建筑施工扬尘排放限值案例研究

李淑芬 邵蕊 和慧 左华

摘要：扬尘已成为城市空气首要污染物，特别是建筑施工扬尘更是城市扬尘的重要贡献者。为加强扬尘污染排放的监管，青岛市建筑施工场地已安装了在线监测设备。通过对在线监测设备与手工监测进行比对分析，得出在线监测结果与手工方法监测结果基本一致。在此基础上，收集大量在线监测数据，并通过频率分析方法确定施工扬尘预警值和报警值，为政府对扬尘在线监测数据管理及施工扬尘污染防治提供技术依据。

关键词：建筑施工扬尘;在线监测;预警值;报警值

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract：Dust has become the primary pollutant of urban air， especially the dust of building construction. In order to strengthen the supervision of the emission of dust pollution， the online monitoring facilities have been installed in construction sites of Qingdao. In this paper， online monitoring and manual methods were compared. The results showed that the emission values of dust monitored by manual and online methods had similar trends. Then， a large number of online monitoring data were collected， and subsequently analyzed through frequency analysis. A warning value and an alarm value were determined accordingly， which could provide technical support for regional dust monitoring data management and dust control.

Keywords：Dust at construction site;Online monitoring;Warning value;Alarm value

目前我國有近2/3 的主要城市空气颗粒物浓度超过国家二级标准，成为城市空气首要污染物[1]。其中，建筑施工扬尘是城市扬尘颗粒物污染的重要原因之一[2-4]。可吸入颗粒物（ PM10） 一直是影响青岛市空气质量的首要污染物[5]。根据青岛市2016年环境空气中颗粒物PM10来源解析结果，城市扬尘源对PM10的贡献率达21.6%。因此，本研究选取PM10为监测因子。

国内施工工地扬尘监管普遍存在“耗人力、效果差、易反弹”的现象[6-7]。重量法是现场监管采用的普遍监测方法，但样品采集周期较长且不连续。扬尘在线监测是扬尘污染监管的新手段[8]。为了加强建筑工地的扬尘污染管理，青岛市于 2017年启动了扬尘在线监测工作，在全市建筑工地安装了扬尘在线监测设备，对工地扬尘排放情况进行全天候实时监测，但对于扬尘在线监测数据的运用和管理，目前青岛尚没有完善的管理限值依据。在统计大量在线监测数据的基础上，本文开展了施工扬尘排放限值的研究，确定了预警值和报警值，为建筑施工扬尘污染监管提供依据。

1 仪器与方法

1.1 在线监测系统

青岛市建设了基于地理信息系统，可实现信息管理、数据采集、数据查询、统计分析等功能的扬尘在线监测管理平台，扬尘在线监测设备均为符合计量检定要求的企业产品，设备由PM10传感器和数据采集、传输、处理系统组成。在线监测设备每分钟显示1次数据，每15min上传一次至在线监测平台。扬尘在线监测设备原理为光散射法，光散射法在扬尘在线监测领域得到广泛的应用。监测因子为PM10，量程为0.1～10000μg/m?，分辨率≤1μg/m?，示值误差≤±10%。

1.2 监测布点选取

青岛全市500余工地安装了在线监测设备，每个施工工地设置1～2个监测点，监测点布设原则为：①点位设置在工地围挡内，常年主导风向下风向、靠近车辆进出口的扬尘敏感区域，监测系统设备顶端高度距地坪 3～4m;②监测工地与其他工地相邻时，不得在相邻边界处设置监测点，监测点位距离任何反射面大于3.5 m。

目前在线监测设备有在线监测数据的430台，本次对430台在线监测设备进行随机抽查，选取20%代表性工地，共86个监测点，工地涵盖了土石方工程、主体工程、装修工程施工工地及地铁施工等典型环节，时间覆盖了扬尘排放相对较大的秋季和冬季。

1.3 比对分析

重量法是《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中规定的PM10手工监测分析方法，该方法准确度高，是目前实验室普遍使用的方法。本文对光散射法颗粒物监测仪与手工监测法（重量法）PM1015min均值进行了相关性测试分析，采集13组样品，13组样品在线监测设备可吸入颗粒物浓度范围在48～121μg/m?，手工监测方法可吸入颗粒物浓度均值范围在56～109μg/m?，相对误差在-14.3%～17.9%之间，13组样品平均相对误差9.8%，相关性分析如图1所示。由图1可知，手工监测方法与光散射法回归方程为y=1.2817x-16.399，相关系数R2为0.9162。说明两种监测方法监测结果基本一致。

2 建筑施工扬尘在线监测数据分析与排放限值研究

2.1 数据统计

本次数据统计分析使用软件SPSS22.0（IBM，NEW York，United  States），将数据从小到大排序，计算相应的累计百分比，通过频率分析在线监测数据确定预警值和报警值。86个监测点位PM1015min均值第80百分位数、85百分位数、90百分位数数据分布情况见图2。

根据统计，全市在线监测数据统计值在10～997μg/m3范围之内，从图2可知，第80百分位数集中在101～231μg/m3，第85百分位数集中在117～272μg/m3，第90百分位数集中在126～316μg/m3。

2.2 建筑施工扬尘预警值、报警值分析

考虑到青岛市环境空气中PM10污染突出，从严格管理的角度出发，根据第80百分位数对应的数值区间确定预警值和报警值。采用SPSS  22.0软件统计，80%的点位对应的第80百分位数PM1015min均值为180μg/m3，确定为预警值;80%的点位对应的第90百分位数PM1015min均值为280μg/m3，确定为报警值。

2.3 建筑施工扬尘预警值、报警值的验证

根据对不同施工工段秋、冬季节的在线监测数据统计，秋季土石方、主体结构、装修工程各工段PM1015min均值在线数据分别在30～383μg/m3、30～437μg/m3、30～378μg/m3，冬季土石方主体结构、装修工程各工段在线数据分别在30～841μg/m3、30～780μg/m3、30～836μg/m3。在确定的PM10预警值180μg/m3和报警值280μg/m3情况下，秋季不会发生报警，个别工地会出现预警，冬季主体工程出现预警情况的概率约20%，出现报警情况的概率约10%。说明本次制定的预警值和报警值较为合理。

2.4 建筑施工扬尘预警值和报警值的应用

本研究建议将扬尘在线监测预警值180μg/m3和报警值280μg/m3应用于建筑施工扬尘日常监管。各企业、各项目部要密切关注在线监测数据信息，加强现场扬尘管理，发现PM10值超过预警值低于报警值时，建设单位要及时查找原因并采取相应的降尘措施;当PM10值达到280μg/m3及以上时为红色报警，扬尘监测平台向责任单位建设项目经理发送短信提醒，责任单位应立即停止一切扬尘作业，迅速采取措施进行整改。通过对建筑扬尘在线监测数据的监管，可提高扬尘管理水平，有效减少施工扬尘排放对环境空气质量的“贡献”。

2.5 讨论

目前，天津市、济南市、济宁市等已在市域范围内安装了施工扬尘在线监测设备，在收集一系列在线监测数据的基础上，确定了PM10报警值为300μg/m3，均高于本次研究结果报警值。由于青岛市整体环境空气质量相对较好，按照从严管理的原则并结合青岛市环境空气实际情况，本研究采用统计學方法，通过频率分析，根据第80百分位数对应的数值区间确定预警值和报警值。由于选取某一百分位数具有一定的主观性，本次研究所确定的预警值和报警值可能不宜大范围采用。随着环境空气质量的改善，施工扬尘在线监测PM10百分位数值也会发生变化，通过百分位数来确定预警值和报警值有利于施工扬尘的动态管理。由于各地区环境空气质量本底水平差异较大，建议在应用过程中根据环境空气质量情况来选取百分位数确定预警值和报警值。

3 结论

本文对光散射法颗粒物监测仪与重量法PM1015min均值进行了相关性测试，手工监测方法与在线监测方法回归方程为y=1.2817x-16.399，相关系数R2为0.9162，两种监测方法监测结果基本一致。本次对全市在线监测设备进行随机抽查，选取20%代表性工地，通过频率分析，确定施工扬尘在线监测数据15min均值预警值为180μg/m3，报警值为280μg/m3，为政府对扬尘在线监测数据管理及施工扬尘污染防治提供技术依据。

参考文献

[1]宋英石，李锋，徐新雨等.城市空气颗粒物的来源、影响和控制研究进展[J].环境科学与技术，2013，36（12）：214-221.

[2]胡敏，唐倩，彭剑飞.我国大气颗粒物来源及特征分析[J].环境与可持续发展，2011，36（5）：15-19.

[3]Chan C K，Yao X.Air pollution in megacities in China[J].Atmospheric environment，2008，42（1 ）：1-42.

[4]徐光.辽宁省三城市大气颗粒物来源解析研究[J].中国环境监测，2007，23（3）：57-61.

[5]《青岛市环境状况公报》[R].2016.

[6]李明光，周娜.我国城市施工扬尘控制管理现状及先进经验启示[J].广州环境科学，2014，29（4） ： 9-13.

[7]卢滨，董军，相震.杭州市扬尘污染控制对策探讨[J].环境科学与管理，2013，38（7）： 83-86.

[8]刘建军.建筑工程施工现场扬尘污染在线监控系统研究[J].科技视界，2013，28：45.

收稿日期：2019-07-12

作者简介：李淑芬（1982-），女，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向为大气环境污染治理与政策研究等。