一、路面揚(yáng)塵的影響因素

　　路面揚(yáng)塵屬于開放不連續(xù)性產(chǎn)塵，產(chǎn)塵點(diǎn)多而不固定、涉及面大，屬于具有陣發(fā)產(chǎn)塵性質(zhì)的塵源，通常只有在汽車行駛時(shí)才產(chǎn)生濃度較大的粉塵。因而，這識 粉塵散發(fā)到大氣中，不易用通常通風(fēng)防塵方法和除塵設(shè)備來控制，給防塵帶來了很大的困難。路面揚(yáng)塵濃度的大小受路面巖土含濕量、路面狀況、車輛荷載、行車密度、行駛速度以及氣候條件等因素的影響。

　　1、路面粉塵含濕量及粉塵負(fù)荷

　　影響揚(yáng)塵濃度的主要因素是 路面巖土含濕量，粉塵濃度隨含濕量的增大而減小。所以，若能保持塵土的含濕量則土路的產(chǎn)塵量將減少。此外，道路條件及保潔程度不同，致使各路面粉塵負(fù)荷不同，所謂路面粉塵負(fù)荷是 指單位面積道路路面沉積粉塵的質(zhì)量，而路面積塵就是 機(jī)動(dòng)車二次揚(yáng)塵的來源，是 影響揚(yáng)塵量的重要因素。根據(jù)試驗(yàn)可知，同一點(diǎn)位在固定車速條件下，揚(yáng)塵濃度隨著粉塵負(fù)荷的增加而增大。另外，道路表面的粗糙程度，也對二次揚(yáng)塵產(chǎn)生影響。

　　2、機(jī)動(dòng)車工作狀態(tài)

　　(1)車輛荷載與行車密度。車型不同，車輪個(gè)數(shù)、輪胎大小及車輛荷載則不同，輪胎與路面接觸面積和應(yīng)力也不同，造成的塵化氣流和空氣污染程度也不同。在相同路面、不同車型的條件下，粉塵濃度與車輛荷載呈正相關(guān)，而且行車密度越大，粉塵濃度越高。

　　(2)汽車車速。汽車車速提高將導(dǎo)致塵化氣流加大，使二次揚(yáng)塵加重。粉塵產(chǎn)生強(qiáng)度隨著車速的增加而增大，而且增大趨勢隨車速的增加而增大。此外，機(jī)動(dòng)車加速、減速、怠速轉(zhuǎn)換頻繁，導(dǎo)致道路上的空氣擾動(dòng)，正是 這識 擾動(dòng)，將使懸浮的顆粒物不易盡快沉降，增加空氣中顆粒物的累積濃度。

　　3、氣候因素

　　不同氣候條件對機(jī)動(dòng)車二次揚(yáng)塵的發(fā)生和擴(kuò)散有顯著影響，如氣溫、濕度、風(fēng)的強(qiáng)度以及天氣狀況均會(huì)對顆粒物的懸浮、沉降、凝聚和擴(kuò)散產(chǎn)生作用。

　　(1)空氣溫度。一般情況下，大氣溫度隨著高度增加而下降，這識 大氣層結(jié)構(gòu)容易發(fā)生對流運(yùn)動(dòng)，可將近地面層的粉塵向高空乃至遠(yuǎn)方輸散，從而降低路面粉塵的濃度。可是 在某些天氣或凹陷地形的條件下，會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的逆溫現(xiàn)象。它就像一個(gè)蓋子一樣，籠罩在近地層的上空，嚴(yán)重地阻礙著空氣的對流運(yùn)動(dòng)，使近地面層的粉塵“無路可走”，越積越多，空氣污染加重。這識 逆溫現(xiàn)象在冬季嚴(yán)重。根據(jù)前蘇聯(lián)實(shí)測資料可知，在一25℃條件下，某露天礦山運(yùn)輸路面的粉塵濃度750~800mg/m³，而在同一地點(diǎn)，其他條件相同但氣溫為-5℃時(shí)，側(cè)得的粉塵濃度則降為200~250mg/m³?？梢?，在負(fù)溫條件下，氣溫越低，則運(yùn)輸路面粉塵濃度越高。

　　(2)風(fēng)的強(qiáng)度。粉塵依靠風(fēng)來進(jìn)行傳播擴(kuò)散，當(dāng)風(fēng)的強(qiáng)度較小時(shí)(2~3級)，大粒徑粉塵能夠自然沉降，但是 有利于飄塵(粒徑為0.1μm~10μm)的聚集，使粉塵濃度增加，從而加劇本地區(qū)污染；強(qiáng)風(fēng)(大于4級)能夠加劇大氣的運(yùn)動(dòng)，有利于飄塵的擴(kuò)散，降低粉塵濃度，但又可以使地面粉塵再次懸浮，而且具有長距離傳輸粉塵的能力，把污染源帶到周圍地區(qū)。

　　(3)空氣濕度。濕度是 反映空氣中水分多少的物理量。當(dāng)空氣的濕度較大時(shí)，特別是 在雨雪天氣，懸浮的粉塵與空氣中的水分子接觸碰撞，增加了粉塵顆粒的比重，同時(shí)還增加了細(xì)微顆粒相互結(jié)合成大顆粒的幾率，從而有利于粉塵顆粒的沉降。

　　二、路面揚(yáng)塵機(jī)理

　　1、塵源及粉塵起錨的臨界荷載

　　塵源條件礦山運(yùn)輸干線道路一般為碎石路面，采掘工作面、排土場道路大多為適當(dāng)平整壓實(shí)的土質(zhì)路面。由于該識 路面質(zhì)量的低劣，在重型自卸汽車的車輪荷載作用下，路面產(chǎn)生變形，再加上車輪嵌入和擠壓地面，使地面破碎形成松散的土塵。同時(shí)，輪胎的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與地面摩擦，產(chǎn)生摩擦、剪切與刮削作用，進(jìn)一步促使粉體破碎的體積增大，塵粒細(xì)化。此外，由于車輛運(yùn)行頻繁，加上灑水造成的水土流失，使路面凹凸不平，致使汽車運(yùn)輸震動(dòng)加大，一方面使粘附于輪緣的塵土及車廂礦巖撒落；另一方面，地面質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)造成土塵松動(dòng)，并在車輪的反復(fù)壓碾和摩擦下破碎并塵化。如此反復(fù)作用，粉塵越積越厚，粒徑越來越小，重量及粒間粘結(jié)力也隨之變小，極易在外界起錨荷載下克服粒間作用力的束縛而啟揚(yáng)。

　　2、揚(yáng)塵發(fā)生的三識 機(jī)理

　　(1)機(jī)理一，路面粉塵在車輪的運(yùn)轉(zhuǎn)軋碾作用下，會(huì)克服其起錨力，進(jìn)而使粉塵顆粒粘附在輪胎上，而此時(shí)的粉塵顆粒處于瞬時(shí)受力平衡狀態(tài)。采用灑水車或霧炮噴灑抑塵劑，減少路面粉塵。

　　(2)機(jī)理二，在車輛行駛過程中，必然帶動(dòng)周圍空氣流動(dòng)，在汽車經(jīng)過所排擠的空間將產(chǎn)生巨大的負(fù)壓，從而形成誘導(dǎo)氣流，這識 現(xiàn)象通常被稱為“伯努利效應(yīng)”。誘導(dǎo)氣流會(huì)使地面破碎土塵及路側(cè)降塵啟揚(yáng)，形成二次揚(yáng)塵。

　　(3)機(jī)理三，道路表面的粗糙程度，也對二次揚(yáng)塵產(chǎn)生影響。一方面，當(dāng)行駛中汽車的輪胎壓在凹凸不平的路面上時(shí)，那些坑中的空氣被壓縮，當(dāng)車輪從被困壓著的空氣上駛過時(shí)，空氣將突然膨脹，對路面產(chǎn)生一股的空吸(或抽吸)作用。這不僅破壞路面的材料，而且將形成一股沖擊氣流，揚(yáng)起路面的粉塵。另一方面，當(dāng)汽車駛?cè)肟又袝r(shí)，車體產(chǎn)生震動(dòng)，位于坑兩側(cè)平整路面上的粉塵顆粒會(huì)受到路面震動(dòng)力的作用，擺脫束縛而飛揚(yáng)。

　　3、抑塵原理。根據(jù)粉塵發(fā)生機(jī)制，抑塵原理可從以下三個(gè)方面考慮 ：(1)增強(qiáng)上質(zhì)地面的抗輾壓性能以減少塵源。(2)增加粉塵顆粒的重量以減少揚(yáng)塵。(3)路況，減少振動(dòng)；同時(shí)，對車載礦巖進(jìn)行處理以減少灑落。要增強(qiáng)土質(zhì)路面的輾壓性能，則需要提高土質(zhì)地面的硬度和強(qiáng)度。然而，由于受開采作業(yè)特點(diǎn)及土質(zhì)路面本身的限制，提和強(qiáng)度來抵抗重型汽車的荷載是 非 常有限的。因此，只能在滿足強(qiáng)度和硬度的條件下，增強(qiáng)其柔韌性或塑性來來提高抗破碎性能。對于土體特別是 粘土，當(dāng)含水量低于液限時(shí)，適當(dāng)增加含水量其塑性將增強(qiáng)，可減小產(chǎn)生破碎土塵的幾率。同時(shí)增大了粉塵顆粒的自重，從而增加其起錨力，使之不易在外力作用下啟揚(yáng)。增大粉塵顆粒的直徑需要將細(xì)小的粉塵顆粒聚合成較大顆粒的粉塵，其實(shí)質(zhì)還是 增大粉塵顆粒的自重，這和增大粉塵顆粒的容重是 殊途同歸的。增加容重最 簡單的辦法就是 增加含水量。此外，在土質(zhì)路面中鋪墊碎(礫)石、石灰土基層以及工業(yè)廢渣等材料，提高路面強(qiáng)度，增強(qiáng)土質(zhì)路面的抗輾壓性能，可減輕汽車重載對路面的破壞，從根本上減少塵源。設(shè)置工程車洗輪機(jī)，對重載車輛輪胎進(jìn)行清洗，減少行駛過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵。由此提出了粘結(jié)、凝并、吸濕和保水一體的綜合抑塵思想。粘結(jié)就是 將粉塵顆粒通過抑塵劑的粘結(jié)作用與路面固接，并通過粘結(jié)的滲透作用使之與路面土質(zhì)融合為一體，從而提高路面的強(qiáng)度。凝并即將運(yùn)輸路面上細(xì)小的粉塵顆粒聚合成較大直徑的粉塵顆粒，把原來只有內(nèi)摩擦力的塵土變成具有內(nèi)聚力的塵土，以抵抗路面上運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)態(tài)壓力、摩擦剪切、冷凝拉伸等因素的破壞作用，以減少塵源。吸濕則是 吸收空氣中的水分，提高路面土塵的含水率，使之在較長時(shí)間內(nèi)保持的水分(大于4%)，增大容重，并增強(qiáng)路面柔韌性及顆粒重量，減少破碎和粉塵揚(yáng)起。保水則是 粉塵中水分的蒸發(fā)，使水分在粉塵或地面中停留更長的時(shí)間，以達(dá)到較好的抑塵效果。