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《山东建筑大学》 2011年
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城市道路扬尘排放特性及控制技术研究

张猛  
【摘要】:道路扬尘指道路积尘在一定动力条件作用下进入环境空气中形成的扬尘,主要来源于城市裸露地面、大规模旧城拆除、建筑施工扬尘、交通运输和道路清扫作业等。这部分颗粒物往往反复扬起,反复沉降,再次或多次进入空气,造成重复污染,严重影响城市居民的健康及城市生态景观,造成诸多危害。因此从源头控制城市道路扬尘污染是提高环境空气质量的一种重要途径。 本论文以济南市为研究区域,以城市铺设道路扬尘作为研究对象,分析道路扬尘的物理特性;采用美国环保署AP-42方法,结合收集的气象资料和现场调查采样;根据AP-42铺设道路道路扬尘排放因子模型,计算济南市区道路扬尘PM10、PM2.5的排放因子,估算PM10、PM2.5的排放量;在实验室模拟实验装置上研究降低道路扬尘PM10、PM2.5排放的控制技术。在此基础上,针对济南市区道路扬尘的污染特征与治理现状,研究探讨控制道路扬尘的技术方法和途径。 本论文采用激光粒度分析仪、扫描电镜(SEM)等分析测试手段以及其他实验方法,分析了道路尘的粒度分布、比表面积、真密度、形貌等基本物理特性。结果表明,实验物料的比表面积和真密度分别为:217.25 m2/kg、3.10×103kg/m3;实验物料的粒度分布符合正态分布,中位径为92.20gm;80%的道路扬尘颗粒分布在6.48-220.46gm区间内,实验原始物料大多数为形状不规则的矿物颗粒,少数粒度很小的颗粒形状较规则,多呈球形,为烟尘和煤飞灰的集合体。 根据AP-42铺设道路道路扬尘排放因子模型,计算济南市区道路扬尘PM10、PM2.5的排放因子,估算PM10、PM2.5的排放量。结果表明,路面粉尘负荷随车流量增大而逐渐降低,市中心路面粉尘负荷多小于城市外围路面,外围道路路面粉尘来源复杂,影响因素多,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25.2393g/VKT、4.7311g/VKT、0.5972g/VKT;随着平均车重的增加,排放因子呈现逐渐增大趋势;同种类型道路排放因子均随道路粉尘负荷的增加而增加,粉尘负荷对主干道和快速路排放因子的影响较平稳,对支路和次干道排放因子的影响相对较显著;次干道和快速路排放因子随车流量的增大而减小,主干道车流量对排放因子的影响不明显;一辆车行驶单位距离所产生的排放量可以用排放因子来反映,而不同类型的道路由于车流量差别较大,不同道路排放量除了与排放因子有关,还与各自的车流量和道路长度密切相关,在相同道路测量长度和取样面积的情况下,排放因子越大,道路扬尘的排放量越大。 在实验室模拟实验装置上,采用在线喷水加湿方法研究降低道路扬尘PM10、PM2.5排放的控制技术。在线喷水加湿时,雾化喷头的空气压力和加水流量不同,道路扬尘的产尘率不同,当喷头空气压力为0.3 MPa,加水流量为20mL/min时,达到最佳控制条件,在此条件下,PM1o、PM5、PM2.5总产尘率分别为952.63mg/kg、438.71 mg/kg、170.16mg/kg,PM10、PM5和PM2.5的减排率分别为56.07%、58.82%、54.75%。
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X513

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