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道路路面本色呈现率(简称路面本色率)由住建部在上世纪90年代提出,它是一种评价城市道路清扫保洁质量的感性指标,之后住建部设立相关课题,旨在找到一种检测方法将路面本色率变为定量指标。北京市发布实施了地方标准DB11/T 353-2006《城市道路清扫保洁质量标准》,首次提出了道路清洁度的概念,并制定了“路面本色率检测方法”。该标准的定量质量项目检查指标包括“路面本色率”、“道路可见垃圾密度”和“道路垃圾量”,三者的权重值分别为20%、40%和40%。
住建部参照DB11/T 353-2006,发布实施了行业标准CJJ/T 126-2008《城市道路清扫保洁质量与评价标准》,但是该标准将“路面本色率”从定量质量评价指标变更为感观质量评价指标,其权重值仍然是20%。SZJG27-2008《深圳市公共区域环境卫生质量和管理要求》也引入了“路面本色率”指标,但是没有制定路面本色率检测方法。路面本色率在清扫保洁质量评价中的作用在不断弱化,DB11/T 353-2006的替代标准《城市道路清扫保洁质量规范》(2014年征求意见稿)删除了路面本色率的定量质量要求。
路面本色率的发展经历了兴与衰,但有关这项指标的检测结果和实施效果未见报道,本文参照DB11/T 353-2006的路面本色率检测方法,利用全自动测色色差计检测被施工工地污染的道路路面本色率,分析路面本色率检测方法的特点。积尘负荷是计算道路扬尘排放因子的重要参数[1-2],积尘负荷是指机动车行驶区域内单位面积道路上收集的能通过200目(≤75μm)标准筛的颗粒物质量[2]。通过对比路面本色率与道路积尘负荷的关系,研究路面本色率表征城市道路积尘负荷的可行性,为检测城市道路积尘负荷提供技术支持。
一、材料与方法
1.检测仪器
路面本色率检测采用北京辰泰克仪器技术有限公司生产的ADCI系列全自动测色色差计。积尘负荷检测采用干式吸尘器和干湿两用吸尘器,以及清洗机和实验室分析仪器等,分别得到干式积尘负荷和湿式积尘负荷。
2.检测方法
在北京市通州区一处建筑工地驶出渣土车行驶的道路上进行试验,在工地出口与社会道路连接点(0米处)、距离连接点30米处和100米处、背景道路(距离连接点100米外反向车道)各取两处积尘负荷接近的1m2路面进行检测。
检测步骤如下:(1)用色差计检测第1处路面的色度,在1m2区域选50个测点进行检测;(2)用干式吸尘器检测第1处路面的积尘负荷,路面经吸尘器除尘擦拭后呈现本色;(3)用色差计检测第1处路面的本底色度;(4)用干湿两用吸尘器检测第2处路面的积尘负荷;(5)用色差计检测第2处路面干燥后的本底色度。对吸尘器收集的尘样品进行筛分和称重试验,得出积尘负荷。
样品的色度空间由L、a和b三个指标构成,ΔL=L样品-L标准(白/黑差异),Δa=a样品-a标准(红/绿差异),Δb=b样品-b标准(黄/蓝差异)。检测路面的色度和本底色度,求出路面色差,路面色差计算公式如下:
二、结果与讨论
1.路面色度空间
图1是工地外不同积尘负荷道路的色度空间。可以看出,L平均值随道路积尘负荷增加而增加(表示更白),同1处路面干式吸尘前后L值减少量很小,而湿式吸尘前后L减少量要大许多。a或b平均值同样随积尘负荷增加而增加(分别表示更红和更黄),但同1处路面干式吸尘前后的a和b值减少量都比L值大。干净路面(100m处和背景道路)湿式吸尘之后a和b都有所增加。
工地外不同积尘负荷道路色度空间L、a、b值的相对标准偏差(RSD)分别介于2%~4%、23%~71%和9%~113%,L值的RSD很小,a和b值的RSD很大。原因是:(1)色差计与粗糙度较大的路面密合不好导致遮光效果差,进而影响检测结果;(2)色差计的检测光斑只有(3-5)cm2,检测粗糙度较大的路面得出的检测值差异较大。因此路面色度需要经过多次检测求平均值,DB11/T 353-2006推荐检测50个点。
路面孔隙和凹凸是道路积尘的藏身之处,高积尘负荷填补路面孔隙使路面变得平整,因此干式吸尘前L、a和b的RSD都随积尘负荷增加而减小。
2.路面色差和本色率
图2是工地外不同积尘负荷道路路面色差ΔE,可以看出,路面色差随积尘负荷增加而增加,干式和湿式吸尘前后的路面色差都遵循这个规律。DB11/T 353-2006给不同数值范围的干式吸尘之后路面色差进行路面本色率赋值,路面色差越小路面本色率越大,本文检测的工地外道路4点(由近至远)路面本色率分别为(10-19)%、(50-59)%、>90%和>90%。
干式吸尘之后,路面的积尘都已经被清除干净,色度空间值应该接近,但是计算0米、30米和100米处路面与背景道路干式吸尘之后的路面色差,发现彼此之间存在较大的路面色差,表明色差计检测到的路面色差不能很好地表征积尘负荷。同时也说明道路被泥土污染之后,采用干式吸尘很难恢复路面本色,直接影响色差计检测结果。湿式吸尘之后也有相同的规律。不同城市道路路面颜色和洞隙的“构造深度”不同,也会影响路面色差检测。
3.干式和湿式积尘负荷
图3是工地外距出口不同距离的路面(积)尘负荷,道路(积)尘负荷和路面粉土含量(小于75微米颗粒所占比例)都随距离增加而减小。湿式吸尘会将粘附在路面上干式吸尘收集不到的颗粒物冲洗下来,导致湿式吸尘的积尘负荷有一个较高的基值,但该基值对道路扬尘排放贡献不大。
4.积尘负荷与色差的关系
图4是(积)尘负荷与路面色差的关系,可以看出,二者呈显著正相关性,干式尘负荷、干式积尘负荷、湿式积尘负荷与路面色差的相关系数(R2)分别为0.94、0.99和0.60,干式的相关系数大于湿式。但色差计无法区分小于15g/m2的干式积尘负荷,无法区分小于120g/m2的干式尘负荷,无法区别小于150g/m2的湿式积尘负荷,影响了路面本色率表征道路积尘负荷的可行性。
三、结论
路面色度空间三个指标L、a、b值的RSD分别介于2%~4%、23%~71%和9%~113%,路面的粗糙度和色差计的光斑小导致检测数据较离散。干式吸尘之前,L、a和b的RSD都随积尘负荷增加而减小,而干式吸尘之后,a和b的RSD都较大;干式和湿式吸尘前后的路面色差都随积尘负荷增加而增加,但不同积尘负荷路面被干式吸尘清洁之后存在较大路面色差,表明采用干式吸尘很难恢复路面本色,影响色差计检测结果;积尘负荷和粉土含量都随距工地出口的距离增加而减小。路面色差与干式和湿式积尘负荷都有正相关性,其相关系数(R2)分别为0.99和0.60,但色差计无法区分小于15g/m2的干式积尘负荷,无法区别小于150g/m2的湿式积尘负荷,加上路面不同的结构形式,决定了路面本色率不具有表征积尘负荷的可行性。
参考文献
[1]樊守彬,田刚,李钢,等. 北京铺装道路交通扬尘排放规律研究[J]. 环境科学, 2007, 28(10): 223-226.
[2]黄玉虎,李钢,杨涛,等. 道路扬尘评估方法的建立和比较[J]. 环境科学研究, 2011, 24(1): 27-32.
(责任编辑:李利)
住建部参照DB11/T 353-2006,发布实施了行业标准CJJ/T 126-2008《城市道路清扫保洁质量与评价标准》,但是该标准将“路面本色率”从定量质量评价指标变更为感观质量评价指标,其权重值仍然是20%。SZJG27-2008《深圳市公共区域环境卫生质量和管理要求》也引入了“路面本色率”指标,但是没有制定路面本色率检测方法。路面本色率在清扫保洁质量评价中的作用在不断弱化,DB11/T 353-2006的替代标准《城市道路清扫保洁质量规范》(2014年征求意见稿)删除了路面本色率的定量质量要求。
路面本色率的发展经历了兴与衰,但有关这项指标的检测结果和实施效果未见报道,本文参照DB11/T 353-2006的路面本色率检测方法,利用全自动测色色差计检测被施工工地污染的道路路面本色率,分析路面本色率检测方法的特点。积尘负荷是计算道路扬尘排放因子的重要参数[1-2],积尘负荷是指机动车行驶区域内单位面积道路上收集的能通过200目(≤75μm)标准筛的颗粒物质量[2]。通过对比路面本色率与道路积尘负荷的关系,研究路面本色率表征城市道路积尘负荷的可行性,为检测城市道路积尘负荷提供技术支持。
一、材料与方法
1.检测仪器
路面本色率检测采用北京辰泰克仪器技术有限公司生产的ADCI系列全自动测色色差计。积尘负荷检测采用干式吸尘器和干湿两用吸尘器,以及清洗机和实验室分析仪器等,分别得到干式积尘负荷和湿式积尘负荷。
2.检测方法
在北京市通州区一处建筑工地驶出渣土车行驶的道路上进行试验,在工地出口与社会道路连接点(0米处)、距离连接点30米处和100米处、背景道路(距离连接点100米外反向车道)各取两处积尘负荷接近的1m2路面进行检测。
检测步骤如下:(1)用色差计检测第1处路面的色度,在1m2区域选50个测点进行检测;(2)用干式吸尘器检测第1处路面的积尘负荷,路面经吸尘器除尘擦拭后呈现本色;(3)用色差计检测第1处路面的本底色度;(4)用干湿两用吸尘器检测第2处路面的积尘负荷;(5)用色差计检测第2处路面干燥后的本底色度。对吸尘器收集的尘样品进行筛分和称重试验,得出积尘负荷。
样品的色度空间由L、a和b三个指标构成,ΔL=L样品-L标准(白/黑差异),Δa=a样品-a标准(红/绿差异),Δb=b样品-b标准(黄/蓝差异)。检测路面的色度和本底色度,求出路面色差,路面色差计算公式如下:
二、结果与讨论
1.路面色度空间
图1是工地外不同积尘负荷道路的色度空间。可以看出,L平均值随道路积尘负荷增加而增加(表示更白),同1处路面干式吸尘前后L值减少量很小,而湿式吸尘前后L减少量要大许多。a或b平均值同样随积尘负荷增加而增加(分别表示更红和更黄),但同1处路面干式吸尘前后的a和b值减少量都比L值大。干净路面(100m处和背景道路)湿式吸尘之后a和b都有所增加。
工地外不同积尘负荷道路色度空间L、a、b值的相对标准偏差(RSD)分别介于2%~4%、23%~71%和9%~113%,L值的RSD很小,a和b值的RSD很大。原因是:(1)色差计与粗糙度较大的路面密合不好导致遮光效果差,进而影响检测结果;(2)色差计的检测光斑只有(3-5)cm2,检测粗糙度较大的路面得出的检测值差异较大。因此路面色度需要经过多次检测求平均值,DB11/T 353-2006推荐检测50个点。
路面孔隙和凹凸是道路积尘的藏身之处,高积尘负荷填补路面孔隙使路面变得平整,因此干式吸尘前L、a和b的RSD都随积尘负荷增加而减小。
2.路面色差和本色率
图2是工地外不同积尘负荷道路路面色差ΔE,可以看出,路面色差随积尘负荷增加而增加,干式和湿式吸尘前后的路面色差都遵循这个规律。DB11/T 353-2006给不同数值范围的干式吸尘之后路面色差进行路面本色率赋值,路面色差越小路面本色率越大,本文检测的工地外道路4点(由近至远)路面本色率分别为(10-19)%、(50-59)%、>90%和>90%。
干式吸尘之后,路面的积尘都已经被清除干净,色度空间值应该接近,但是计算0米、30米和100米处路面与背景道路干式吸尘之后的路面色差,发现彼此之间存在较大的路面色差,表明色差计检测到的路面色差不能很好地表征积尘负荷。同时也说明道路被泥土污染之后,采用干式吸尘很难恢复路面本色,直接影响色差计检测结果。湿式吸尘之后也有相同的规律。不同城市道路路面颜色和洞隙的“构造深度”不同,也会影响路面色差检测。
3.干式和湿式积尘负荷
图3是工地外距出口不同距离的路面(积)尘负荷,道路(积)尘负荷和路面粉土含量(小于75微米颗粒所占比例)都随距离增加而减小。湿式吸尘会将粘附在路面上干式吸尘收集不到的颗粒物冲洗下来,导致湿式吸尘的积尘负荷有一个较高的基值,但该基值对道路扬尘排放贡献不大。
4.积尘负荷与色差的关系
图4是(积)尘负荷与路面色差的关系,可以看出,二者呈显著正相关性,干式尘负荷、干式积尘负荷、湿式积尘负荷与路面色差的相关系数(R2)分别为0.94、0.99和0.60,干式的相关系数大于湿式。但色差计无法区分小于15g/m2的干式积尘负荷,无法区分小于120g/m2的干式尘负荷,无法区别小于150g/m2的湿式积尘负荷,影响了路面本色率表征道路积尘负荷的可行性。
三、结论
路面色度空间三个指标L、a、b值的RSD分别介于2%~4%、23%~71%和9%~113%,路面的粗糙度和色差计的光斑小导致检测数据较离散。干式吸尘之前,L、a和b的RSD都随积尘负荷增加而减小,而干式吸尘之后,a和b的RSD都较大;干式和湿式吸尘前后的路面色差都随积尘负荷增加而增加,但不同积尘负荷路面被干式吸尘清洁之后存在较大路面色差,表明采用干式吸尘很难恢复路面本色,影响色差计检测结果;积尘负荷和粉土含量都随距工地出口的距离增加而减小。路面色差与干式和湿式积尘负荷都有正相关性,其相关系数(R2)分别为0.99和0.60,但色差计无法区分小于15g/m2的干式积尘负荷,无法区别小于150g/m2的湿式积尘负荷,加上路面不同的结构形式,决定了路面本色率不具有表征积尘负荷的可行性。
参考文献
[1]樊守彬,田刚,李钢,等. 北京铺装道路交通扬尘排放规律研究[J]. 环境科学, 2007, 28(10): 223-226.
[2]黄玉虎,李钢,杨涛,等. 道路扬尘评估方法的建立和比较[J]. 环境科学研究, 2011, 24(1): 27-32.
(责任编辑:李利)