【文章內(nèi)容簡介】 所示。 煤場、料渣場揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范 編制說明 6 專 家 咨 詢開 題 論 證 報(bào) 告文 獻(xiàn) 調(diào) 研搜 集 國 家 及 各 省 市 相 關(guān) 政策 文 件實(shí) 地 考 察 、 調(diào) 研 我 省 煤 場 、 料 渣 場揚(yáng) 塵 控 制 技 術(shù) 調(diào) 研專 家 咨 詢文 獻(xiàn) 查 閱確 定 技 術(shù) 規(guī) 范 框 架 和 內(nèi) 容形 成 技 術(shù) 規(guī) 范 的 送 審 意 見 稿形 成 技 術(shù) 規(guī) 范 的 征 求 意 見 稿起 草 技 術(shù) 規(guī) 范 和 編 制 說 明專 家 論 證 評(píng) 審 ， 修改 征 求 意 見 稿專 家 審 議 論 證形 成 技 術(shù) 規(guī) 范 的 報(bào) 批 稿提 交 《 河 北 省 煤 場 、 料 渣 場 揚(yáng) 塵 控 制 技 術(shù) 規(guī) 范 》 報(bào) 批稿圖 規(guī)范編制技術(shù)路 線 主要內(nèi)容 防治煤場、料渣場揚(yáng)塵污染技術(shù)規(guī)范的主要內(nèi)容包括：揚(yáng)塵的定義、主要揚(yáng)塵源排放因子的確定方法、揚(yáng)塵污染源的防治技術(shù)及使用方法等。 煤場、料渣場揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范 編制說明 7 、料渣場粉塵擴(kuò)散因素及起塵機(jī)理探討 物料在 堆存、運(yùn)輸、裝卸過程中所產(chǎn)生的粉塵和擴(kuò)散現(xiàn)象相當(dāng)復(fù)雜，它與裝卸堆存轉(zhuǎn)運(yùn)物料的種類及含水量、堆放方式、粒徑大小、周邊地形以及氣象條件等諸多因素有關(guān)?，F(xiàn)有堆料場大多為露天堆場，屬于開放性塵源，產(chǎn)塵點(diǎn)多、涉及面廣，粉塵受到風(fēng)力和機(jī)械力時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大濃度，因此，了解粉塵擴(kuò)散因素，探索起塵規(guī)律對(duì)于 料堆場 空氣顆粒物污染具有十 分重要的意義。 粉塵擴(kuò)散的影響因素 氣象條件 粉塵在大氣中的運(yùn)動(dòng)，與氣象條件關(guān)聯(lián)最為密切。大氣邊界層是直接影響粉塵擴(kuò)散的大氣層，而靠近地面幾十米的近地面層對(duì)粉塵擴(kuò)散更為顯著。在邊界層內(nèi)，不僅溫度、風(fēng)向、風(fēng)速和濕度都隨高度的變化較為明顯，而且地形和表面粗糙度差別也很大。因此，粉塵在大氣中的運(yùn)動(dòng)與氣象條件密切相關(guān)。影響大氣污染的氣象條件主要包括風(fēng)、溫度、大氣穩(wěn)定度、混合層高度等幾個(gè)方面。 (1) 風(fēng)速和風(fēng)向 風(fēng)速表征污染物在大氣中的水平輸送速率，是大氣水平擴(kuò)散能力的指標(biāo)；風(fēng)向則影響污染物水平 輸送的方向。一般來說，風(fēng)速小，不利于污染物的擴(kuò)散輸送，污染源和污染源下風(fēng)向加重污染區(qū)域。相關(guān)研究表明，風(fēng)速完全靜風(fēng)時(shí)由于沒有混流混合，空氣污染不是最重；在微風(fēng) (v在 1m/s 左右 )時(shí)，空氣污染最嚴(yán)重。風(fēng)速在 26m/s 時(shí)，污染隨著風(fēng)速增大而減??；當(dāng)大風(fēng)時(shí) (v大于等于 8m/s)時(shí)，可能刮起揚(yáng)塵，春季大范圍大風(fēng)可能造成沙塵暴，污染更重。 KIM 等對(duì) 2020 年春天韓國漢城的 4 個(gè)不同監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析發(fā)現(xiàn)， TSP 濃度與風(fēng)速存在一定關(guān)系，風(fēng)速的增加通常能促進(jìn)顆粒物濃度的增加。 (2) 溫度 溫度是常規(guī)的一個(gè)氣象 參數(shù)。多篇文獻(xiàn)表明單獨(dú)的溫度與污染物濃度之間的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。樊守彬等分析夏季持續(xù)高溫天氣對(duì)北京市大氣 的影響時(shí)指出持續(xù)高溫比非持續(xù)高溫更利于污染物的擴(kuò)散，這是由于持續(xù)高溫期間活躍的光化學(xué)煤場、料渣場揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范 編制說明 8 反應(yīng)對(duì)細(xì)粒子的產(chǎn)生起到重要作用。 (3) 大氣穩(wěn)定度 大氣穩(wěn)定度是反映大氣湍流擴(kuò)散能力的一個(gè)物理量。通常是大氣越穩(wěn)定，大氣湍流越弱，稀釋擴(kuò)散能力越?。环粗髿庠讲环€(wěn)定，大氣湍流就越強(qiáng)，稀釋擴(kuò)散能力越好。大氣穩(wěn)定時(shí)通常是逆溫狀態(tài)，氣溫隨垂直高度的升高而增高，空氣上重下輕而不產(chǎn)生空氣交換 ， 污染嚴(yán)重。蔡新玲等研究西安十年天氣 狀況，研究表明穩(wěn)定度頻率變化與湍流強(qiáng)弱變化有關(guān)：夜間湍流減弱，故大氣層結(jié)較穩(wěn)定；午后太陽輻射強(qiáng)，對(duì)流旺盛而大氣層結(jié)多不穩(wěn)定。 采用國際通用的 Pasquill 穩(wěn)定度分類方法，把穩(wěn)定度分為強(qiáng)不穩(wěn)定、不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定、中性、較穩(wěn)定、和穩(wěn)定六級(jí)。它們分別表示為 A、 B、 C、 D、 E、 F，而大氣的擴(kuò)散能力也依次順序逐漸減弱。 (4) 混合層高度 混合層高度是反映大氣擴(kuò)散能力的一個(gè)物理量。通?；旌蠈痈叨仍礁?，稀釋擴(kuò)散范圍越大，污染物濃度越小。所以，混合層高度是計(jì)算污染物濃度一個(gè)很重要的參數(shù)。 在國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T1320191）文件中對(duì)混合層高度做了規(guī)定，當(dāng)大氣穩(wěn)定度為 A、 B、 C 和 D 時(shí)，可采用下面的公式計(jì)算： H=asU10/f （ 31） 當(dāng)大氣穩(wěn)定度為 E 和 F 時(shí)： H=bs 10/Uf （ 32） 式中： U10—10 米高度處平均風(fēng)速， m/s；大于 6 m/s 時(shí)取 6 m/s； as,bs—混合層系數(shù) ； f—地轉(zhuǎn)參數(shù)，由公式 f=2? sinφ來確定。 地球自轉(zhuǎn)角 ? =105rad/s； φ為地理緯度。 相關(guān)研究表明，自 2020 年上?；旌蠈痈叨瘸噬仙厔?，與風(fēng)速頻率相同。韓素芹研究天津 2020~2020 空氣質(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)， NO SO PM10 濃度與混合層厚度存在明顯的相關(guān)性，即最大混合層厚度越大濃度越低。葉堤在研究重慶污染的研究煤場、料渣場揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范 編制說明 9 中指出，大氣污染程度與混合層高度呈負(fù)相關(guān)性，較低的混合層高度是造成地面污染物 蓄積，導(dǎo)致持續(xù)污染事件發(fā)生的重要原因之一。 粉塵擴(kuò)散的內(nèi)部因素 粉塵起塵除了受氣象條件的影響外，粉塵自身的特性對(duì)起塵影響也很大。其中，粉塵的粒徑對(duì)起塵風(fēng)速起決定作用，而粉塵的含濕量、氧化程度、飽水分含量和吸水率等都對(duì)堆料場粉塵起塵有不可忽視的影響。 (1) 粉塵粒徑 前人利用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，研究露天堆煤場粉塵排放因子與風(fēng)速、表面水分含量、粒徑之間的相關(guān)性，得出了如下的關(guān)系式： 56)4( UWQAQ p ???? ? （ 33） 式中 ： Qp—煤塵排放因子 (mg/m2s)； A—比例常數(shù)； Q—粒徑小于 200181。m的粒子所占比例； W—表面層水分含量 (％ )； U—風(fēng)速 (m/s)。 根據(jù)煤場的調(diào)查資料，一般貯煤場堆煤粒徑分布情況見表 31。煤場、料渣場揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范 編制說明 10 表 31 貯煤場堆煤粒徑分布 粒徑范圍 /μm 平均粒徑 /μm 質(zhì)量分?jǐn)?shù) /% 累計(jì)百分?jǐn)?shù) /% ＞ 2020 3000 10002020 1500 4501000 725 300450 375 200300 250 150200 175 100150 124 75100 86 5075 63 4050 45 3040 35 ＜ 30 20 可起塵部分中 250μm的約占 %， 100μm的約占 %， 10μm的約占 %。 可見影響煤場及其外圍環(huán)境的煤粉塵粒徑范 圍一般考慮 200微米以下的部分，再大的煤粉塵顆粒在湍流擾動(dòng)和重力沉降作用下傳播距離一般在排放源附近只有幾十米或更短，不作為擴(kuò)散量考慮。 (2) 粉塵含濕量 影響粉塵起塵的一個(gè)重要參數(shù)是物料表層的含濕量，粉塵濃度隨含濕量的增大而減小，如圖 31 所示，從圖中得知，當(dāng)含濕量較小時(shí)，粉塵濃度隨含濕量遞減而迅速的增大；當(dāng)含濕量增大到 20％左右時(shí)，粉塵濃度隨含濕量遞增而減小的速度減慢；而當(dāng)粉塵含濕量達(dá)到 40％左右時(shí)，揚(yáng)塵濃度將可以控制在 2mg/m3。根據(jù)該理論數(shù)據(jù)，若能使粉塵的含濕量高于其值 40%時(shí)，則粉塵的起塵量將大 大減少。 煤場、料渣場揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范 編制說明 11 圖 31 粉塵濃度與粉塵含濕量的關(guān)系 (3) 粉塵氧化程度 不同粉塵，其氧化程度不同，被水潤濕的程度也不同。研究表明，優(yōu)質(zhì)煤會(huì)呈現(xiàn)較強(qiáng)的疏水性，例如大同煤塊、神木煤塊等；而煤化程度低的劣質(zhì)煤種則較易被水浸潤。主要原因在于，隨著氧化程度的提高，碳含量逐漸增加，氧含量逐漸減少。煤種不同，在相同條件下粉塵飛散量隨著煤的氧化程度的提高而減少。在經(jīng)常使用的煤種腫，褐煤煤塵飛散量最大，煙煤次之。原煤煤塵飛散量較氧化后的煤要小，因?yàn)榉蹓m氧化后機(jī)械強(qiáng)度降低，而且粉塵粒度隨著氧化程度的加深會(huì)逐漸變小。對(duì)于港 口碼頭或露天煤礦，煤的貯存期越長，氧化程度就會(huì)越深，親水力也越強(qiáng)，粉塵的起塵量也就越高。 起塵機(jī)理 塵粒的受力分析 根據(jù)布倫特 (BruntD)的估算，當(dāng)風(fēng)速超過 1m/s 時(shí)，空氣的流動(dòng)必然為湍流。據(jù)此， 料堆場 由于刮風(fēng)所引起的揚(yáng)塵可看作湍流對(duì)塵粒的搬動(dòng)。在湍流作用情況下，氣流作用于單顆塵粒上的力主要有 :迎面阻力或拖曳力、上升力、沖擊力和塵粒的重力。如圖 32 所示。