陳新軍，李德福

(1.臨沂市水利局，山東 臨沂 276001； 2.平邑縣水土保持局，山東 平邑 273300)

臨沂市開發(fā)建設(shè)項目揚塵污染防治技術(shù)探討

陳新軍1，李德福2

(1.臨沂市水利局，山東 臨沂 276001； 2.平邑縣水土保持局，山東 平邑 273300)

揚塵污染；風(fēng)力侵蝕；水土保持；防護體系；開發(fā)建設(shè)項目；臨沂市

隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進，揚塵污染已成為大氣污染的主要形式之一。分析了揚塵污染的主要危害，并簡單介紹了開發(fā)建設(shè)項目揚塵的來源。以臨沂市為例，分析了開發(fā)建設(shè)項目存在的“重水力侵蝕，輕風(fēng)力侵蝕”問題，并指出在編制項目水土保持方案時，要根據(jù)“因地制宜，因害設(shè)防”的原則，在搞好水力侵蝕防治的同時，開展風(fēng)力侵蝕防治；盡量減少工程區(qū)內(nèi)的裸露地表面積，縮短大風(fēng)季節(jié)裸露時間，加強臨時覆蓋和攔擋措施；在施工中后期增加植物措施，加強對臨時堆土坡面和非硬化的可蝕性地表進行風(fēng)蝕監(jiān)測；優(yōu)化水土保持措施配置，分層次、分區(qū)域完善開發(fā)建設(shè)項目水土保持綜合防護體系，以控制因開發(fā)建設(shè)而造成的揚塵污染。

風(fēng)力侵蝕引起的揚塵污染是大氣污染的主要形式之一，治理大氣污染，已成為當(dāng)前我國生態(tài)建設(shè)工作者的一項重點工作?！吨腥A人民共和國水土保持法》明確規(guī)定，水土保持的目的是“預(yù)防和治理水土流失，保護和合理利用水土資源，減輕水、旱、風(fēng)沙災(zāi)害，改善生態(tài)環(huán)境，保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展”，防治風(fēng)力侵蝕是水土保持的主要工作內(nèi)容之一。優(yōu)化開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案防治措施技術(shù)體系，防治風(fēng)力侵蝕是當(dāng)前大氣污染治理的需要。

1 開發(fā)建設(shè)項目揚塵來源

揚塵污染主要危害是污染大氣，危害人類的健康。當(dāng)人體吸入粉塵后，小于5 μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時還會引起肺癌。降落在植物葉面的粉塵會阻礙光合作用，抑制植物生長。開發(fā)建設(shè)項目施工往往伴隨著大量的土方開挖、堆積、搬運、回填等過程，松散的土體長期暴露在干燥的空氣中，在風(fēng)力作用下，很容易引起揚塵。

(1)開挖過程。在 “四通一平”階段，地表建筑、植被等被清理，開挖地表使原本穩(wěn)定的土體失去保護，表層土松散粉化，容易引起風(fēng)力侵蝕。

(2)堆積過程。在地基開挖階段，大量密實的新鮮土層暴露在外，若遮擋不密，則在大風(fēng)季節(jié)容易引起揚塵。

(3)搬運過程。出入工地的機動車不及時沖洗，運輸設(shè)備防護不當(dāng)，運輸過程灑落于道路上的渣土、煤灰、灰土、煤矸石、沙土、垃圾等在來往車輛的碾壓后形成粒徑較小的顆粒物進入空氣，形成道路交通揚塵。這些顆粒物往往是反復(fù)揚起、沉降，造成重復(fù)污染。

(4)回填過程。主體完工后，回填堆積的土方，綠化區(qū)攤平整地、種植植物，在達到防治目標(biāo)前的自然恢復(fù)期，由于郁閉度不夠，裸露的地表缺乏足夠的覆蓋，在風(fēng)力作用下容易引起揚塵。

2 臨沂市開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案存在的問題

臨沂市屬于北方土石山區(qū)降水比較豐富的地區(qū)，水力侵蝕是該市主要的侵蝕方式，冬、春旱季降水少、風(fēng)力強，但風(fēng)力侵蝕往往被忽視。屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。年均氣溫13.2 ℃，多年平均降水量866.4 mm，80%的降水集中在6—9月份。多年平均風(fēng)速3.0 m/s，東風(fēng)為全年主導(dǎo)風(fēng)向。臨沂市的開發(fā)建設(shè)項目多數(shù)集中在旱季施工，風(fēng)蝕現(xiàn)象比較嚴重，這也是春季城市揚塵較大的主因之一。而在當(dāng)?shù)厮帘３址桨冈O(shè)計中，防治目標(biāo)主要強調(diào)的是水力侵蝕的防治；在防護體系布局上，強調(diào)排水、區(qū)域攔蓄調(diào)控、水資源分配調(diào)控等系統(tǒng)的布設(shè)，即使對堆土的臨時覆蓋和攔擋，也是把減緩雨季暴雨對土體的沖刷作為第一出發(fā)點，沒有根據(jù)不同時段土壤侵蝕的特點去完善水土流失綜合防護體系；在水土流失預(yù)測上，監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測點布設(shè)、監(jiān)測方法主要針對水力侵蝕特點確定，而針對風(fēng)力侵蝕的防治措施少之又少。

3 揚塵污染防治技術(shù)體系探討

在編制水土保持方案時，根據(jù)“因地制宜，因害設(shè)防”的原則，明確水力侵蝕主要防治目標(biāo)，并針對不同部位、不同時段外營力的變化，開展風(fēng)力侵蝕防治[1]。盡量減少工程區(qū)內(nèi)的裸露地表面積，縮短大風(fēng)季節(jié)裸露時間，加強臨時覆蓋和攔擋措施；在施工中后期增加植物措施，加強對臨時堆土坡面和非硬化的可蝕性地表的風(fēng)蝕監(jiān)測；優(yōu)化水土保持措施配置，分層次、分區(qū)域完善開發(fā)建設(shè)項目水土保持綜合防護體系。

3.1 堆土區(qū)臨時綜合防護體系

在冬春多風(fēng)的季節(jié)，施工場地的臨時堆土區(qū)是土壤侵蝕發(fā)生的主要區(qū)域，為有效防治水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕，要盡量減少裸露地面的面積和時間，同時做好降水的疏排與攔擋。主要配置以下措施進行綜合防護。

3.1.1 臨時覆蓋

對堆放時間較短的地基回填土或表土，在表面覆蓋密目防塵網(wǎng)苫蓋防護。堆放時間超過1年的，除用防塵網(wǎng)覆蓋外，注意堆積坡度不能大于1 ∶1.5，以防止產(chǎn)生重力侵蝕；另外，要用草苫子進行覆蓋，在草苫子中添加草籽、保水劑、肥料等，增加綠化面積，形成長期有效的植被防護層。

3.1.2 擋土墻臨時攔擋

為穩(wěn)定臨時堆土坡腳，在堆土周圍用編織袋裝土攔擋。采用“品”字形緊密排列的堆砌方式，編織袋裝土堆高1.0 m，底寬1.5 m,頂寬0.5 m,坡比1 ∶1。在防治水力侵蝕的同時，能有效穩(wěn)定坡面，減少風(fēng)力侵蝕的發(fā)生。

3.1.3 臨時排水及沉沙

臨時排水溝主要是排除堆土區(qū)的積水，一般用土溝即可，底寬0.3 m，深0.3 m，坡比1 ∶1。在排水溝出口處開挖臨時沉沙池，沉沙池為矩形斷面，規(guī)格3 m×2 m×1.5 m(長×寬×深)，砌石結(jié)構(gòu)，使用過程中定期清淤，自然恢復(fù)期后回填。布設(shè)沉沙池的目的是為了減少水流攜帶泥沙進入場地為揚塵提供基質(zhì)。堆土區(qū)臨時防護措施體系配置見圖1。

圖1 堆土區(qū)臨時綜合防護體系示意

3.2 喬灌草混交綜合防護體系

按照“適地適樹”“適地適草”的原則，在喬灌草種選擇上以當(dāng)?shù)貎?yōu)良鄉(xiāng)土樹、草種為主[2]，以保證林草成活和正常生長，同時滿足植物多樣性和群落穩(wěn)定性的要求[3]。在水平層面上，常綠與落葉種類混交、不同觀賞顏色種類混交，增加植物樹冠枝葉吸附粉塵的能力，增加地表植被覆蓋，減少地表裸露面積；在垂直層面上，結(jié)合造景和灌木模紋帶，喬、灌、草混交，形成綠色屏障攔阻風(fēng)力，降低風(fēng)的挾沙能力。

3.3 隱蔽揚塵區(qū)防護體系

開發(fā)建設(shè)項目區(qū)喬木林下表土裸露區(qū)和過度硬化區(qū)域由于植被覆蓋度或硬化度高，人們往往忽視風(fēng)力侵蝕的存在。在喬木綠化區(qū)，林下樹穴等裸露地表為風(fēng)力侵蝕提供條件；在停車場、路面等硬化地面，降雨沖刷的顆粒、交通工具帶入的粉塵等物質(zhì)水分蒸發(fā)后堆積于硬化地面，交通擾動和風(fēng)力讓這部分物質(zhì)懸浮于空氣中，形成揚塵。因此，增加地表植被覆蓋，提高地表吸附塵埃能力，能有效防止風(fēng)力侵蝕的發(fā)生。

3.3.1 林下裸露區(qū)覆蓋措施

主要針對行道樹、喬木綠化帶等高大喬木，樹穴表土回填后，在表層撒草籽并用草苫覆蓋，或者直接鋪裝狗牙根草皮，周圍穴梗高于草皮底部5 cm。對于樹穴內(nèi)不宜植草的樹木，樹穴內(nèi)回填土表層鋪裝水磨石子或膠彩石，石子頂面低于穴梗5 cm。

3.3.2 植草磚工程

植草磚是目前國內(nèi)較為流行的一種園林路面鋪筑技術(shù)[4]，相對于不透水構(gòu)件，可蓄滲雨水，回補地下水，涵養(yǎng)水源；避免了大面積的硬化，增加了綠化面積；使地面與地下保持能量交換，降低地表溫度，濕潤、凈化空氣。在改變水循環(huán)和增加綠化效果的同時，植草磚及其穴內(nèi)播種草也能收納塵土顆粒，減少粉塵，尤其在停車場等硬化度要求高的區(qū)域，這種收納作用能有效防止風(fēng)力侵蝕引起的揚塵污染。植草磚鋪設(shè)時，首先清理土方，并達到設(shè)計標(biāo)高，找平碾壓密實，壓實系數(shù)達95%以上，并注意地下埋設(shè)的管線。其次，鋪設(shè)150 mm厚的級配砂石基層(最大粒徑不得超過60 mm，最小粒徑不得小于0.5 mm)，并找平碾壓，密實度達95%以上。再次，用30 mm厚中砂作為找平層，中砂要求具有一定的級配，即粒徑0.3～5 mm的級配砂找平，該層也是透水層，便于植草磚保水。最后，鋪設(shè)面層植草磚，在鋪設(shè)時應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖案鋪設(shè)，應(yīng)輕輕平放，用橡膠錘錘打穩(wěn)定，后用營養(yǎng)土填充磚孔，接著撒上草籽，再撒上一些土以使基層土與植草磚頂端等高。草皮完全長好，此區(qū)域即可投入使用(見圖2)。

圖2 植草磚鋪裝示意

3.4 灑水降塵防護體系

施工場地松散的土體、機械攜帶的泥土等為風(fēng)力侵蝕提供了基質(zhì)，可通過布設(shè)灑水降塵體系降低風(fēng)力侵蝕的危害。

3.4.1 施工場地灑水降塵措施

在施工場地內(nèi)土質(zhì)疏松的地表進行定期灑水，灑水量可通過車頭或車尾底部安裝的噴頭數(shù)量和直徑確定，灑水盡量霧化，濕潤地表，以地面不積水為宜，不能形成徑流。施工高峰期，加大灑水頻次，保證每天灑水4次。通過灑水降塵，提高地表松散土壤的表面含水量，增加土壤表面的黏合力，在松散的土壤顆粒表面形成泥皮，臨時提高土壤抗蝕性。

3.4.2 場地出口沖洗措施

為防止車輛等機械攜帶泥土出施工場地形成路面揚塵，在出口設(shè)置清洗裝置，將機械攜帶泥土沖洗干凈，沖洗用水通過排水溝進入沉沙設(shè)施，沉淀后的水體經(jīng)過濾后進入蓄水池，循環(huán)用于清洗，節(jié)約用水。

3.5 水土保持風(fēng)蝕監(jiān)測體系

在水力侵蝕為主的北方土石山區(qū)的開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案中，很少對風(fēng)力侵蝕提出監(jiān)測要求。但對一些施工擾動面積大、時段長的項目，開展風(fēng)力侵蝕監(jiān)測還是十分必要的。建議結(jié)合項目實際建設(shè)風(fēng)力侵蝕監(jiān)測體系，主要包括侵蝕量監(jiān)測、風(fēng)沙輸移量監(jiān)測、大氣降塵量監(jiān)測等內(nèi)容[5-6]。

4 結(jié) 語

臨沂市屬我國北方土石山區(qū)降水量較多的地區(qū)，土壤侵蝕以水力侵蝕為主，但在干旱季節(jié)風(fēng)力侵蝕也比較嚴重。結(jié)合臨沂市的實際，本文探討了如何構(gòu)建該類型地區(qū)的揚塵污染防治技術(shù)體系，主要是通過優(yōu)化開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案措施配置，建立堆土區(qū)臨時防護體系、喬灌草混交綜合防護體系、隱蔽揚塵區(qū)防護體系、灑水降塵防護體系等，做到開發(fā)建設(shè)項目施工中挖、填、運、堆裸露地表全覆蓋，減少機械擾動引起的土體遷移，增加松散地表土的黏結(jié)能力，減少風(fēng)力侵蝕基質(zhì)，切斷揚塵來源。另外，建議加強風(fēng)力侵蝕量、風(fēng)沙輸移量、大氣降塵量等監(jiān)測，為完善開發(fā)建設(shè)項目水土保持措施防護體系提供依據(jù)。

[1] 趙永軍.開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制技術(shù)[M].北京：中國大地出版社，2007：205-207.

[2] 趙永軍，陳吉虎，王云璋.開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案中植物措施的配置[J].中國水土保持，2007(8)：17-20.

[3] 陳新軍，田里，張望林. 基于“生態(tài)系統(tǒng)控制論”原理的小流域綜合治理對策研究[J].中國水土保持，2010(5)：58-60.

[4] 靳新紅.城市新建住宅小區(qū)基于水土保持的雨洪利用工程設(shè)計[J].中國水土保持，2015(2)：27-30.

[5] 鄒維.風(fēng)力侵蝕監(jiān)測方法探討[J].中國水土保持，2009(7)：42-43.

[6] 廖章志.測釬觀測小區(qū)監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用分析[J].中國水土保持，2015(2)：31-32.

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

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1000-0941(2015)08-0026-03

陳新軍(1978—)，男，山東濟寧市人，高級工程師，碩士，從事水土保持小流域治理工作。

2015-05-25