《微生物抑尘剂》.docx

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《微生物抑尘剂》

《微生物抑尘剂》

编制说明

二零二一年三月

T/CBMFXXXX-202X《微生物抑尘剂》

中国建材联合会团体标准编制说明

1　标准编制工作简况

1.1　任务来源

依据中建材联标发[2020]49号《关于下达2020年第六批协会标准制定计划的通知》文件，批准《微生物抑尘剂》团体标准（计划号：

2020-62-xbjh）立项。

1.2　起草单位

本标准由东南大学、江苏省交通工程集团有限公司、江苏科技大学、江苏大学共同起草，形成《微生物抑尘剂》标准的编制组。

其中东南大学负责标准编制、会议组织、标准申报等工作，东南大学、江苏科技大学、江苏大学负责标准验证试验等工作，江苏省交通工程集团有限公司提供了材料应用案例，协助进行行业调研。

1.3　标准编制背景及必要性

1.3.1编制背景

扬尘对空气中颗粒物的年分担率为20%左右，是构成空气污染极其重要的因素之一。

扬尘的危害具有多样性，主要表现为：

危害人类健康，扬尘颗粒随着空气流动而移动，易被人吸食，为细菌、病毒传播提供通道；影响空气质量，加剧区域大气层热效应，增加极端气候事件，引起雾霾、酸雨、光化学烟雾现象，导致能见度降低；影响城市景观和植物生长，建筑物和植物表面沾满扬尘，视觉感官不佳，同时会阻碍植物光合作用，导致植物枯死，破坏生态平衡。

基于扬尘的危害，国内外研究机构对其防治技术开展了大量研究。

当前扬尘的防治方法主要有洒水、机械加盖、防风墙、防尘网和表面固化等，洒水防尘最大缺点是造成大量水资源的浪费，不是经济有效的抑尘方法；机械加盖、防风墙、防尘网成本高，有效负载低，浪费材料，且不能捕捉漂浮在空气中的粉尘，对于不断有新的粉尘产生的作业区，抑尘能力有限；表面固化防尘法是通过物理、化学抑尘剂将扬尘颗粒胶结成团或表面结壳，从而抑制扬尘飞扬，该方法抑尘效果显著，受到国内外研究机构的广泛关注。

尽管上述表面固化抑尘剂种类繁多、抑尘效果好，但普遍存在功能单一、价格昂贵、甚至具有毒性、腐蚀性、难降解等一系列弊端，难以大规模的推广应用。

因此，研发降解性好、无二次污染、抑尘效果优良且价格低廉的新材料和新技术在今后很长时间内将是一个重要的研究热点。

自然界中广泛存在的某些微生物，能够诱导矿化沉积具有一定胶凝特性的矿物，可将松散颗粒胶结成为一个整体，有效改善土体的工程性质，这一过程被称为微生物诱导沉积，并将其矿化产物作为新一代胶凝材料，即微生物水泥。

基于自然界广泛存在的微生物诱导矿化沉积现象制备的微生物水泥具有环境友好、制备过程快速高效、晶体尺寸和胶结强度可调控等诸多优势，有望应用于扬尘控制、沙漠治理、地基加固、边坡稳定、重金属污染土壤修复、石质文物以及水泥基材料裂缝修复等诸多领域。

自2005年以来，东南大学围绕微生物矿化建筑材料开展了系统深入的研究，形成了产业化和工程应用技术，推广应用于扬尘治理、钢渣处置、土壤重金属钝化等环境领域，及自修复混凝土、装配式建筑部品、清水混凝土等建设工程。

在扬尘抑制方面，积累了丰富的经验，相关研究成果荣获“中国建筑材料联合会-中国硅酸盐学会技术发明一等奖”。

1.3.2标准编制的必要性

然而，目前国内外尚未有微生物抑尘剂相关的测试和评定标准，成为该技术推广和实际工程应用的瓶颈。

编制本标准项目的目的在于弥补此项空白，标准项目主要涉及到：

一、规定了微生物抑尘剂的各项性能指标要求；二、规范了微生物抑尘剂的使用要求、试验方法、施工和质量验收等各项要求。

期望通过该标准项目的编制实施，能够规范化抑尘剂及扬尘治理方法在行业范围内的统一，并为在未来此类材料的设计、施工和验收提供理论依据，力争为全国各地治理扬尘污染贡献力量。

因此，制定《微生物抑尘剂》标准是十分必要的。

1.4　主要工作过程

1.4.1标准应用讨论会

2020年1月6日，东南大学、江苏省交通工程集团有限公司、江苏科技大学、江苏大学等人员组成标准编制筹备组，召开了抑尘材料应用讨论会，并相关情况进行了整理。

1.4.2标准编制研讨会

2020年3月10日，标准编制组成员在东南大学进行标准编制研讨会。

通过前期调研，初步确定了标准编制工作计划，并制定了验证试验方案。

会后，向中国建材联合会提交了立项《微生物抑尘剂》团体标准的申请。

编制组成员对《微生物抑尘剂（草案稿）》进行了细致地讨论，并对目前现行同类产品标准或内控指标进行了分析和比对，按照相关要求对标准草案进行修改。

会议中，标准编制组初步确定了标准编制工作计划。

主编单位首先在编制组内部对《微生物抑尘剂（草案稿）》征求了意见，并按照相关的意见与建议对其进行了更改。

中国建材联合会于2020年6月11日发布了《关于下达2020年第六批协会标准制定计划的通知》（中建材联标发[2020]49号）通知，批准《微生物抑尘剂》团体标准（计划号：

2020-62-xbjh）立项。

1.4.3第一次工作会

2020年9月16日，主编单位东南大学组织编制组成员利用“腾讯会议APP”召开第一次工作会，会议代表有：

东南大学、江苏省交通工程集团有限公司、江苏科技大学、江苏大学。

会议上，参会代表对前期工作进行了充分的讨论和分析，对照现行国家标准、行业标准、地方标准等规定，确定检验项目、技术指标、试验方法，并形成了《微生物抑尘剂（草案稿）》。

编制组成员对标准的立项及标准的主要内容进行了充分的讨论，达成如下共识：

（1）确定标准名称：

微生物抑尘剂；

（2）标准适用范围：

本标准适用于应用在建筑工地施工现场扬尘控制、沙漠治理、码头港口堆场粉尘抑制的微生物抑尘剂；

（3）产品分类：

按微生物形态分液态、固态；

（4）主编单位起草标准草案。

1.4.4第二次工作会

2021年1月15日，东南大学组织编制组成员利用“腾讯会议APP”进行视频会议。

会上，对标准草案面向行业专家征求意见，对下一步标准制定相关工作进行了安排。

最终形成标准征求意见稿，并计划于3月份在网上公开征求意见。

2　标准制定原则和依据

2.1　标准制定原则

本标准的制定根据国家的相关法律法规，充分体现标准的科学性、先进性和实用性原则。

2.2　标准制定依据

本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：

标准的结构和编写规则》进行编制。

该标准的制定满足我国技术发展和生产需要，充分体现行业进步和发展趋势，符合国家产业政策，推动行业技术水平的提高。

本标准规定了微生物抑尘剂的术语、分类、产品标记、要求、试验方法、检验规则、包装、运输与贮存。

本标准适用于应用在建筑工地施工现场扬尘控制、沙漠治理、码头港口堆场粉尘抑制的微生物抑尘剂。

主要参考和引用标准：

GB190危险货物包装标志

GB/T191包装储运图示标志

GB/T9724化学试剂pH测定通则

GB/T9725化学试剂电位滴定通则

GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备

GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备

GB/T603化学试剂试验方法中所有制剂及制品的制备

GB/T6679固体化工产品采样通则

GB/T6682分析试验室用水规格和试验方法

GB/T1690腐蚀性测定试验方法

GB/T14518胶粘剂的pH值测定方法

GB/T21604急性皮肤刺激性/腐蚀性试验方法

GB15193.3急性毒性试验

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T12334金属和其他非有机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则

3　标准主要内容和试验方法说明

3.1　标准适用范围

扬尘是造成空气污染极其重要的因素之一，危害人类健康、影响空气质量、影响城市景观和植物生长，同时会阻碍植物光合作用，破坏生态平衡。

将微生物抑尘剂用于建筑工地施工现场、沙漠治理、码头港口堆场等，可将松散介质胶结成具有一定力学性的一个整体，从而达到抑尘目的。

本标准规定了微生物抑尘剂的术语、分类、产品标记、要求、试验方法、检验规则、包装、运输与贮存。

本标准适用于应用在建筑工地施工现场扬尘控制、沙漠治理、码头港口堆场粉尘抑制的微生物抑尘剂。

3.2　术语和定义

术语和定义是对标准中有关名词的释义。

本标准针对微生物抑尘剂产品技术特性给予明确定义。

微生物抑尘剂（Microbialdustsuppressant）：

微生物诱导矿化沉积具有一定胶凝特性的矿物，该矿化可将松散颗粒胶结成为一个整体，有效改善土体的工程性质。

3.3　产品分类

本标准按微生物抑尘剂中微生物形态分为：

a）液态：

代号为YT；

b）固态：

代号为GT。

3.4　测试方法及指标确定

标准制定过程中标准起草单位多次召开工作会议，与主要行业内专家、检测机构专家、生产厂商技术人员、企业标准负责人员多种讨论及验证实验结果，最终确定了本标准的各项技术指标要求。

具体内容及说明如下：

外观质量与感官特征

表1液态微生物抑尘剂的外观质量与感官特征

项目

性能指标

形态

液态

色泽

浅黄色

气味

无味或无明显刺激气味

杂质

无外来可见机械杂质

表2液态微生物抑尘剂的外观质量与感官特征

项目

性能指标

形态

固态

色泽

白色或浅黄色

气味

无味或无明显刺激气味

杂质

无外来可见机械杂质

技术指标

表3液态微生物抑尘剂技术指标

项目

指标

试验方法

微生物（CFU/ml）

1.0×107~1.0×108

按6.2中的方法测定

钙源（mol/ml）

0.40~0.45

按6.3中的方法测定

pH值

7~8

GB/T14518

腐蚀性

≦1×10-7

GB/T1690

皮肤刺激度

≦2.0

GB/T21604

急性经口毒性试验（mL/kgBW）

≧80.0

GB15193.3

表4固态微生物抑尘剂技术指标

项目

指标

试验方法

微生物（CFU/ml）

6.0×107~7.0×108

按6.2中的方法测定

钙源（g/g）

0.8~0.9

按6.3中的方法测定

pH值

7~8

GB/T14518

腐蚀性

≦1×10-7

GB/T1690

皮肤刺激度

≦2.0

GB/T21604

急性经口毒性试验（mL/kgBW）

≧80.0

GB15193.3

表5抑尘性能

项目

指标

试验方法

固结层厚度（mm）

≧10.0

按5.8.1中的方法测定

固结层硬度（º）

≧18.0

按5.8.2中的方法测定

固结层强度（MPa）

≧0.4

按5.8.3中的方法测定

抗风蚀性（g/m2）

≦25.0

按5.8.4中的方法测定

抗雨水冲刷性（g/m2）

≦30.0

按5.8.5中的方法测定

4　技术指标确定

产品技术要求中，微生物、钙源、pH值、腐蚀性、固结层厚度、硬度、强度、抗风蚀性、抗雨水冲刷性能等指标，已进行了大量验证试验，所以，在保证标准项目设置的科学性合理性、技术指标的先进性的同时，编制工作组对微生物抑尘剂涉及到的相关的产品标准进行了全面的整理，对涉及的试验方法和技术指标进行了比对分析，对已经经过充分理论和试验验证的项目，合理确定技术指标，以保证标准的科学性和先进性。

5　标准主要试验项目验证情况分析

项目主编单位东南大学联合多家企业针对微生物抑尘剂产品进行了大规模的应用，对其进行试验验证。

进行验证试验的试验项目分别为：

（1）固结层硬度；

（2）固结层的强度；

（3）抗风蚀性能。

5.1　试验样品

针对不同类型的土壤，围绕沙土、粉土、粘土三类土壤开展现场应用，依托工程分别为南通通扬线航道九圩港二线船闸土建施工项目、盐城东益经济开发区创新创业园土建施工项目、南京聚宝山森林公园土建施工项目。

沙土依托工程为南通通扬线航道九圩港二线船闸土建施工项目，船闸闸室长230m、闸口宽23m、水深4m。

上游一、二线船闸单独引航道，引航道宽61m，下游共用引航道，引航道宽140m，上下游引航道直系段长分别为542m、598m，该工程开挖土方20余万方。

粉土工程为盐城东益经济开发区创新创业园土建施工项目，该项目规划用地160亩，开挖土方50余万方。

粘土工程为南京聚宝山森林公园土建施工项目，聚宝山公园是南京市重点建设的15座郊野公园之一，公园位于南京市主城与仙林新市区的交界处钟山风景区的北部，临近仙林大学城国际高尔夫球场及马术场，总用地规模约145公顷，南京聚宝山公园将建成以“绿色南京”完善南京城市生态绿地系统为目标，以“融入自然体验生态森林郊野极限游乐”为主题的“大型城市森林郊野公园”，该项目紧邻城区，抑尘工作极为重要。

具体试验如下：

收集微生物抑尘剂处理沙土样品10组，编号为ST1～ST10；

收集微生物抑尘剂处理粉土样品10组，编号为FT1～FT10；

收集微生物抑尘剂处理黏土样品10组，编号为NT1～NT10。

对应的试验项目：

固结层硬度30组（沙土样品10组，粉土样品10组，黏土样品10组）；固结层强度30组（沙土样品10组，粉土样品10组，黏土样品10组）；固结层抗风蚀性能30组（沙土样品10组，粉土样品10组，黏土样品10组）。

5.2　验证试验结果

试验验证工作由江苏东大工程检测技术有限公司完成，试验样品均满足标准的要求，即固结层硬度≥18º、强度≥0.4MPa、风蚀量≤25g/m2。

验证试验结果见表6。

表6验证试验结果

样品编号

固结层硬度（º）

固结层强度（MPa）

风蚀量（g/m2）

ST1

22.3

0.43

22.6

ST2

21.9

0.42

23.7

ST3

23.3

0.43

22.5

ST4

23.8

0.43

21.9

ST5

21.0

0.42

23.9

ST6

24.5

0.44

20.0

ST7

23.6

0.43

21.7

ST8

23.9

0.43

21.3

ST9

22.7

0.42

22.3

ST10

24.0

0.43

20.8

FT1

25.6

0.53

19.8

FT2

24.9

0.52

20.4

FT3

26.1

0.55

18.2

FT4

26.9

0.55

18.0

FT5

24.1

0.47

20.3

FT6

26.3

0.54

18.5

FT7

27.1

0.55

17.7

FT8

26.7

0.54

18.3

FT9

25.9

0.53

19.8

FT10

27.5

0.56

17.2

NT1

33.1

0.67

16.5

NT2

34.1

0.67

16.2

NT3

35.8

0.67

15.9

NT4

32.0

0.65

17.8

NT5

38.6

0.68

14.5

NT6

32.2

0.65

17.5

NT7

39.0

0.67

13.3

NT8

33.5

0.65

16.6

NT9

33.0

0.66

16.1

NT10

39.1

0.67

13.5

6　标准中涉及专利情况说明

经检索，本标准所列技术内容没有涉及专利和知识产权等情况。

7　产业化情况和预期达到的经济效果等情况

微生物抑尘剂主要用于建筑工地施工现场扬尘控制、沙漠治理、码头港口堆场粉尘抑制，现已大量使用。

仅以2019年我国建筑工地使用抑尘塑料网为例，2019年去过使用抑尘塑料网14亿平方米，假设全部使用微生物水泥，以每平米材料费用3元计算，涉及的材料金额将超过40亿元。

产品销售市场前景广阔。

团体标准《微生物抑尘剂》的发布和实施，为完善抑尘控制验收提供了产品标准依据，也为抑尘产品的生产和使用提供了指导和规范依据，降低了施工和监管风险。

8　采用国际标准和国外先进标准情况

国际上目前没有微生物抑尘剂的具体标准，本标准未采纳国外标准。

9　与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

综合调研现行的国内外关于微生物抑尘剂产品方面的标准，目前没有此类产品的国家标准与国外先进标准。

没有专门针对微生物抑尘剂制定的相关标准，该标准的制定，可以规范微生物抑尘剂产品的市场应用情况，填补行业空白。

经过广泛调研和多方面征求意见，该标准与现行法律、法规协调一致。

10　重大分歧意见的处理经过和依据

标准编制过程中，广泛征求了行业内专家、相关单位的意见和建议，各方通过标准工作会、视频会议、电子邮件等形式对标准的适用范围、产品分类、检验项目、技术指标等进行了深入沟通和探讨，通过对不明确的检验项目进行验证试验，最终对标准指标要求达成一致。

编制过程中，各方对该标准内容未产生重大分歧。

11　标准性质的建议说明

建议《微生物抑尘剂》作为推荐性产品标准发布实施。

12　贯彻标准的要求和措施建议

建议标准尽快实施。

13　废止现行相关标准的建议

无。

14　其它应予说明的事项

无其他说明事项。