释放废弃混凝土在重金属固定化方面的潜力：从机理洞察到现场规模应用

《Environmental Technology & Innovation》：Unlocking the Potential of Waste Concrete for Heavy Metal Immobilization: Mechanistic Insights to Field-Scale Application

　　

废弃混凝土（Waste Concrete, WC）是一种丰富的建筑废弃物，其在环境修复方面的潜力尚未得到充分发掘，而镉污染废水则构成了重大的环境挑战。研究人员证明，碳化作用从根本上改变了混凝土中重金属（以Cd²⁺为代表）的固定化途径，从而实现可持续去除。对新拌养护混凝土（Fresh Cured Concrete, FCC）与WC的比较实验揭示了去除性能中依赖于浓度的转变。FCC在低浓度下因丰富的氢氧化物驱动沉淀而表现出快速的Cd²⁺去除，而WC在高Cd²⁺负荷下表现出优越的长期性能。解吸实验证实，化学固定化而非吸附作用主导了该过程。扫描电子显微镜-能谱分析（SEM–EDS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）一致表明，碳化诱导了从FCC中Cd(OH)₂沉淀到WC中CdCO₃介导的固定化的转变。WC更大的碳酸盐储备提供了持续的缓冲能力和连续的碳酸盐供应，从而增强了稳定性和处理耐久性。此外，实验室规模的可渗透坝和现场规模的处理系统在真实条件下成功地从酸性矿山废水中去除了Cd²⁺和多种共存重金属。这些发现揭示了一个先前被忽视的氢氧化物到碳酸盐的转变机制，并将碳化废弃混凝土确立为一种自缓冲反应介质，用于可持续的重金属修复，为废水处理和建筑废弃物资源化提供了一种可扩展的“以废治废”策略。

论文解读：碳化废弃混凝土对重金属固定化的机理与现场应用

随着城市化快速推进，建筑垃圾（主要为废弃