绿色建筑施工废弃物堆放对周围环境的污染与低碳化处理措施研究

关键词：绿色建筑；施工废弃物堆放场；环境污染；低碳化处理措施；污染特征分析

中图分类号：X323 文献标志码：B

前言

城市的飞速发展建设，虽然能够有效地反映出城市化进程的推进，但是建材工业作为典型的基础原料，在快速发展的同时也会带来相对庞大的资源、能源过度消耗以及环境严重污染问题，特别是建筑废弃物的长久堆放，会直接造成周边环境的严重污染。

针对建筑废弃物堆放过程中环境污染问题，文献[3]中在采集并分析废弃物堆放下垃圾渗滤液后，获取目标位置的土壤、水体污染物质以及污染特征分布情况，通过制定合理的处理措施，从而实现对目标污染物的治理。文献[4]中基于研究区域概况，采集垃圾堆存量、组成以及分布性质，获取目标的土壤、地下水以及地表水的污染物分布特征，根据获取结果制定治理策略。文献[5]中根据对象区域概况分析结果采集样本数据，分析As、Zn、Pb等重金属含量浓度，获取目标区域重金属污染浓度空间分布，完成目标区域健康风险评估，根据评估结果制定低碳化处理措施。

上述方法在分析过程中，由于未能结合实际情况合理布设相关监测采样点，导致在获取污染时空分布特征时，获取结果与实际结果之间偏差较大。为此，文章进一步针对绿色建筑施工废弃物堆放对周围环境的污染展开分析，并设计了合理的低碳化处理措施。

1材料与方法

将陕西省铜川某建筑施工废弃物堆放场作为研究对象，对研究区域背景展开分析，制定相关监测采样点，结合分析仪器，获取建筑垃圾废弃物堆放下周边环境污染物浓度以及污染物时空分布特征，为后续制定相关低碳化处理措施，提供相关依据。

1.1研究区域背景分析

选取陕西省铜川市某绿色建筑施工废弃物堆放场作为研究对象，研究区域中建筑施工废料为高端小区建设施工过程中建筑废弃物长期堆放场，由于建筑过程中的绿色建筑施工形式，所以施工废弃物堆放场内包含碎石块以及废弃瓷砖块、石膏板以及其他废弃物料。其中堆放场堆放规模在14.2万m²，范围较大。该堆放场常年吹西北风，建筑施工废弃物堆放形式为聚集式堆放形式。

根据上述目标背景分析结果，结合废弃物堆放位置，在堆放场布设监测采样点，开展建筑施工废弃物堆放厂样本采样。

此研究主要根据废弃物产生和堆放情况，主要考虑了以下3点情况：

（1）考虑监测点之间的距离。监测点之间的距离应该足够接近，以确保监测结果的可比性和准确性。同时，根据废弃物的扩散范围和影响范围，合理设置监测点的数量，并考虑到可能的风向、水流方向等因素。

（2）注意监测点的高度布设。考虑到废弃物的挥发特性和气象条件的影响，监测点的高度布设应该能够有效获取到废弃物的污染物释放和传输情况。一般来说，需要考虑到废弃物堆放区域的近地层空气、远离地面的大气层以及可能影响水体的水下层次等。

（3）此外，监测点应该覆盖到废弃物堆放区域周围的主要环境要素，例如水体、土壤、空气等。根据废弃物的性质和扩散特点，合理确定监测点的位置，确保能够全面、准确地反映环境的污染情况。

综合上述分析，研究布设监测采样点位置，位置点见图1。

图1

研究目标区域采样点布设图

1.2采样样本分析方法

在采样过程中，结合上述制定的监测采样点，通过试管采样获取建筑施工废弃物堆放厂采样样本中选取0.20g的剪碎样本，使用密封微波消解罐方法将样本加入消解罐中，用少量水润湿后加入6mL的HNO₃，以及2mL的H₂O₂，并将其装入微波消解仪实施消解。

完成消解后，将待分析样本冷却过滤，再使用等离子质谱仪点燃冷却后的等离子体，待其稳定静置后对样本中As（砷元素）、Cd（镉元素）、Pb（钯元素）实施分析检测。之后，使用采样仪对堆放场空气样本展开采集，获取研究区域目标区域中TSP以及PM₁₀含量，并根据检测结果，获取废弃物堆放场对周边环境污染时空分布特征。

2废弃物堆放场对周边环境污染时空分布特征研究

基于上述采样样本分析结果，获取绿色建筑施工废弃物堆放场中不同污染物浓度值，并以此获取该目标区域的污染时空分布特征，结果见图2。

分析图2可知，绿色建筑施工废弃物堆放场经长时间堆放后，由于该位置的西北风主导方向，导致堆放场东南方向污染较为严重，并且会随着堆放场中心距离的不断增加，呈现梯度缓慢下降趋势。其中，在Pb、As以及Cd等金属污染物中，Pb在堆放场土壤中检测出的污染程度要高于其他金属污染物污染严重程度。而由于场地内建筑废弃物中很大一部分的废弃混凝土、涂料、石膏残渣等物质因素影响，导致该目标区域内TSP污染以及PM₁₀污染都严重超出了污染物浓度排放标准，对周边居民生活健康以及农作物生长都出现了抑制作用，所以对该区域需要立即制定建筑废弃材料堆放场低碳化处理以及污染治理计划。

3建筑施工废弃物堆放场低碳化污染治理

针对上述研究区域污染时空特征，提出与之相适应的绿色建筑施工废弃物低碳化污染治理措施如下。

3.1提升垃圾利用率

在建筑施工过程中会产生大量的建筑废料，若建筑过程中针对建筑废弃钢材、塑料等废弃物实施回收再生产，不仅能够缩减中国能源紧张问题，还能够做到废弃物的循环利用。混凝土废块以及废砂浆等物质，同样可以回收磨碎用于骨料再生。

3.2应用装配式材料

在建筑施工过程中，可以在运输、成本合理的状态下，增加建筑工程中装配式材料，由此缩减施工现场的废弃物堆放量，从而在根本上降低废弃垃圾的生成，缩减建筑施工时的碳排放。

3.3合理应用建筑废弃物再利用模式

首先，借鉴成功的先进模式，选择相关研究试点。探索建立建筑废弃物回收规范体系。同时，结合政府相关部门，开发推广先进技术，研制科学的建筑物回收、利用途径，通过产、学、研相结合，扩宽建筑物施工垃圾回收、利用途径确定建筑废弃物再生利用技术路线，并培育出完整的产业链条。加强建筑废物的再生产品性能研究、改进，大力提倡建筑业对再生产品的利用，扩张再生产品销售规模。最后，政府需制定完善的法律法规，保障再生产品生产质量，使再生产品能够安全的再次利用到建筑的建设当中。

3.4用于人造堆载造景

可在垃圾堆放位置建立人造堆载造景，降低垃圾的处理成本。将绿色建筑施工废弃物堆放垃圾用于人工堆载造景低碳化处理时，可将部分建筑垃圾用于建造人造土坡，缩减使用天然原料的资源，将复合材料覆盖在垃圾制造的土坡上，可以有效降低水土流失的同时，提升该区域的空气质量，从而做到利用建筑施工垃圾，提升资源利用率，变废为宝。

3.5关绿植并且抑制空气污染

在堆放场周边大量种植绿植，增加空气中的氧气，吸收TSP以及PM₁₀等大气污染物，有效抑制空气中污染物污染浓度，抑制污染颗粒在空气中扩散速度。

4建筑垃圾低碳化处理效果测试

基于上述制定的相关低碳化治理措施，对研究区域实施绿色建筑施工废弃堆放物的低碳化处理，对完成处理后的建筑垃圾污染浓度展开测试，以此验证建筑垃圾低碳化实际处理效果。

4.1污染浓度测试

利用上述方法开展废弃物堆放场低碳化处理后，对处理前后的重金属污染浓度展开对比检测，并对处理前后的TSP以及PM₁₀空气污染浓度展开对比检测，以此验证低碳化处理措施的实际效果，以此验证低碳化处理措施的实际效果，结果见表1。

分析表1可知，利用上述制定的低碳化处理建筑施工废弃物后，堆放场周边的重金属污染浓度有了明显下降，特别在堆放场中心污染程度高的位置。另外，不论是TSP污染还是堆放场周边PM₁₀污染浓度都得到了有效缓解。其中，由于目标区域主导风向影响，可看出堆放场采样点1、4和5的污染浓度要高于采样点2和采样点3的污染浓度，且低碳化治理时，堆放场采样点1、4和5的污染浓度治理效果要优于其他两个采样点治理效果。

综上可以看出，在实施低碳化处理后，重金属污染浓度得到了有效缓解，说明上述提出的低碳化治理措施的治理效果明显。

4.2实际治理效果分析

应用文章方法前后，目标区域建筑施工场地实际环境对比情况见图3。

开展堆放场周边环境污染低碳化治理时，利用文章方法对废弃混凝土、废弃砂石块、废塑料、废弃石膏板实施处理与再利用，并分析文章方法的实际应用效果，结果如下：

（1）废弃混凝土和砂石块可以被粉碎和重新利用于新建筑工程中。这些材料可以被加工成再生混凝土、再生骨料等建筑材料，用于地基、路面、堆填场和建筑物的建设，废弃物再利用率分别可以达到54.7%、55.1%；

（2）废塑料可以进行回收再加工制造成新的塑料制品。通过分类回收和塑料再加工，可以从废塑料中提取有价值的资源，减少对原生塑料的需求，并减少废弃塑料对环境的污染。废弃物再利用率可以达到33.6%；

（3）废弃石膏板可以经过高效分离和再生利用。石膏板可以进行破碎、筛分、洗涤等处理，得到可再利用的石膏粉末作为原料，用于再生生产新的石膏板或其它建材产品。废弃物再利用率可以达到43.7%。

通过上述分析可知，在开展污染低碳化治理后，文章方法对废弃混凝土、废弃砂石块、废塑料、废弃石膏板这4种废弃物实现了再利用率，其中，对废弃砂石块的再利用率可达到55.1%，提高了废弃物再利用率。

5结束语

在城市建设过程中会出现大量建筑施工废弃物。在建筑施工废弃物长期的堆放过程中，不仅会占据大量的土地资源，还会对周边环境产生严重的污染。废弃物长期堆放会造成周边环境的严重污染。为了更好地了解这一污染状况，研究针对绿色建筑施工废弃物堆放对周围环境的污染展开分析，并根据分析结果设计了合理的低碳化处理措施。研究结果如下：研究区域污染整体呈现东南高、西北低的空间分布特点，废弃物堆放场内污染主要由As元素、Cd元素、Pb元素以及TSP、PM₁₀等污染物构成，这些污染物对周边环境的影响不容忽视。根据提出治理方法完成低碳化治理后，能够明显降低污染浓度，废弃物治理时，废弃物再利用率高，低碳化治理措施具备有效性。