1 城市颗粒物污染现状
近年来中国北京市大气能见度明显恶化,城市大气颗粒物污染是造成城市灰霾天气的罪魁祸首。京津冀、长三角、珠三角等区域每年出现灰霾污染的天数达到100天以上,广州、南京、杭州、深圳、东莞等城市灰霾污染更为严重;东部地区大气能见度与20世纪60年代初期相比,下降了约7公里-15公里。
随着经济的迅猛发展,国外数十年发生的大气污染问题在我国多个城市集中出现,呈现复合、压缩形态。目前我国超过2/3的城市空气质量不达标,已进入大范围生态退化和复合性环境污染的阶段。如果不采取有效的控制措施,中国国内的大部分城市最终都将发展成为复合型的颗粒物污染状态。
城市大气颗粒污染物成分复杂,北京最新的监测统计数据显示:雾霾颗粒中机动车尾气占22.2%,燃煤占16.7%,扬尘占16.3%,工业占15.7%。数据表明,在大型城市环境中,机动车及交通污染是大气污染尤其是 PM2.5污染的主要贡献因素之一。另外,机动车尾气排放及路面扬尘均可产生大量的NOx,与机动车尾气排放的有机物光化学反应形成的二次气溶胶对PM2.5污染有很大贡献。
2 道路扬尘的特点及危害
2.1 特点
Ø 路面扬尘属于开放性产尘,产尘点多而不固定、涉及面大;
Ø 属于具有阵发产尘性质的尘源,因而这种粉尘散发到大气中;
Ø 不易用通常的排气罩等形式的除尘设备来控制,给防尘带来了很大的困难。
2.2 危害
Ø 能见度降低,易造成人与行驶车混乱,带来严重的安全事故和隐患;
Ø 对人体健康和生活环境产生的危害十分巨大,易引发各种呼吸系统疾病;
Ø 对于发生扬尘、粉尘浓度较高的地方必须采取各种除尘措施,因此增加经济成本;
Ø 污染环境,增加环保纠纷。
3 道路扬尘治理方法
3.1 传统洒水方法及特点
为缓解道路交通扬尘问题,目前环卫部门普遍采取的方法是定期用洒水车洒水,该方法比较简单、方便。但同时也存在一些问题:备用车辆不足、洒水及时性难以保障、用水量大、地表水分蒸发渗透快、抑尘时间短(夏季约15-30min)等缺点。
洒水防尘的作用主要在于润湿颗粒细小的干燥粉尘,使其相对密度增大,并粘结成较大的颗粒,使之在外力作用下不能起尘。实践表明,传统洒水法抑尘比较适用于温度低于20℃、相对湿度大于40%条件下的混凝土路面。由于水的表面张力较大,喷洒纯水防尘时,微细尘粒不易被水润湿,因而防尘效果不佳,如对PM2.5粉尘的捕获率只有1%-28%。
另外,我国是一个水资源相对匮乏的国家,尤其是大城市水资源匮乏更甚,洒水抑尘效果不明显,并且造成大量的水资源消耗,有悖于国家节能减排国策和可持续发展战略。
3.2 化学抑尘新概念
近年来各级政府非常重视大气污染问题。为了有效控制大气中可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和氮氧化物(NOX)等有害物质的浓度,加大了治理力度,制定了多项行之有效的措施。其中,化学抑尘作为一种新概念进入了大众的视野。
道路化学粉尘控制技术是在道路洒水中加入湿润剂及添加剂,使水的表面张力大大减小,从而快速充分润湿灰尘,提高了抑尘效率。另外产品中的添加剂还对机动车尾气中的颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等有害物质具有吸附作用。同时产品具有一定的保湿功能,可以减少洒水频率,从而降低工作成本并减少水的损耗。产品本身对环境无毒、无污染,在自然条件下可降解为自然界中的常见小分子,从而进入物质循环,从而很好的改善城市空气质量。
4 宝莱尔环保道路粉尘控制剂简介
4.1 产品简介
Polymer Technology针对不同路面开发了一些列环保粉尘控制剂,通过将产品药剂添加到洒水车中经环卫作业,可起到道路抑尘的作用。宝莱尔市政道路粉尘控制剂是一种由表面活性剂、湿润剂、吸附剂以及其他助剂组成的混合物质。其中,表面活性剂使水的表层分子与空气接触状态发生变化,接触面积大大缩小,导致水的表面张力降低,使得粉尘得到充分湿润。湿润剂有较强的吸水、保水性,从而减少了洒水频率。吸附剂则可以在自然环境中对汽车尾气中的颗粒物、氮氧化物等污染物具有一定的吸附粘结作用,减少路面环境中其活动量。另外,添加的其它助剂使产品抗碾磨性,低、高温作业性得到有效改善(可以耐受零下20度低温)。
4.2 产品特点
Ø 对道路大气中 PM10、PM2.5、氮氧化物浓度具有明显的抑制作用;
Ø 降低工作成本并减少水的损耗;
Ø 固化后柔韧性好;潮湿时表面不滑;
Ø 不受温度的影响,抗冻融、抗风蚀效果好;
Ø 产品材料生态、高效、安全,可自然降解,不影响植物生长、无残留物;
Ø 对车辆和道路桥梁无腐蚀,不影响行车安全。
4.3 产品作用原理
(1)润湿作用
产品中的表面活性剂由亲水基和疏水基组成,溶于水时,其分子完全被水分子包围,亲水基一端被水分子吸引,疏水基一端则被排斥伸向空中,这样湿润剂物质的分子在水溶液表面形成紧密的定向排列层(界面吸附层),使水的表层分子与空气接触状态发生变化,接触面积大大缩小,导致水的表面张力降低,同时朝向空气的疏水基与粉尘之间有吸附作用,而把尘粒带入水中,使得粉尘得到充分湿润。
(2)吸附作用
润湿后的吸附剂不但可以对路面环境中的PM10、PM2.5 有一定的吸附作用,还可以对汽车尾气中的氮氧化物有一定的吸附作用,使其不再活动于路面环境中,大大改善了路面环境空气质量。
(3)吸湿保湿性
产品中的湿润剂有较强的吸水、保水性,洒水后减缓水分的蒸发,而天气干燥时亦可从空气中吸湿水分从而保持路面长时间润湿,从而减少了洒水频率。
4.4 产品理化特性
4.5 产品应用场合及效果
道路粉尘控制剂是用于提高水对粉尘的润湿能力和抑尘效果的化学药剂,针对不同的路面可推荐不同的产品型号。目前产品可配合洒水作业广泛应用在铺装道路如水泥路、柏油路等场合,尤其是在交通密集、重点区域、重点时段以及极端的天气(雾霾天)进行喷洒。也可应用在未铺装的渣土路、砂砾路、建筑工地、搅拌站以及附近裸露地面。另外,产品也可应用在煤炭运输过程中,减少煤炭扬尘量,改善铁路沿线周边环境,同时也避免了煤尘对铁路运输设备的损害。
可根据需要选择性的喷洒不同浓度不同型号的道路粉尘控制剂。在药剂有效时间内,可进行补水作业,都可延长道路抑尘剂的抑尘时间,同时减少洒水频率。
(1) 市政道路:产品应用于市政道路,可使路面环境中的PM10含量下降20%-70%,NOx含量下降10%-30%,10万平米道路的年用水量降低约5000吨,有效提高了抑尘效果。
(2) 渣土路:有较强的亲合性和粘结性,容易与灰尘颗粒亲合并把表面颗粒粘结在一起,形成固化层,不易起尘。对渣土的抑尘效率可达到95%以上。
(3) 铁路运煤:煤炭运输实施抑尘处理后,减少煤炭扬尘量达80%,铁路沿线周边环境将得到明显改善,同时也避免了煤尘对铁路运输设备的损害。
4.6 产品应用方法
喷洒装置
可用多功能洒水车、园林绿化洒水车、水罐车、运水车等洒水车进行作业。
4.7产品环境效益及无害性检验报告
4.8 现场应用案例
河北某市化大街同一路段未喷洒药剂与喷洒药剂5天后对比图
原标题:宝莱尔粉尘控制剂——致力市政道路扬尘治理