道路路面尘土粒度分析

牛高鹏　郭凤清　罗小奉　何丽红

【摘 要】以外环线外天津某高校校园内三种不同功能区的道路路面15个取样点为例，使用吸尘器采集路面尘土，对采集尘土样品预处理，建立不同粒度范围尘土量的计算模型，分析了高校校园不同功能区道路采集样品的粒度分布特点。结果表明，采集样品的粒度主要分为3种类型，每种类型中对应有相应的峰值。该分析结果对制定科学的道路清掃保洁工艺，有效去除道路路面尘土污染具有重要意义。

【关键词】路面尘土；粒度分析；道路清扫

中图分类号： X513 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）36-0100-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.36.042

Granularity Analysis of Road Dust

—— a Case Taken in a University Campus

NIU Gao-peng GUO Feng-qing* LUO Xiao-feng HE Li-hong

（College of Hydraulic Engineering， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

【Abstract】15 sampling points were carried out in a University Campus in Tianjin located out of city center. By gathering road dust with a dust cleaner， pre-treating the samples， building calculation model of dust quality of different granularity in the total road dust， the granularity distribution characteristics of road dust from a University Campus were analyzed. The results showed that there were 3 types of road dust granularity， each of which had a maximum. The analysis is valuable for making road cleaning techniques and decreasing pollution of road dust.

【Key words】Road dust； Granularity analysis； Road cleaning

由于车流扰动等原因致使机动车道路两侧5m宽度范围内形成尘土富集区，是业内研究者们的共识。通过校内典型机动车道路两侧取样，尘土量达45.1g/m2。总体来说，路面尘土呈不均匀分布的现象，从道路两侧到机动车隔离带，因受到车流、环境因素的影响，分布趋势大致呈负相关：快车道的出土量<慢车道的尘土量<近马路牙子区域的尘土量<道路两侧的尘土量。按机动车全域道路平均尘土量25g/m2推算，天津市中心城区的路面尘土累积量约可达2140.0t。依据浮尘监测筛查规范，粒度在100μm以下的尘土约占道路尘土的60%，则计算出市中心城道路路面尘土中可能形成浮尘的尘土总量约达1284.0t。在高速车流、自然因素的推波助澜下，这1000余t的浮尘扩散到空气中，就顺利的构成了空气中TSP（总悬浮颗粒物）的重要元凶。而尘土扩散方式的差异与其粒度的不同密切相关，小于10μm 的颗粒物扩散到空气中，成为永久悬浮物，100μm以上颗粒物被车流扰动进入空气后，因自身重力作用能够快速沉降到地面。在现实意义上，不同功能的清扫保洁车辆（纯扫式扫路机、吸扫式扫路机、洗地机等）工作时，降尘除尘在尘土粒度方面会有较大差异。所以，研究路面尘土不同粒度的形成和分布规律，对提高和优化道路清扫保洁工艺、提高空气质量、美化城市环境、研制高效的清扫保洁机械都具有重要的现实意义和理论意义。

1 尘土的采集方法

取样设备：吸尘器（由220V马力发电机提供电源）、取样围栏、洒水壶、0.35L密封瓶。

选取外环线外天津某高校校园内不同功能区（（超市食堂等商业区、教学办公区、学生宿舍生活区））的典型道路，取样点选取避开无尘、重尘、异常尘地等影响因素。每个功能区选择3个取样点进行尘土取样。取样时，取样围栏紧挨路沿放置。为避免路面起扬尘，在采样点用洒水壶洒湿，用吸尘器采集取样围栏内路面的尘土，每个取样点的土样单独收集放入采样瓶内，记录各取样点的样品信息。

2 尘土粒度的分析工具及分析方法

用实验室量测方法测得采集样品的质量。用1mm孔径的网筛虑过样品。过网筛后筛下的样品质量作为该取样点路面尘土的质量，将其作为粒度分析的样品。

尘土粒度分析工具：MicroTRAC S3500 激光粒度分析仪（其测量范围0.25～1500μm，测量精度0.6%）。

尘土粒度分析方法：利用干法进行样品的粒度分析。筛下的样品烘干后充分混合均匀，从中取样约3g，利用自动程序完成样品的进样、分析等步骤。每个样品测试3次，仪器自动记录3次的平均值作为该样品的粒度分析结果。

3 不同粒度范围尘土量的计算方法

实验样品中不同粒度范围内的路面尘土污染量的计算公式为：

dL=pM/A

式中：dL为某粒度范围的路面尘土污染量，g/m2；p为样品中不同粒度尘土的质量分数，%；M为样品总质量，g；A为采样面积，m2。

4 尘土粒度分布的分析

分析外环线外天津某高校校园内三种不同功能区（超市食堂等商业区、教学办公区、学生宿舍生活区）道路路面的15个取样点的粒度，采集樣品的粒度主要分为3种类型。

（1）肉眼能够明显观察到大颗粒物的样品。粒度分析结果中基本不能检测到PM10；100μm以下的含量为65%。2个峰值出现在58～88μm和209.3～296μm。肉眼观察样品中大颗粒物和落叶的细屑较多，209.3～296μm范围的样品含量较大，约为17%。

（2）肉眼观察，颗粒较细的样品（没有明显的大颗粒物）。粒度分析结果中能够检测到PM10，PM10含量在3%以下；100μm以下的含量较高，在79%以上，峰值在44.00～62.23μm，约占18%。

（3）肉眼观察，大小颗粒均存在的样品。粒度分析结果中不能检测到PM10；100μm以下的含量较多分布在58%以下。样品中颗粒物集中出现在3个数量段：176～296、62.23～104.6、26.16～44.00μm。

对15个采样数据进行分类分析，第1类样品约占总量的60%，主要分布在超市食堂等商业区人流量较多的区域；第2类样品约占总量的10%，主要分布在教学办公区保洁度要求高的区域；第3类样品占总量的30%左右，主要分布在学生宿舍生活区的区域。

5 结论

通过对典型路面采集的尘土样本进行粒度分析，能初步得出天津高校新校区类校园内不同功能区道路路面尘土的粒度分布特征。教学办公区保洁度要求高的区域，路面尘土颗粒较细；超市食堂等商业区人流量较多的区域，路面尘土肉眼能够明显观察到大颗粒物；学生宿舍生活区的区域，肉眼观察，大小颗粒均存在。根据分析结果，应制定科学的道路清扫保洁工艺，有效去除道路路面尘土污染。

【参考文献】

[1]王晓燕，冯伟.北京市道路路面尘土粒度分析研究[J].环境卫生工程，2011，19（4）：5-6.

[2]黄玉虎，李东晨，秦建平，等.道路积尘湿式采样器研发与测试评价[J].环境工程学报，2017，11（3）：1975-1980.

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