道路施工材料環境影響評價方法初探

摘要:工業副產品如粉煤灰、煤炭底灰，再生混凝土層等廢棄材料被大量應用，全部或者部分替代天然物質。目前對道路建設所用的工業副產品材料與天然材料的比較研究是非常有限的。在目前的研究中，主要是研究這些副產品與天然材料的成本、環境因素引起的污染物、能源消耗量等。污染物排放數據分析結果可以表示這些物質對全球變暖的影響，酸化的影響和毒性的大小。

關鍵詞:材料施工道路施工

中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(b)-0107-01

1道路施工材料環境影響評價模型發展

在建筑施工方面用途廣泛的天然物質，由于道路施工對當地天然物質的大量需求，導致該資源在當地逐漸減少，這就需要對資源進行保護，而且長距離的運輸大大的增加了成本，這樣對替代材料的需求就日益加劇了。

與此同時，工業、建筑等類似的活動產生大量的工業副產品，如煤燃燒副產品、鑄造用砂、建筑和拆遷廢物和鋼鐵廢渣，對與垃圾的填埋處理造成了沉重的負擔。但是這些副產品可以被重新利用作為對公路建設所需的材料。

工業副產品包含有不同的濃度的潛在地浸污染物，并且有可能對土壤和地下水產生一定的污染。目前仍沒有普遍的規范的，在環境影響范圍內的副產品被重新利用到道路施工過程中。在面對這些問題，每一個地區都有自己的規范來決定工業副產品是不是可以重復使用。

多年來，實驗室的試驗研究是一個主要的研究手段。不同材料的浸出測試已經被廣泛應用，當使用副產品后的長期污染的程度，其中主要是指環境影響參數如酸堿度、氧化還原能力、液固的轉化率等。大多數浸出試驗的重點是測試瀝濾出污染物的風險和污染物淋失量，比如能源消費和不是直接來源于道路施工材料的溫室氣體排放量。為了評估能源消耗和環境的影響，從更廣的角度來看問題，生命周期評價的方法被采用了。

生命周期分析方法是對一種產品或者材料的環境影響評價方法。該方法重視上游過程和產品的生命周期內所排放的污染物。因此評價的首要任務是研究影響估計的因素(生產單位質量的產品所排放的廢氣)，這些因素接的和間接的影響著產品的上游過程與產品的制造。這將影響計算污染物的排放量的系統邊界條件，這一點是至關重要的。

在丹麥，道路施工的生命周期評價模型和構建道路建設所產生的廢物處理用的固體廢物焚化爐都已出現。在芬蘭，Mroueh使用生命周期評價模型對道路施工進行環境評估，研究了幾種可以選擇的材料，如粉煤灰、鋼渣、粉碎的混凝土。他們發現，使用工業副產品來代替天然物質在一定程度上可以減少對環境的影響。然而除了丹麥模式，所有這些研究都沒有一個廣泛的毒性評價方法。在美國，一個廣泛用于路面生命周期分析的PALAT工具已被發展出來。PALATE比其他研究包括一個更具體的毒性評價方法。

BenReMod生命周期評價模型分析各種道路施工材料對于環境的影響，包括天然材料和工業副產品如煤粉煤灰、煤底灰，再生混凝土材料等。粉煤灰能也被應用于水泥制造，然而這些研究直接側重于利用工業副產品來替換天然材料。

2道路施工材料生命周期評價模型方法

生命周期分析方法比較了用于道路施工材料的天然物質、粉煤灰、再生混凝土等對環境的影響。(研究重點是將工業副產品的影響從在垃圾場的掩埋和資源保護方面分析，因此生命周期評價模型重點集中在直接比較天然材料和工業副產品)。

Olsson在他們的分析中排除了垃圾填埋場金屬滲濾液濃度，假設如果一個副產品被放在填埋和金屬從其中滲濾出來，該滲濾液則不被視為主要的環境污染排放量的。我們利用同樣的方法，來處理這些材料被用作道路施工材料時所釋放出的滲濾液問題。

Wilburn and Goonan等人，假設道路的厚度為600mm，寬2.5m，長1000m時，體積約為1500m3。假設工業副產品和天然物質的運輸32t卡車，距離為50km和100km。運輸成本為0.13美元/t/km。

系統邊界是影響生命周期分析結果最重要的參數之一。在本研究中一種材料的系統邊界包括該材料的生產和運輸所消耗的電力和石油，如圖1(a組和b組)所示。

此外，生產建筑材料不符合能源消耗的趨勢。例如，水泥工業70%的能源來自煤炭的能量。因此，將煤作為一個電力的主要能量來源是一種簡單化，特別是考慮到能源結構在地區與地區之間、部門與部門之間的變化。

大多數情況下，粉煤灰及底灰可以隨時用作道路施工材料，需要很少加工過程。在這些過程中幾乎對環境不產生任何危害。由于這些原因，在它們的生產過程中沒有考慮所產生的環境載荷。然而，它們在垃圾掩埋場的處理成本是應該被考慮在內的。

3結語

(1)生命周期分析方法是對一種產品或者材料的環境影響評價方法，該方法重視在產品的生命周期內所排放的污染物。

(2)系統邊界是影響生命周期分析結果最重要的參數之一，材料的系統邊界包括該材料的生產和運輸所消耗的電力和原油。

參考文獻

[1]Apul DS，Gardner KH. Modeling hydrology and reactive transport in roads. Waste Manage，2007，27(14):65～75.

[2]田杰芳，俞艷，等.道路工程施工對環境的影響及環保措施[J].河北理工學院學報(社會科學版)，2003，3(4):210～213.