隨著城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，我國(guó)每年產(chǎn)生超過(guò)19億噸建筑廢棄物，其中廢棄混凝土占比超過(guò)85%。然而，廢棄混凝土被大量堆存，不但侵占土地，而且造成土水污染和資源浪費(fèi)。現(xiàn)有廢棄混凝土再利用研究多關(guān)注大塊廢棄混凝土的建材回用，忽略了破碎過(guò)程產(chǎn)生的廢棄混凝土細(xì)粉（占比超40%），其處理途徑不足成為建筑廢棄物資源化的新瓶頸。

　　針對(duì)上述難題，武漢巖土所海洋與環(huán)境巖土工程研究中心科研人員采用熱改性方法對(duì)廢棄混凝土細(xì)粉進(jìn)行活化，并將其運(yùn)用于鉛、砷重金屬污染地下水的吸附治理。研究發(fā)現(xiàn)廢棄混凝土細(xì)粉內(nèi)有大量的堿性水化產(chǎn)物、豐富的表面官能團(tuán)和復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)鉛、砷去除率分別達(dá)到95%（C0=1000 ppm）和96%（C0=100 ppm），較傳統(tǒng)吸附材料吸附能力提升2.8倍以上（圖1、2）；經(jīng)過(guò)高溫?zé)岣男院?，廢棄混凝土細(xì)粉鈣束縛能力提高，表面官能團(tuán)活性增強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)向大孔轉(zhuǎn)化；生成了具有高離子交換能力的Aft、Afm再水化產(chǎn)物，促進(jìn)了鉛、砷離子的固定作用（圖3）；改性廢棄混凝土細(xì)粉對(duì)鉛、砷去除的主要機(jī)理包括孔隙/表面沉淀、表面絡(luò)合、離子交換、礦物固溶等（圖4）。本成果的改性廢棄物材料有望作為一種新型低碳介質(zhì)材料應(yīng)用于可滲透反應(yīng)墻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重金屬污染地下水的低成本凈化，為建筑廢棄物的再利用提供了新思路，推動(dòng)解決建筑廢棄物資源化的“最后一公里”。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在本領(lǐng)域權(quán)威期刊Environmental Pollution和Science of The Total Environment。研究工作獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFC1804002）、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作與交流基金（51861165104）等項(xiàng)目資助。

　　論文鏈接：

　　1、https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749121003560

　　2、https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721058423

圖1 改性廢棄混凝土細(xì)粉對(duì)鉛、砷吸附的動(dòng)力學(xué)曲線　　　　

圖2 改性廢棄混凝土細(xì)粉對(duì)鉛、砷吸附的等溫線　　　　

圖3 改性廢棄混凝土細(xì)粉吸附鉛、砷后的表面形貌　　　　

圖4 改性廢棄混凝土細(xì)粉對(duì)鉛、砷的吸附機(jī)理