綠色建筑施工廢棄物堆放對周圍環境的污染與低碳化處理措施研究

關鍵詞：綠色建筑；施工廢棄物堆放場；環境污染；低碳化處理措施；污染特征分析

中圖分類號：X323 文獻標志碼：B

前言

城市的飛速發展建設，雖然能夠有效地反映出城市化進程的推進，但是建材工業作為典型的基礎原料，在快速發展的同時也會帶來相對龐大的資源、能源過度消耗以及環境嚴重污染問題，特別是建筑廢棄物的長久堆放，會直接造成周邊環境的嚴重污染。

針對建筑廢棄物堆放過程中環境污染問題，文獻[3]中在采集并分析廢棄物堆放下垃圾滲濾液后，獲取目標位置的土壤、水體污染物質以及污染特征分布情況，通過制定合理的處理措施，從而實現對目標污染物的治理。文獻[4]中基于研究區域概況，采集垃圾堆存量、組成以及分布性質，獲取目標的土壤、地下水以及地表水的污染物分布特征，根據獲取結果制定治理策略。文獻[5]中根據對象區域概況分析結果采集樣本數據，分析As、Zn、Pb等重金屬含量濃度，獲取目標區域重金屬污染濃度空間分布，完成目標區域健康風險評估，根據評估結果制定低碳化處理措施。

上述方法在分析過程中，由于未能結合實際情況合理布設相關監測采樣點，導致在獲取污染時空分布特征時，獲取結果與實際結果之間偏差較大。為此，文章進一步針對綠色建筑施工廢棄物堆放對周圍環境的污染展開分析，并設計了合理的低碳化處理措施。

1材料與方法

將陜西省銅川某建筑施工廢棄物堆放場作為研究對象，對研究區域背景展開分析，制定相關監測采樣點，結合分析儀器，獲取建筑垃圾廢棄物堆放下周邊環境污染物濃度以及污染物時空分布特征，為后續制定相關低碳化處理措施，提供相關依據。

1.1研究區域背景分析

選取陜西省銅川市某綠色建筑施工廢棄物堆放場作為研究對象，研究區域中建筑施工廢料為高端小區建設施工過程中建筑廢棄物長期堆放場，由于建筑過程中的綠色建筑施工形式，所以施工廢棄物堆放場內包含碎石塊以及廢棄瓷磚塊、石膏板以及其他廢棄物料。其中堆放場堆放規模在14.2萬m²，范圍較大。該堆放場常年吹西北風，建筑施工廢棄物堆放形式為聚集式堆放形式。

根據上述目標背景分析結果，結合廢棄物堆放位置，在堆放場布設監測采樣點，開展建筑施工廢棄物堆放廠樣本采樣。

此研究主要根據廢棄物產生和堆放情況，主要考慮了以下3點情況：

（1）考慮監測點之間的距離。監測點之間的距離應該足夠接近，以確保監測結果的可比性和準確性。同時，根據廢棄物的擴散范圍和影響范圍，合理設置監測點的數量，并考慮到可能的風向、水流方向等因素。

（2）注意監測點的高度布設。考慮到廢棄物的揮發特性和氣象條件的影響，監測點的高度布設應該能夠有效獲取到廢棄物的污染物釋放和傳輸情況。一般來說，需要考慮到廢棄物堆放區域的近地層空氣、遠離地面的大氣層以及可能影響水體的水下層次等。

（3）此外，監測點應該覆蓋到廢棄物堆放區域周圍的主要環境要素，例如水體、土壤、空氣等。根據廢棄物的性質和擴散特點，合理確定監測點的位置，確保能夠全面、準確地反映環境的污染情況。

綜合上述分析，研究布設監測采樣點位置，位置點見圖1。

圖1

研究目標區域采樣點布設圖

1.2采樣樣本分析方法

在采樣過程中，結合上述制定的監測采樣點，通過試管采樣獲取建筑施工廢棄物堆放廠采樣樣本中選取0.20g的剪碎樣本，使用密封微波消解罐方法將樣本加入消解罐中，用少量水潤濕后加入6mL的HNO₃，以及2mL的H₂O₂，并將其裝入微波消解儀實施消解。

完成消解后，將待分析樣本冷卻過濾，再使用等離子質譜儀點燃冷卻后的等離子體，待其穩定靜置后對樣本中As（砷元素）、Cd（鎘元素）、Pb（鈀元素）實施分析檢測。之后，使用采樣儀對堆放場空氣樣本展開采集，獲取研究區域目標區域中TSP以及PM₁₀含量，并根據檢測結果，獲取廢棄物堆放場對周邊環境污染時空分布特征。

2廢棄物堆放場對周邊環境污染時空分布特征研究

基于上述采樣樣本分析結果，獲取綠色建筑施工廢棄物堆放場中不同污染物濃度值，并以此獲取該目標區域的污染時空分布特征，結果見圖2。

分析圖2可知，綠色建筑施工廢棄物堆放場經長時間堆放后，由于該位置的西北風主導方向，導致堆放場東南方向污染較為嚴重，并且會隨著堆放場中心距離的不斷增加，呈現梯度緩慢下降趨勢。其中，在Pb、As以及Cd等金屬污染物中，Pb在堆放場土壤中檢測出的污染程度要高于其他金屬污染物污染嚴重程度。而由于場地內建筑廢棄物中很大一部分的廢棄混凝土、涂料、石膏殘渣等物質因素影響，導致該目標區域內TSP污染以及PM₁₀污染都嚴重超出了污染物濃度排放標準，對周邊居民生活健康以及農作物生長都出現了抑制作用，所以對該區域需要立即制定建筑廢棄材料堆放場低碳化處理以及污染治理計劃。

3建筑施工廢棄物堆放場低碳化污染治理

針對上述研究區域污染時空特征，提出與之相適應的綠色建筑施工廢棄物低碳化污染治理措施如下。

3.1提升垃圾利用率

在建筑施工過程中會產生大量的建筑廢料，若建筑過程中針對建筑廢棄鋼材、塑料等廢棄物實施回收再生產，不僅能夠縮減中國能源緊張問題，還能夠做到廢棄物的循環利用。混凝土廢塊以及廢砂漿等物質，同樣可以回收磨碎用于骨料再生。

3.2應用裝配式材料

在建筑施工過程中，可以在運輸、成本合理的狀態下，增加建筑工程中裝配式材料，由此縮減施工現場的廢棄物堆放量，從而在根本上降低廢棄垃圾的生成，縮減建筑施工時的碳排放。

3.3合理應用建筑廢棄物再利用模式

首先，借鑒成功的先進模式，選擇相關研究試點。探索建立建筑廢棄物回收規范體系。同時，結合政府相關部門，開發推廣先進技術，研制科學的建筑物回收、利用途徑，通過產、學、研相結合，擴寬建筑物施工垃圾回收、利用途徑確定建筑廢棄物再生利用技術路線，并培育出完整的產業鏈條。加強建筑廢物的再生產品性能研究、改進，大力提倡建筑業對再生產品的利用，擴張再生產品銷售規模。最后，政府需制定完善的法律法規，保障再生產品生產質量，使再生產品能夠安全的再次利用到建筑的建設當中。

3.4用于人造堆載造景

可在垃圾堆放位置建立人造堆載造景，降低垃圾的處理成本。將綠色建筑施工廢棄物堆放垃圾用于人工堆載造景低碳化處理時，可將部分建筑垃圾用于建造人造土坡，縮減使用天然原料的資源，將復合材料覆蓋在垃圾制造的土坡上，可以有效降低水土流失的同時，提升該區域的空氣質量，從而做到利用建筑施工垃圾，提升資源利用率，變廢為寶。

3.5關綠植并且抑制空氣污染

在堆放場周邊大量種植綠植，增加空氣中的氧氣，吸收TSP以及PM₁₀等大氣污染物，有效抑制空氣中污染物污染濃度，抑制污染顆粒在空氣中擴散速度。

4建筑垃圾低碳化處理效果測試

基于上述制定的相關低碳化治理措施，對研究區域實施綠色建筑施工廢棄堆放物的低碳化處理，對完成處理后的建筑垃圾污染濃度展開測試，以此驗證建筑垃圾低碳化實際處理效果。

4.1污染濃度測試

利用上述方法開展廢棄物堆放場低碳化處理后，對處理前后的重金屬污染濃度展開對比檢測，并對處理前后的TSP以及PM₁₀空氣污染濃度展開對比檢測，以此驗證低碳化處理措施的實際效果，以此驗證低碳化處理措施的實際效果，結果見表1。

分析表1可知，利用上述制定的低碳化處理建筑施工廢棄物后，堆放場周邊的重金屬污染濃度有了明顯下降，特別在堆放場中心污染程度高的位置。另外，不論是TSP污染還是堆放場周邊PM₁₀污染濃度都得到了有效緩解。其中，由于目標區域主導風向影響，可看出堆放場采樣點1、4和5的污染濃度要高于采樣點2和采樣點3的污染濃度，且低碳化治理時，堆放場采樣點1、4和5的污染濃度治理效果要優于其他兩個采樣點治理效果。

綜上可以看出，在實施低碳化處理后，重金屬污染濃度得到了有效緩解，說明上述提出的低碳化治理措施的治理效果明顯。

4.2實際治理效果分析

應用文章方法前后，目標區域建筑施工場地實際環境對比情況見圖3。

開展堆放場周邊環境污染低碳化治理時，利用文章方法對廢棄混凝土、廢棄砂石塊、廢塑料、廢棄石膏板實施處理與再利用，并分析文章方法的實際應用效果，結果如下：

（1）廢棄混凝土和砂石塊可以被粉碎和重新利用于新建筑工程中。這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、堆填場和建筑物的建設，廢棄物再利用率分別可以達到54.7%、55.1%；

（2）廢塑料可以進行回收再加工制造成新的塑料制品。通過分類回收和塑料再加工，可以從廢塑料中提取有價值的資源，減少對原生塑料的需求，并減少廢棄塑料對環境的污染。廢棄物再利用率可以達到33.6%；

（3）廢棄石膏板可以經過高效分離和再生利用。石膏板可以進行破碎、篩分、洗滌等處理，得到可再利用的石膏粉末作為原料，用于再生生產新的石膏板或其它建材產品。廢棄物再利用率可以達到43.7%。

通過上述分析可知，在開展污染低碳化治理后，文章方法對廢棄混凝土、廢棄砂石塊、廢塑料、廢棄石膏板這4種廢棄物實現了再利用率，其中，對廢棄砂石塊的再利用率可達到55.1%，提高了廢棄物再利用率。

5結束語

在城市建設過程中會出現大量建筑施工廢棄物。在建筑施工廢棄物長期的堆放過程中，不僅會占據大量的土地資源，還會對周邊環境產生嚴重的污染。廢棄物長期堆放會造成周邊環境的嚴重污染。為了更好地了解這一污染狀況，研究針對綠色建筑施工廢棄物堆放對周圍環境的污染展開分析，并根據分析結果設計了合理的低碳化處理措施。研究結果如下：研究區域污染整體呈現東南高、西北低的空間分布特點，廢棄物堆放場內污染主要由As元素、Cd元素、Pb元素以及TSP、PM₁₀等污染物構成，這些污染物對周邊環境的影響不容忽視。根據提出治理方法完成低碳化治理后，能夠明顯降低污染濃度，廢棄物治理時，廢棄物再利用率高，低碳化治理措施具備有效性。