道路扬尘污染监测及其影响因子分析研究

道路扬尘污染监测及其影响因子分析研究

刘海亚

江阴秋毫检测有限公司

摘要：本研究针对某监测站实施的道路积尘走航项目，采用车载走航监测系统，对城市主要道路的扬尘负荷进行了全面评估。通过收集和分析道路积尘负荷数据，识别了影响扬尘污染的关键因素，包括气候条件、交通流量、路面状况和周边环境，探讨了这些因素与扬尘负荷之间的相关性，并提出了相应的治理建议。

关键词：道路扬尘污染；监测技术；影响因子

引言

随着城市化进程的加快，道路扬尘污染已成为影响城市空气质量的主要因素之一。扬尘不仅对人类健康构成威胁，还对生态环境造成破坏[1]。因此，开展道路扬尘污染监测及其影响因子分析研究，对于理解污染成因、制定有效治理措施具有重要意义。

1道路扬尘污染

1.1道路扬尘污染的来源与类型

道路扬尘污染是城市大气颗粒物污染的重要来源之一，主要源自车辆行驶过程中轮胎与路面的摩擦，以及道路施工、物料运输等活动[2]。这种污染具有明显的时空分布特征，通常在交通繁忙和施工频繁的区域更为严重。扬尘污染的类型多样，包括由路面磨损、车辆尾气排放、以及道路周边环境因素如土壤裸露、植被缺乏等引起的颗粒物释放。道路扬尘根据其粒径大小可分为粗颗粒和细颗粒，其中细颗粒物PM2.5人体健康和大气环境质量的影响更为显著[3]。粗颗粒物主要来源于道路表面的磨损和施工材料，而细颗粒物则可能由车辆排放的尾气和路面扬尘的二次生成。

1.2扬尘污染影响因素研究进展

扬尘污染影响因素的研究是环境科学领域的一个重要分支，近年来取得了显著进展。研究者们已经识别出多种影响扬尘生成和扩散的关键因素，包括自然条件和人为活动。自然因素如气候条件（风速、温度、湿度）、地形地貌以及植被覆盖等对扬尘的产生和传播具有直接影响。例如，干旱和多风的气候条件容易加剧扬尘的产生。人为因素则涉及交通流量、道路材料、施工活动和工业排放等。交通流量的增加不仅直接导致更多的轮胎与路面摩擦，产生扬尘，同时也增加了尾气排放，其中的颗粒物可能进一步加重扬尘污染。近年来，随着遥感技术和数值模拟方法的发展，扬尘污染的研究手段更加多样化和精细化。这些技术能够提供大范围、高时空分辨率的扬尘数据，有助于更准确地识别污染源和评估污染程度。

2研究方法

2.1研究区域

本研究的区域选在某市生态环境局所管辖的区域，该区域的道路扬尘问题已引起当地环保部门的高度重视。研究区域覆盖了某市的主要道路，包括环城北路、澄江中路、延陵路等，这些道路的积尘负荷数据在报告中有详细记录。研究区域的选择基于道路的交通流量、周边环境特征以及扬尘污染的潜在风险，图1是道路积尘负荷走航图。通过对这些关键区域的深入研究，可以更准确地识别扬尘污染的热点区域，为制定针对性的治理措施提供科学依据。

图1 道路积尘负荷走航图

2.2监测设备与数据处理

本研究采用了先进的监测技术与设备，以确保对某市道路扬尘污染的准确评估。核心监测设备包括车载道路积尘设备、便携式电源、平板电脑等，监测技术依托于车载走航监测系统，该系统能够在车辆行驶过程中实时采集道路扬尘数据。系统配置了高负压真空抽气泵，确保了高效的气体采样能力；光散射法颗粒物浓度测试仪用于测定空气中小于10微米颗粒物的浓度。数据收集方面，监测设备通过高负压真空抽气泵进行气体采样，随后利用光散射法颗粒物浓度测试仪测量空气中细颗粒物的浓度。采样过程中，系统自动计算道路积尘负荷，并实时上传数据至监控中心，确保了数据收集的时效性和连续性。数据处理方面，采用专业的数据分析电脑，配备高性能处理器、大容量内存和硬盘，以支持软件运行和复杂的数据分析任务。

2.3影响因子分析方法

在本研究中，影响因子分析方法是一个关键环节，旨在识别和量化影响道路扬尘污染的关键因素。分析方法首先依赖于从车载走航监测系统收集的大量数据，这些数据包括但不限于道路积尘负荷、车速、颗粒物浓度以及GPS定位信息。通过对收集到的数据进行综合评估，研究者可以确定影响扬尘污染的多种因素，如气候条件（风速、湿度、温度）、交通流量、路面状况、周边环境等。此外，研究还可能涉及对道路材料、施工活动和工业排放等其他潜在影响因素的考察。

3道路扬尘污染监测

3.1监测路段选择与布置

在本研究中，监测站路段选择与布置是确保扬尘污染数据准确性和代表性的关键步骤。监测路段的布置覆盖了城市的主要交通干道，这些路段的选取基于道路的车流量、周边环境特征以及预期的扬尘污染水平。监测路段的布置采用了车载走航监测系统，这种系统能够在车辆行驶过程中自动收集数据，无需在特定地点设立固定监测站。通过这种方式，可以连续监测不同路段的扬尘负荷，从而获得更全面的污染分布图。走航监测不仅提高了监测效率，还减少了人力物力的投入。此外，监测路段的布置还考虑了数据的时效性和连续性。系统设计允许在车辆行驶过程中实时计算道路积尘浓度，并迅速将数据上传至监控中心。

3.2监测项目与指标

监测项目与指标的设定是评估道路扬尘污染状况的基础。监测项目主要围绕道路积尘负荷及其相关影响因素展开，涵盖了一系列关键指标，用以衡量和分析扬尘污染的程度和特性。核心监测指标包括道路积尘负荷浓度，这是通过车载测量系统控制器和光散射法颗粒物浓度测试仪测定的，反映了单位面积路面上的积尘质量（单位为g/m²）。

3.3监测结果分析

监测结果分析是评估道路扬尘污染状况的重要环节。通过车载走航监测系统，项目团队能够收集到关于道路积尘负荷的详尽数据，这些数据为分析提供了坚实的基础，图2是市区各道路的平均积尘负荷（g/m2）数据图。

图2 某市各道路的平均积尘负荷（g/m2）数据图

监测结果显示，多条主要道路的积尘负荷得到了有效测量，其中环城北路、澄江中路、延陵路等多条道路的积尘负荷均被评为"优"等级，积尘负荷值均低于0.3g/m²。这表明这些路段的积尘控制效果良好。然而，也有部分路段如站西路（霞客大道-火车站）的积尘负荷达到了2.27g/m²，被评为"差"等级，这提示了该路段存在较为严重的扬尘问题。

4影响因子分析

4.1影响因子识别

识别影响扬尘污染的关键因素是研究的核心部分。通过对监测数据的细致分析，项目团队已经能够确定多个与道路扬尘负荷相关的因素。首先，气候条件如干燥和多风的气候条件可能会增加扬尘的产生。其次，交通流量作为一个关键的人为因素，其增加会导致更多的车辆与路面接触，从而产生更多的扬尘。此外，路面状况也是影响扬尘污染的一个重要因素。不同的路面材料和路面的磨损程度都会影响扬尘的产生。道路积尘设备原理显示，轮胎扬起的浮尘通过采样枪被抽取并测量，这表明路面状况对扬尘负荷有直接影响。周边环境，包括施工活动、裸地监管以及施工车辆的管理，也是重要的影响因素。例如，站西路（霞客大道-火车站）的积尘负荷较高，可能与周边施工活动和车辆携带泥土进入路面有关。

4.2影响因子与扬尘污染的相关性分析

影响因子与扬尘污染的相关性进行深入分析是揭示污染成因和制定治理策略的关键步骤。通过收集的监测数据，研究团队采用了统计学方法来探索不同因素与扬尘负荷之间的相关性。气候因素如风速和湿度，这些因素对扬尘的产生和扩散起着决定性作用。例如，风速的增加可能会加剧扬尘的扩散，而湿度的增加可能会减少扬尘的生成。其次，交通流量与扬尘负荷之间的正相关性也被确认，即交通流量的增加直接导致了更多的扬尘产生。路面状况，包括路面材料和磨损程度，也与扬尘负荷密切相关。较差的路面状况会增加轮胎与路面的摩擦，从而产生更多的扬尘。此外，周边环境因素，如施工活动和裸地监管，同样与扬尘负荷有显著的相关性。施工区域未妥善管理会增加扬尘的产生，而有效的监管和覆盖措施可以减少这一影响。

5结论

本研究通过某监测站实施的道路积尘走航项目分析，成功识别了影响扬尘污染的关键因素，并分析了这些因素与扬尘负荷之间的相关性。研究结果表明，气候条件、交通流量、路面状况和周边环境是影响扬尘污染的主要因素。通过对这些因素的综合评估，本研究为某市提供了针对性的扬尘污染治理建议，包括优化交通管理、改善路面维护、加强施工监管等措施。未来研究将继续深化对扬尘污染影响因素的理解，并探索更为高效的控制技术，以应对日益严峻的空气质量挑战。

参考文献

[1]马思远,侯永生,吕军军. 基于响应面法秸秆利用生物抑尘剂制备优化[J]. 化学工程,2023,51(1):6-10,16.

[2]刘娜妮. 甘肃高速道路扬尘与水污染问题浅析与治理[J]. 交通节能与环保,2019,15(6):73-75.

[3]雷晓平,王敏. 城市道路施工扬尘污染源定位模型构建研究[J]. 环境科学与管理,2019,44(8):118-121.

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