不同建筑材料對(duì)氣態(tài)汞的吸附模擬研究

高小峰，谷依露，謝 田，劉 陽(yáng)，黃 晟，趙由才

(1．同濟(jì)大學(xué) 污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092；2.中國(guó)科學(xué)院 水生生物研究所， 武漢 430072)

不同建筑材料對(duì)氣態(tài)汞的吸附模擬研究

高小峰1，谷依露2，謝 田1，劉 陽(yáng)1，黃 晟1，趙由才1

(1．同濟(jì)大學(xué) 污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092；2.中國(guó)科學(xué)院 水生生物研究所， 武漢 430072)

建筑材料的力學(xué)性質(zhì)、相變蓄能、生態(tài)環(huán)保、再生利用等受到廣泛關(guān)注，但很少有關(guān)于不同建筑材料對(duì)汞的吸附研究。通過(guò)對(duì)水泥磚、泡沫混凝土、紅磚、骨料、砂石等5種建筑材料細(xì)粉和水泥混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊置于恒溫室內(nèi)進(jìn)行氣態(tài)汞吸附模擬，探索出最易受汞污染的建筑材料和水泥混凝土塊的受污染深度。通過(guò)XRD和XRF對(duì)5種建筑材料分析得出其成分以SiO2為主，其次是CaCO3。5種建筑材料進(jìn)行汞吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，整體上粒徑越小吸附量越大，但不同材料之間存在差異性，紅磚是最容易受污染的建筑材料，其次泡沫混凝土和砂石對(duì)汞也具有較大吸附性，水泥磚和骨料對(duì)汞吸附能力較弱。水泥混凝土塊吸附模擬表明污染主要存在于表層0～1.5 cm范圍內(nèi)，汞污染嚴(yán)重的工廠和車間等在拆遷、改建過(guò)程中，需要對(duì)其表層剝離，去除汞污染。

建筑材料；水泥混凝土塊；汞；吸附模擬

近年來(lái)，由于出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，國(guó)務(wù)院加大力度淘汰鋼鐵、水泥、電解鋁、汽車等產(chǎn)能過(guò)剩行業(yè)[1]，相關(guān)行業(yè)建筑物和構(gòu)筑物在新建、改建、修繕、拆毀過(guò)程中將產(chǎn)生大量的受污染建筑垃圾[2-3]。其中包含受汞污染建筑廢物，汞既能以氣態(tài)單質(zhì)汞存在于大氣中，亦能隨大氣遷移，沉降到生態(tài)環(huán)境[4]，污染地下水、地表水、土壤和空氣[5-10]，進(jìn)而被生物富集或轉(zhuǎn)化為劇毒的甲基汞[6]，甚至危害人類健康[11-12]。因此化工、冶金等汞污染嚴(yán)重的行業(yè)需要選擇合適的抗污染建筑材料，并在拆除過(guò)程中做好污染控制工作。然而關(guān)于建筑材料[13]的已有研究主要集中在力學(xué)性質(zhì)[14]、環(huán)保節(jié)能[15]、相變儲(chǔ)能技術(shù)[16]、保溫[17]、全生命周期評(píng)價(jià)[18]、再生利用技術(shù)[19-24]，關(guān)于建筑材料對(duì)汞的吸附或暴露研究尚未見(jiàn)到報(bào)道。本文研究了5種不同建筑材料對(duì)汞的吸附特征，以及標(biāo)準(zhǔn)水泥混凝土塊對(duì)汞的暴露情況。以期為高污染行業(yè)建筑材料的選擇及拆除后建筑垃圾的汞污染控制提供基本參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及制備

1.1.1 5種不同類型建筑材料的制備 選取的5種不同商用建筑材料分別為水泥磚、泡沫混凝土、紅磚、浦東再生砂石、都江堰再生骨料，分別制備成3種不同粒徑(①100～10目、②200～100目、③<200目)置于汞平均濃度為200 ng/m3的恒溫室內(nèi)，分別在5、10、20、150 d測(cè)試汞含量。其中水泥磚主要組成為石粉60%，石硝3%，水泥8%～10%，生石灰3%，灰粉0.2%；泡沫混凝土主要組成為水泥55%～65%，煤灰34%～45%，發(fā)泡劑0.2%～0.6%，添加劑0.2%～0.5%；紅磚主要組成為粘土80%，煤矸石6%～12%，粉煤灰8%～14%；砂石為指砂粒和碎石的松散混合物；骨料為在混凝土中起骨架或填充作用的粒狀松散材料，分粗骨料和細(xì)骨料，包括碎石、細(xì)砂、廢渣等。

1.1.2 水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊的制備 制作強(qiáng)度為C15的水泥混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊(邊長(zhǎng)為150 mm的立方體)，在(20±2)℃的溫度和相對(duì)濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28 d。置于汞濃度為200 ng/m3的恒溫室內(nèi)吸附1.5 a后測(cè)試汞的侵入深度。

1.1.3 樣品制備 最終樣品均自然風(fēng)干并粉碎至<0.15 mm(100目)。

1.1.4 氣態(tài)汞發(fā)生源 利用汞滲透管作為氣態(tài)汞發(fā)生源，在恒溫室內(nèi)以25℃和恒定流量載氣(純N2)的條件下形成濃度穩(wěn)定到200 ng/m3的氣態(tài)汞。具體用RA-915М便攜式氣態(tài)汞分析器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.2 樣品分析及數(shù)據(jù)處理

1.2.1 儀器及試劑 儀器：DMA-80直接汞分析儀(意大利Milestone Srl.公司)；RA-915М便攜式氣態(tài)汞分析器(俄羅斯 LUMEX分析儀器公司)；XRD：D8 Advance X射線衍射儀(德國(guó)Bruker 公司)；XRF： AXIOSmAX-X射線熒光光譜儀(荷蘭 PANalytical 分析儀器公司)；Mastersizer 3000(MS3000)激光粒度分析儀(英國(guó)馬爾文儀器有限公司)；掃描電子顯微鏡(Quanta 200 FEG, FEI Company, 美國(guó))；Millipore Milli-Q Academic型超純水儀。

汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1 000 mg/L；汞滲透管(美國(guó)VICI Metronics公司)；氧氣純度為99.999%；試驗(yàn)用水為超純水。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 文中數(shù)據(jù)于EXCEL 2007 中進(jìn)行整理, 用Originpro 9.1進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 選取5種建筑材料對(duì)汞進(jìn)行吸附模擬研究

2.1.1 XRD分析 圖1給出了水泥磚、泡沫混凝土、紅磚、浦東再生砂石、都江堰再生骨料的XRD 掃描譜圖。由圖可知，水泥磚主要由二氧化硅(Quartz, Sillicon Oxide, SiO2)，碳酸鈣(Calcite, CaCO3)等礦物組成；泡沫混凝土主要由硅酸鋇(Barium Silicate,BaSiO3)，碳酸鈣(Calcite,CaCO3)，莫來(lái)石(Mullite, 3Al2O3·2SiO2)等礦物組成；紅磚主要由二氧化硅(Quartz, Sillicon Oxide, SiO2)組成；浦東再生砂石主要由二氧化硅(Quartz, Sillicon Oxide, SiO2)，碳酸鈣(Calcite,CaCO3)，碳酸鎂(Magnesium calcite,MgCO3)等礦物組成；都江堰再生骨料主要由二氧化硅(Quartz, Sillicon Oxide, SiO2)，碳酸鈣(Calcite,CaCO3)，硅酸鋁鈉(Sodium Aluminum Silicate, Na6Al6Si10O32)等組成。5種建筑材料礦物成分均以二氧化硅為主，碳酸鈣次之。

圖1 5種建筑材料的XRD譜圖

2.1.2 XRF分析 表1給出了水泥磚、泡沫混凝土、紅磚、都江堰再生骨料、浦東再生砂石的XRF分析數(shù)據(jù)，水泥磚主要以SiO2(34.869%)和CaO(26.247%)為主；泡沫混凝土以SiO2(37.363%)、CaO(20.033%)、Al2O3(15.565%)為主；紅磚以SiO2(66.919%)和Al2O3(14.263%)為主；都江堰再生骨料與浦東再生砂石均主要以SiO2和CaO為主?？梢?jiàn)5種建筑材料均以SiO2作為主成分。

表1 建筑材料的主要礦物成分 %

2.1.3 SEM分析

圖2給出了水泥磚、泡沫混凝土、紅磚、都江堰再生骨料、浦東再生砂石的SEM圖，從掃描電鏡圖可見(jiàn)孔隙率紅磚>砂石>泡沫混凝土>骨料>水泥磚?？障堵试酱罂赡軐?duì)汞的吸附能力越強(qiáng)。

2.1.4 模擬粒度分析

表2中5種建筑材料粒徑分布以Dv10，Dv50，Dv90表示[25]。平均粒徑分布，首先100～10目90%分布在1 117.4 μm以下，50%分布在476 μm以下；200～100目90%分布在194.4 μm，50%分布在89.76 μm；<200目90%分布在68.54 μm，50%分布在31.76 μm。由于RSD均在10%以內(nèi)，5種材料3種粒徑均勻分布。故選取紅磚作為代表性材料，進(jìn)行粒度分級(jí)展示(圖3)。

表2 5種建筑材料的平均粒度 μm

2.1.5 不同建筑材料對(duì)氣態(tài)汞吸附分析 5種建筑材料汞含量的本底值分別為：水泥磚(10 μg/kg)、泡沫混凝土(80 μg/kg)、紅磚(12 μg/kg)、都江堰再生骨料(15 μg/kg)、浦東再生砂石(20 μg/kg)，詳見(jiàn)圖4-a。恒溫室內(nèi)汞濃度保持在200 ng/m3左右( RA-915М便攜式氣態(tài)汞分析器進(jìn)行定期監(jiān)測(cè))，樣品分別在第5、10、20、150 d檢測(cè)汞含量。3種粒徑①10～100目、②100～200目、③<200目，后文均以①、②、③簡(jiǎn)稱。

圖2 5種建筑材料的SEM圖

圖3 以紅磚細(xì)粉為代表的粒度分布

水泥磚吸附5 d后測(cè)得①、②、③3種粒徑汞含量分別為10.93、41.05、61.88 μg/kg，可看出粒徑越小吸附量越大。吸附10、20 d后汞含量均逐漸增大，在150 d后測(cè)得3種粒徑樣品中汞含量分別為50.04、173.77、168.14 μg/kg。相比其本底值10 μg/kg，吸附量分別為40、160、158 μg/kg。②吸附量反而略大于③，可能是由于兩者吸附量均已達(dá)到飽和，可以推斷出在150 d后水泥磚細(xì)粉100目以下均會(huì)受到污染[26]。

泡沫混凝土吸附5 d后測(cè)得①、②、③3種粒徑汞含量分別為83.66、102.57、102.60 μg/kg，整體粒徑越小吸附量越大，但粒徑②和③吸附量差別很小，在吸附10 d和20 d后雖然均有增大，但三者吸附量差別很小。直到150 d后3種粒徑吸附量分別為252.39、274.20、320.78 μg/kg，相比本底值80 μg/kg，吸附量分別為172、194、240 μg/kg。三者差別很小，整體趨勢(shì)還是粒徑越小吸附量越大。

紅磚吸附5 d后測(cè)得①、②、③3種粒徑汞含量分別為15.41、33.81、497.22 μg/kg，粒徑③吸附遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于②、①。粒徑①和②吸附10、20 d以后吸附量仍很低，吸附150 d以后吸附量分別為95.22、140.37、1 123.57 μg/kg。粒徑①、②吸附量仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于粒徑③。相比本底值12 μg/kg，吸附量分別為83、128、1 112 μg/kg，粒徑③是粒徑②的近10倍，是粒徑①的13倍，可見(jiàn)紅磚200目以下的細(xì)粉極易受到汞污染。

都江堰再生骨料吸附5 d后測(cè)得①、②、③3種粒徑汞含量分別為19.37、45.17、77.58 μg/kg，粒徑越小吸附量越大。吸附10 d、20 d后粒徑①和②吸附量均變化很小。吸附150 d后汞含量分別為139.99、173.35、198.91 μg/kg。相比本底值15 μg/kg，吸附量分別為125、158、184 μg/kg，三者差別不大，可見(jiàn)對(duì)于再生骨料，粒徑大小對(duì)汞吸附性影響不大[27]。

浦東再生砂石吸附5 d后測(cè)得①、②、③3種粒徑汞含量分別為23.06、41.00、54.19 μg/kg。吸附10 d、20 d后吸附量均有所增加，但增幅很小。吸附150 d后汞含量分別為88.13、318.75、629.12 μg/kg，相比本底值20 μg/kg，吸附量分別為68、299、609 μg/kg，粒徑越小吸附量越大，且粒徑③吸附量是②的近2倍，①的近10倍。

圖4(b)對(duì)吸附150 d的5種建筑材料汞含量進(jìn)行對(duì)比，可看出整體上粒徑越小吸附量越大，但不同材料之間存在差異性，粒徑①含量最大的是泡沫混凝土，粒徑②含量最大的是浦東再生砂石，粒徑③含量最大的是紅磚。粒徑③中紅磚汞含量與其他幾種材料相比，其含量是水泥磚的6.7倍、泡沫混凝土的3.5倍、都江堰再生骨料的5.7倍、浦東再生砂石的1.8倍，可見(jiàn)紅磚是最容易受污染的建筑材料。吸附150 d后，5種材料汞含量與土壤GB 15168—1995標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)閾值相比較，粒徑②中浦東再生砂石超過(guò)閾值，粒徑③中泡沫混凝土、紅磚、浦東再生砂石均超過(guò)閾值。建筑物在拆遷改建過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生建筑廢物細(xì)粉，其中泡沫混凝土、紅磚和砂石可能受到汞污染。這與掃描電鏡孔隙率的結(jié)論一致，不同建筑材料的表面結(jié)構(gòu)不同，其對(duì)汞的吸附效果也不同。

圖4 不同建筑材料對(duì)氣態(tài)汞的吸附模擬研究

2.2 水泥混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊模擬吸附研究

強(qiáng)度為C15的水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊，制成邊長(zhǎng)為15 cm的立方體塊，置于汞濃度為200 ng/m3恒溫室內(nèi)暴露1.5 a( RA-915М便攜式氣態(tài)汞分析器進(jìn)行定期監(jiān)測(cè))，其汞的侵入深度剖面見(jiàn)圖5。水泥混凝土塊初始汞含量為39±12 μg/kg，可能由于其水泥混凝土原料攪拌過(guò)程中汞含量分布不均，故存在一定的波動(dòng)[28]。從圖中可看出水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)汞的吸附在0～0.5 cm范圍達(dá)到1 020.21 μg/kg，0.5～1.0 cm急劇下降為377.40 μg/kg，可見(jiàn)汞污染主要集中在0～0.5 cm范圍內(nèi)。1.0～1.5 cm為174.79 μg/kg,1.5～2 cm為55.02 μg/kg-1。結(jié)果表明，汞污染集中在0.5～1.5 cm范圍內(nèi)，此范圍內(nèi)汞含量遠(yuǎn)高于初始含量(39±12 μg/kg)。因此當(dāng)水泥混凝土服役結(jié)束之后，特別在汞污染嚴(yán)重的工廠[29]、車間等拆遷、改建過(guò)程中，需對(duì)其表層進(jìn)行剝離，去除汞污染。

圖5 水泥混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊中汞的剖面分布

3 結(jié)論

1)通過(guò)XRD和XRF對(duì)水泥磚、泡沫混凝土、紅磚、砂石、骨料分析，結(jié)果表明5種建筑材料以二氧化硅為主，其次是碳酸鈣。

2)通過(guò)SEM對(duì)5種建筑材料分析，圖像表明孔隙率為紅磚>砂石>泡沫混凝土>骨料>水泥磚。

3)對(duì)5種建筑材料的汞吸附模擬實(shí)驗(yàn)表明，整體上粒徑越小吸附量越大，但不同材料之間存在差異性，紅磚是最容易受污染的建筑材料，其次泡沫混凝土和砂石對(duì)汞也有較大吸附能力。這與SEM圖像孔隙率一致，表明不同建筑材料表面結(jié)構(gòu)影響其汞吸附能力。

4)水泥混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊汞吸附模擬實(shí)驗(yàn)表明主要污染存在于表層0～1.5 cm范圍內(nèi)，在汞污染嚴(yán)重的工廠和車間等在拆遷、改建過(guò)程中，可對(duì)其表層剝離，去除汞污染。

[1] 李新創(chuàng)，劉濤. 以應(yīng)對(duì)霧霾為契機(jī)、切實(shí)提升鋼鐵工業(yè)環(huán)保水平[J]. 冶金經(jīng)濟(jì)與管理，2013(3):4-8.

Li X C，Liu T. In response to haze as an opportunity to enhance the steel industry environmental level [J]. Metallurgical economics and management，2013，(03):4-8.

[2] 高冬云. 城市建筑垃圾回收再利用淺析[J]. 黑龍江科技信息，2011(19):73.

Gao D Y. Urban construction waste recycling analysis [J]. Heilongjiang Science and Technology Information，2011(19):73.

[3] Prieto T N， Ibarrondo I， Gómez L O，et al. Buildings as repositories of hazardous pollutants of anthropogenic origin [J]. Journal of Hazardous Materials，2013，248/249:451-460.

[4] 仇廣樂(lè). 貴州省典型汞礦地區(qū)汞的環(huán)境地球化學(xué)研究[D].北京：中國(guó)科學(xué)院研究生院(地球化學(xué)研究所)，2005.

[5] 袁志平. 城市建筑垃圾再利用對(duì)策研究[J]. 黑龍江交通科技，2011(5):107-108.

Yuan Z P. Urban construction waste recycling Countermeasures [J]. communications Science and Technology Heilongjiang，2011(5):107-108.

[6] 李強(qiáng)，張瑞卿，郭飛，等. 貴州重點(diǎn)地區(qū)土壤和水體中汞的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2013(8):2140-2147.

Li Q，Zhang R Q， Guo F，et al. Ecological risk assessment of mercury in soils and waters in Guizhou Province of south-west China [J]. Chinese Journal of Ecology，2013(8):2140-2147.

[7] Roussat N，Méhu J，Abdelghafour M， et al. Leaching behaviour of hazardous demolition waste [J]. Waste Management，2008， 28(11):2032-2040.

[8] Townsend T， Tolaymat T， Leo K， et al. Heavy metals in recovered fines from construction and demolition debris recycling facilities in Florida [J]. Science of the Total Environment，2004， 332(1/2/3):1-11.

[9] Weber W，Jang Y，Townsend T，et al. Leachate from land disposed residential construction waste [J]. Journal of Environmental Engineering，2002，128(3):237-245.

[10] Galvín A P， Ayuso J， Jiménez J R，et al. Comparison of batch leaching tests and influence of pH on the release of metals from construction and demolition wastes [J]. Waste Management，2012， 32(1):88-95.

[11] Boening D W. Ecological effects, transport, and fate of mercury:a general review [J]. Chemosphere，2000，40(12):1335-1351.

[12] 張曉平，朱延明. 西藏土壤中汞的含量及其地理分布[J]. 環(huán)境科學(xué)，1994(4):27-30.

Zhang X P，Zhu Y M. Soil mercury content and geographic distribution in Tibet [J]. Environmental Science，1994(4):27-30.

[13] Molina E， Cultrone G， Sebastian E， et al. The pore system of sedimentary rocks as a key factor in the durability of building materials [J]. Engineering Geology，2011，118(3/4):110-121.

[14] 徐建軍. 談建筑材料的力學(xué)性質(zhì)[J]. 黑龍江科技信息，2012(6):272.

Xu J J. About the mechanical properties of building materials [J]. Heilongjiang Science and Technology Information，2012(6):272.

[15] 陸麗嫦. 環(huán)保節(jié)能型建筑材料的應(yīng)用與發(fā)展分析[J]. 中華民居:下旬刊，2014(1):17-19.

Lu L C. Application and development of environmentally friendly energy-saving building materials analysis [J]. Chinese houses:Late publication，2014(1):17-19.

[16] 張東，周劍敏，吳科如. 相變儲(chǔ)能建筑材料的分析與研究[J]. 新型建筑材料，2003(9):42-44.

Zhang D，Zhou J M，Wu K R. Phase change energy storage building materials analysis and research [J]. New Building Materials，2003(9):42-44.

[17] 王智宇，林旭添，陳鋒，等. 相變儲(chǔ)能保溫建筑材料的制備及性能評(píng)價(jià)[J]. 新型建筑材料， 2006(11):35-37.

Wang Z Y，Lin X T，Chen F，et al. Phase change thermal energy storage preparation and performance evaluation of building materials [J]. New Building Materials，2006(11):35-37.

[18] 趙平. 生態(tài)環(huán)境與建筑材料[J]. 中國(guó)建材科技，2004(2):13-20.

Zhao P. Ecological environment and building materials [J]. China Building Materials Science and Technology，2004(2):13-20.

[19] 張娟, 楊昌鳴. 廢舊建筑材料的資源化再利用[J]. 建筑學(xué)報(bào)，2010(Sup1):109-111.

Zhang J，Yang C M. The recycling of bulding material resources in architecture [J]. Architecture Journal，2010，(Sup1):109-111.

[20] Tam V W Y，Tam C M. A review on the viable technology for construction waste recycling [J]. Resources，Conservation and Recycling，2006，47(3):209-221.

[21] Huang W L，Lin D H，Chang N B，et al. Recycling of construction and demolition waste via a mechanical sorting process [J]. Resources，Conservation and Recycling，2002，37(1):23-37.

[22] Schachermayer E，Lahner T， Brunner P H. Assessment of two different separation techniques for building wastes [J]. Waste Management and Research，2000，18(1):16-24.

[23] Zhao W，Leeftink R B，Rotter V S. Evaluation of the economic feasibility for the recycling of construction and demolition waste in China-the case of Chongqing [J]. Resources，Conservation and Recycling，2010，54(6):377-389.

[24] Galvín A P，Ayuso J，Agrela F，et al. Analysis of leaching procedures for environmental risk assessment of recycled aggregate use in unpaved roads [J]. Construction and Building Materials，2013，40:1207-1214.

[25] 丁志平，喬延江. 不同粒徑黃連粉體的吸濕性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2004(3):5-7.

Ding Z P，Qiao Y J. Study on hydroscopicity of different particle size of rhizoma coptidis [J]. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae，2004(3):5-7.

[26] Kim B J， Bae K M，Park S J. A study of the optimum pore structure for mercury vapor adsorption [J]. Bulletin of the Korean Chemical Society，2011，32(5):1507-1510.

[27] Baya P A，Hollinsworth J L，Hintelmann H. Evaluation and optimization of solid adsorbents for the sampling of gaseous methylated mercury species [J]. Analytica Chimica Acta，2013，786:61-69.

[28] Koronthalyova O. Moisture storage capacity and microstructure of ceramic brick and autoclaved aerated concrete [J]. Construction and Building Materials，2011，25(2):879-885.

[29] Sun C G，Snape C E，Liu H. Development of low-cost functional adsorbents for control of mercury(Hg)emissions from coal combustion [J]. Energy & Fuels，2013，27(7):3875-3882.

(編輯 胡 玲)

SimulationofGaseousMercuryAdsorptionofDifferentBuildingMaterials

GaoXiaofeng1，GuYilu2，XieTian1，LiuYang1，HuangSheng1，ZhaoYoucai1

(1.State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse，Tongji University， Shanghai 200092，P.R.China；2. Institute of Hydrobiology， Chinese Academy of Sciences， Wuhan 430072， P.R.China)

The mechanical properties, phase change energy storage, environmental protection, and recycling of building materials are extensively studied, but few studies focus on the mercury adsorption of different building materials. Five types of cement brick powder including foam concrete, red brick, aggregate and gravel as well as several standard concrete blocks were exposed to gaseous mercury in constant temperature to determine most vulnerable building material to mercury contamination and the contamination depth of concrete blocks.Results showed that small particle contributed to large mercury adsorption, however different performance was found amongvarious materials. Red brick was the likely to have strong adsorption capacity followed by foam concrete and gravel. For concrete block,the pollution mainly concentratedat the 0～1.5cm of the surface. As a result, for some seriously mercury polluted factories and workshops, mercury pollution can be removed by peeling the skin of the buildings before demolition, renovation process.

building materials; concrete block; mercury; adsorption simulation

10.11835/j.issn.1674-4764.2014.06.019

2014-05-20

國(guó)家環(huán)境保護(hù)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201309025)

高小峰(1988-)，男，主要從事建筑廢物污染控制與再生利用研究，(E-mail)cug19881020@126.com。 趙由才(通信作者)，教授，博士生導(dǎo)師，(E-mail)zhaoyoucai@#edu.cn。

TU278.3

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1674-4764(2014)06-0112-07