废渣在公路建设中对环境的影响问题研究

杨军胜

摘要：在公路建设中利用工业废渣的同时，要对路用工业废渣的环境影响进行评价。本文在归纳常用工业废渣的类型和使用特点的基础上，对废渣在公路沿线可能造成的二次污染进行分析，并通过路用煤矸石对环境影响的实际评价，定量判断煤矸石可能存在的污染因素，为路用工业废渣的环境影响评价提供可借鉴的依据。

关键词：公路建设 废渣 环境影响

随着高速公路、城市道路的大规模兴建，以及对土地资源的珍惜、城市周边砂石材料开采的限制，如何利用各种工业废渣，已越来越引起人们的重视，广大公路建设者和科研工作者在工业废渣利用方面取得了丰硕成果。我国能源、资源相对短缺，生态环境比较脆弱，充分利用工业废渣进行公路建设，对推进公路交通行业向资源节约型、环境友好型方向发展有着十分重要的意义。

一、路用工业废渣的类型及其应用

（一）、道路建设中可用的工业废渣大体上可分为矿业固体废渣，如矿山开采中的尾矿，煤炭采挖时排放的煤矸石，火力发电厂的粉煤灰，冶金行业的高炉矿渣和钢渣，以及化工行业废弃的磷石膏、赤泥、电石渣等。这些来源不同的工业废渣，在路用过程中表现出各自不同的特点。矿山尾矿和煤矸石在组成上大致与普通的路用集料或土相类似，路用时也正是将其当作这类材料使用。选取质地较硬，承载力高的部分作为集料，而一些粒径较小、易风化的部分可当作土使用，用于路基的回填或采用加固稳定的方法用在路面基层中，这种应用在矿业或煤炭业发达的地区已较为普遍。

（二）、应当说火力发电厂排放的粉煤灰是公路建设过程中应用最广的工业废渣，由于粉煤灰中有效成分含量高，采用石灰或水泥稳定效果显著，石灰粉煤灰类材料已经成为当前我国路面基层特别是高等级公路路面基层中一种重要的材料类型之一，相应的应用研究也达到较高的水平。对于冶金行业产生的粒化高炉矿渣和钢渣，由于前者具有较高的活性，是极好的胶凝性材料，在一定条件下可产生与水泥相类似的水化硬化过程，因此被大量当作水泥生中外掺混合料用于水泥的生产，基本不存在废弃堆积问题；而后者因加工轧制有一定难度，且在成分和活性上不如高炉矿渣，作为水泥的原材料的数量有限而大量堆积积存。但近些年来随着环保意识的增强，钢渣在道路建设中的应用得到较高的重视，多年堆积的废渣当作筑路材料已大量使用，极大地缓解了这类废渣对环境造成的影响。但在路用过程中要注意其中一些成分引起的安定性不好的问题。

（三）、磷石膏是生产磷酸过程中产生的一种化工废渣，外观呈浅黄色或灰白色的粉状物，其主要成分是含有不同水分的硫酸钙物质，与普通石膏成分相同，所以称为磷石膏。据计算每生产1吨磷酸就要排放4～5 吨的磷石膏，由于含有较多杂质和一些不利成分，这些成分与石膏相同的工业废渣却不能直接替代天然石膏使用，因此堆放量随磷酸工业的发展而不断增加。路用时直接采用无机结合料的方法进行稳定效果不好，但当按一定比例与粉煤灰混合一同作为基层材料时，具有较好的路用性质。赤泥是铝业生产中产生的废渣，因其中含有较高的铁的氧化物成分呈现暗红色而得名。除了氧化铁成分以外，赤泥还含有较多的氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化镁等成分。路用实践证明，当赤泥和适宜比例的石灰、粉煤灰掺配在一起，具有很高的抗压强度，表现出良好的路用性能。电石渣是电焊时生产乙炔气体后的残渣，其主要成分就是含有大量水分的氢氧化钙，可以替代一部分石灰当作无机结合料在路面基层中使用。可见，工业废渣在公路建设中有着广泛的应用前景，同时还能一定程度地提高公路建设质量和降低建设成本，在多方面发挥积极作用。

二、路用工业废渣对环境的潜在影响

（一）、这些工业废渣除了各自主要成分之外，都或多或少的含有一些对环境会造成不利影响的有害成分。通常一条公路特别是高等级公路往往连接于两个或两个以上的经济文化发达地区，沿途还要穿越一些人员居住稠密的城镇和大量农田。所用的筑路材料若含有对环境造成危害的污染物，并且超出一定的范围，在道路投入使用阶段，这些有害物就会通过与公路相邻环境的接触、雨雪的淋洗以及地下水的浸泡等多种方式将该有害物质带出，由此对周边环境如地下水源、农田等造成长期而直接的危害，进而通过食物链进入人体直接危害到公路沿线居民的身体健康。如磷石膏中含有一定量的酸性物质，易造成周边环境水源的酸污染；另外当磷矿中含有放射性元素时，在用硫酸处理磷矿过程中，其中的铀裂变放射出来的镭与磷石膏共沉淀而积存在废渣中，有可能造成环境的辐射危害。对于采矿时排放的尾矿或采煤时排放的煤矸石中，通常都含有一定量的重金属元素和一些硫化物，重金属物质对环境有着较为严重的危害，并通过自然界的循环过程，进入人的生活圈而危害到公众的身体健康。如金属铬元素主要以三价和六价铬两种形式存在于物体中，其中Cr+6 的浓度超标时，不仅对有可能接触的人的皮肤、呼吸系统造成伤害，而且还有致癌作用；非金属的砷元素也有很强的毒性，如长期接触可渐渐在人体中积累，最终造成致癌等不良后果。

（二）、即使目前在公路基层中已大量使用的粉煤灰，也对环境有着一定的消极影响。例如粉煤灰中含有一定的放射性元素，且有试验证实我国某些地区粉煤灰的放射性有超标现象。另外粉煤灰中同样存在微量元素及重金属物质的潜在问题，也会造成类似尾矿和煤矸石在使用时的环境危害。因此，公路建设过程中对工业废渣的利用必须要考虑其对环境是否造成消极影响及影响程度的大小，以避免或减轻废物利用对公路沿线环境可能造成的污染。

三、工业废渣环境影响评价方法

当煤矸石中有害物质达到一定程度时，可通过两种途径对环境造成一定危害。一是在公路穿越农田时，用于铺路的煤矸石在雨水的淋洗下，有害物不断被溶出，并流向临近的区域，日积月累富集于土中，随后被农作物吸收聚集，再通过食物转移到人体引起慢性中毒；二是经雨水溶出的有害物汇入水源或地下水中，通过水的流动循环，进入到能够对人体健康产生影响的范围。无论是那一种方式，最终都是经过环境污染对周边人群带来健康上的危害。其它类型的工业废渣也可采用类似的思路和方法评价路用工业废渣对环境的影响。通过实例分析可知，道路工程中应用工业废渣确实存在一定的环境影响隐患。因此，在实际应用中要注意废渣中有害成分通过公路构造物扩散到道路沿线两侧。当试验检测发现将要采用的工业废渣中含有过量的有害物质时，一是放弃使用，二是采用切实有效的防范措施避免污染状况的形成和发展，杜绝因公路建设对环境和对沿线公众身体造成的二次危害。

结论：

总而言之，随着绿色理念的深入人心，利用废渣资源已成为未来公路建设的发展趋势，也是保证交通行业可持续发展的百年大计。公路建设中通过科学研究，充分利用废渣，由此将产生巨大的经济效益、环境效益和社会效益。

参考文献：

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