积尘未能及时清除,积尘负荷明显上升,达到0.49 g/m2,变为较差水平。
徐州城区主、次干道密集,整体车流量大。 在国控空气站点周边1 km 范围内保洁力度和水平较好,道路相对清洁。但国控空气站点外围区域,积尘清扫不及时。另外,道路保洁措施粗放、单一,只是采取抑尘措施,而不是彻底清除积尘。
位置较偏或位于城乡结合部道路, 大型机动车较多, 受道路修复施工或周边工地扬尘飘散及行驶车辆过跑冒撒漏、道路保洁水平较低等影响,导致道路积尘较多,车辆行驶时扬尘污染严重。
通过对空气自动站点及降尘监测点位周边道路污染源巡查现场情况来看, 施工工地管控措施落实不到位。工地内裸土未覆盖现象集中,渣土车带泥上路,“粗暴”施工导致部分渣土抛洒至外部道路,现场路面脏乱,车辆经过时带起扬尘等现象频发。
通过对站点周边道路走航监测发现, 虽然较多路面洒水清理积尘,但两侧绿化带,防尘网等区域并未及时清扫,多数区域积灰严重,在风速较大时落地造成道路积尘。
对徐州市2021年1 ~3月份空气质量及道路积尘走航结果初步分析, 徐州市整体道路清洁程度一般,较多道路积尘负荷偏高。国控点周边道路积尘负荷介于0.11 ~27.4 g/m2之间, 国控站点周边200 m范围内道路散水保洁频次较高,清洁程度较好,但周边3 km 范围内,均发现不同道路积尘负荷超标严重现象。徐州市北郊的华润路、310 国道、304 县道等道路积尘明显,积尘负荷介于0.21 ~1.07 g/m2之间,结合徐州市污染物来源和城市道路现状, 判定道路积尘累计、 工地扬尘持续排放是影响徐州地区粗颗粒物上涨的主要原因。根据扬尘管控、污染物累计排放从源头治理的原则,提出建议。
(1)推进道路保洁常态化、标准化、精细化作业
强化路面清扫保洁力度。 特别是重点路段及工地密集区域,坚持每天对路面进行全方位清扫。
(2)建筑工地严格管控
2021年徐州市各类重点工程、建筑工地持续增加, 工地扬尘同时大幅增加, 另因徐州天气相对干燥,风力、风速较大,建议重点提升对工地扬尘的管控水平。
(3)严控机动车辆带泥上路行驶
继续强化城市道路渣土车行驶管控, 对上路行驶的渣土车严格落实冲洗、覆盖等规定,合理规划运输时间、线路,坚决杜绝机动车带泥上路,坚决杜绝机动车非法行驶等现象。
(4)重点区域靶向治理
建议加强数据偏高监测点位周边区域的工业企业、建筑工地以及道路扬尘情况定期排查,实施限期治理清扫,有效降低重点区域内降尘量。