摘 要：闡述了化學(xué)、建筑工程與環(huán)境保護(hù)之間的聯(lián)系。建筑材料生產(chǎn)、建筑施工、住房裝飾、裝修都要產(chǎn)生“三廢”和對(duì)環(huán)境的污染。反之，環(huán)境污染對(duì)建筑物危害也不能忽視。加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，提倡化學(xué)建材、綠色建材、綠色建筑，勢(shì)在必行。
關(guān)鍵詞：化學(xué) 建筑 建筑材料 污染 環(huán)境保護(hù) 化學(xué)建材
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其化學(xué)變化規(guī)律的自然科學(xué)學(xué)科。化學(xué)的發(fā)展為人類(lèi)帶來(lái)了7萬(wàn)多種常用化學(xué)制品［1］。在建筑材料方面，“秦磚漢瓦”已逐漸被取代，在傳統(tǒng)的鋼筋、水泥、玻璃及陶瓷之后，各種新型建筑材料不斷涌現(xiàn)。化學(xué)建材產(chǎn)品已進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)；大力發(fā)展輕型、高強(qiáng)、節(jié)能、少污染的新型建筑材料對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化建筑具有極重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，強(qiáng)化環(huán)境與資源的保護(hù)，做到對(duì)不可再生資源合理開(kāi)發(fā)，節(jié)約使用；對(duì)可再生資源不斷增殖，永續(xù)使用；綜合治理各種環(huán)境污染，才能確保經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。
人類(lèi)的環(huán)境是人類(lèi)立體的外部世界，環(huán)境是建筑工程有機(jī)的組成部分。隨著建筑材料的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題愈來(lái)愈突出，作為這方面的工程技術(shù)人員必須認(rèn)真考慮對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響。事實(shí)上，建筑業(yè)對(duì)環(huán)境造成的各種污染相當(dāng)嚴(yán)重，反之環(huán)境惡化對(duì)建筑業(yè)的影響也不可忽視。這里我們應(yīng)該指出：化學(xué)為人類(lèi)造福，也帶來(lái)了化學(xué)污染；但對(duì)環(huán)境污染的治理和三廢綜合利用，特別是利用大量固體工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑材料，化學(xué)方法仍是最主要的、的手段。
1 建筑工程造成的環(huán)境問(wèn)題
我們每個(gè)人可能都碰到過(guò)，當(dāng)你進(jìn)入一家商場(chǎng)時(shí)，迎面聞到一股討厭的香蕉水之類(lèi)的氣味，這是商場(chǎng)作部分裝修時(shí)，硝基漆等中的混合溶劑揮發(fā)出來(lái)的氣味污染了空氣。當(dāng)你裝修新房后，立即搬入或人造建材使用不當(dāng)，甲醛等有害氣體還未排盡，而嚴(yán)重超標(biāo)，那么就會(huì)刺激人眼至紅腫流淚，且危害肺部，嚴(yán)重影響了你的健康［2］。以上只是建筑裝修中造成空氣污染的兩例。其它建筑造成的污染是多方面的。
(1)大氣污染：建材工業(yè)是僅次于電力工業(yè)的全國(guó)第二位耗能大戶(hù)。煤、油、燃?xì)獯罅咳紵懦鯟O2、SO2、SO3、H2S、NOx、CO等氣體。在水泥、石棉等建筑材料生產(chǎn)中和運(yùn)輸過(guò)程中大量粉塵產(chǎn)生?；瘜W(xué)建材中塑料的添加劑、助劑的揮發(fā)；涂料中溶劑的揮發(fā)，粘接劑中有毒物質(zhì)的揮發(fā)等都對(duì)大氣帶來(lái)各種污染。
(2)建筑垃圾：施工中“剩余混凝土”，根據(jù)北京市有關(guān)統(tǒng)計(jì)為總混凝土量的0.8%。北京市每年約用200萬(wàn)m3，就有1.6萬(wàn)m3混凝土浪費(fèi)。相伴的廢水也對(duì)環(huán)境造成污染。還有廢建筑玻璃纖維、陶瓷廢渣、金屬、石棉、石膏，裝飾裝修中的塑料、化纖邊料等，都需要再生利用。
(3)廢水污染：國(guó)家規(guī)定，混凝土拌和用飲用水，一般都用自來(lái)水，pH要求大于4。但建筑工地廢水(混凝土攪拌地)堿性偏高pH=12～13，還夾雜有可溶性有害的混凝土外加劑。水泥廠及有關(guān)化學(xué)建材生產(chǎn)企業(yè)，超標(biāo)廢水大量排放。還有窯灰和廢渣亂堆或倒入江湖河海，造成水體污染。
(4)可耕土地大量減少：每生產(chǎn)一億塊粘土磚，就要用去1.3×104m2土地，對(duì)我國(guó)人口眾多，人均土地偏少的國(guó)家是很?chē)?yán)重的資源浪費(fèi)。
(5)建筑施工中建筑機(jī)械發(fā)出的噪音和強(qiáng)烈的振動(dòng)：噪聲已成為城市四大污染之一，即廢水、廢氣、廢渣和噪聲。噪聲對(duì)人的聽(tīng)覺(jué)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管、腸胃功能都造成損害。據(jù)測(cè)試有相當(dāng)部分的現(xiàn)場(chǎng)施工，噪聲都在90～100dB(A聲級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。遠(yuǎn)高于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：白天平均小于75dB，夜間施工小于55dB［3］。
(6)光污染及光化學(xué)污染：城市高層建筑群不利于汽車(chē)尾氣及光化學(xué)產(chǎn)物的擴(kuò)散。使NOX等氣體對(duì)人體產(chǎn)生光化學(xué)作用，危害人體健康。另外城市高樓的玻璃幕墻產(chǎn)生污染現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重。
(7)可能造成放射性污染：有些礦渣、爐渣、粉煤灰、花崗巖、大理石放射性物質(zhì)超量。據(jù)有關(guān)部門(mén)測(cè)試，天然大理石近30%放射性超標(biāo)。制成建筑制品對(duì)人體造成外照射(γ射線)和內(nèi)照射(氡氣吸入)。人生活在這樣的居室中長(zhǎng)期受放射性照射，影響身體健康。
2 環(huán)境對(duì)建筑物的影響
(1)大氣污染與酸雨的影響。酸雨通常是指pH值低于5.6的降水。酸雨的形成主要原因是大氣污染造成。大氣中的SO2、SO3、NOX、H2S、CO2等溶入雨水中，使雨水pH小于5.6。我國(guó)西南地區(qū)及長(zhǎng)江下游地區(qū)酸雨的pH值已降到4.0以下，嚴(yán)重影響生物的生存條件，使土壤嚴(yán)重酸化。同時(shí)酸雨對(duì)建筑物、材料、雕塑、古文物、金屬等的腐蝕作用明顯，酸雨使材料表面的涂層失去光澤或變質(zhì)而脫落；使光潔的大理石建筑逐漸變成松軟的石膏。大理石主要成分是CaCO3，侵蝕反應(yīng)機(jī)理為［4］：
CaCO3+SO3-4+2H++H2O=CaSO4*2H2O+CO2
CaCO3+2NO-3+2H+=Ca(NO3)2+H2O+CO2
酸雨對(duì)金屬腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。
(2)建筑表面析白現(xiàn)象。建筑物表面析白現(xiàn)象，俗稱(chēng)泛堿或起霜。這是建筑物的混凝土、砂漿、磚砌體等表面常發(fā)生的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)析白現(xiàn)象可高達(dá)36%。形成原因是：水泥、砂、石子、磚和化學(xué)外加劑中可溶性成分被水溶析出，隨著水分蒸發(fā)逸出，留下物呈白色固體，或留下物與空氣中CO2作用生成白色固體。其主要成分為：Ca(OH)2、CaCO3、CaC2O4、Na2SO4、Na2CO3、K2CO3，大都是堿性物質(zhì)。本質(zhì)原因還是與原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量相關(guān)。但外部環(huán)境陰濕、不通風(fēng)、氣溫偏高、水源不潔也有重要關(guān)系。
(3)建筑用高分子材料老化。導(dǎo)致高分子材料老化的因素，主要是光、熱、機(jī)械力、氧氣、水、霉菌及化學(xué)物質(zhì)的作用。這些因素往往是綜合作用于高聚物，通過(guò)物理化學(xué)過(guò)程使其老化。主要老化反應(yīng)可歸納為鍵的裂解反應(yīng)和鍵的交聯(lián)反應(yīng)。裂解反應(yīng)是大分子鍵斷裂，相對(duì)分子質(zhì)量降低，使高分子化學(xué)物變軟、發(fā)粘并喪失機(jī)械強(qiáng)度；交聯(lián)反應(yīng)是大分子與大分子相連結(jié)，產(chǎn)生體型結(jié)構(gòu)，使高分子化合物進(jìn)一步變硬、變脆，而喪失彈性。兩種反應(yīng)往往同時(shí)并存。
(4)金屬材料的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
(5)其他影響。江水、海水、污水對(duì)江河堤壩的沖刷浸濁，地下水對(duì)地下建筑的滲析破壞；還有自然災(zāi)害的破壞，地震、水澇、龍卷風(fēng)及臺(tái)風(fēng)等的自然力破壞。
關(guān)鍵詞：化學(xué) 建筑 建筑材料 污染 環(huán)境保護(hù) 化學(xué)建材
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其化學(xué)變化規(guī)律的自然科學(xué)學(xué)科。化學(xué)的發(fā)展為人類(lèi)帶來(lái)了7萬(wàn)多種常用化學(xué)制品［1］。在建筑材料方面，“秦磚漢瓦”已逐漸被取代，在傳統(tǒng)的鋼筋、水泥、玻璃及陶瓷之后，各種新型建筑材料不斷涌現(xiàn)。化學(xué)建材產(chǎn)品已進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)；大力發(fā)展輕型、高強(qiáng)、節(jié)能、少污染的新型建筑材料對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化建筑具有極重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，強(qiáng)化環(huán)境與資源的保護(hù)，做到對(duì)不可再生資源合理開(kāi)發(fā)，節(jié)約使用；對(duì)可再生資源不斷增殖，永續(xù)使用；綜合治理各種環(huán)境污染，才能確保經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。
人類(lèi)的環(huán)境是人類(lèi)立體的外部世界，環(huán)境是建筑工程有機(jī)的組成部分。隨著建筑材料的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題愈來(lái)愈突出，作為這方面的工程技術(shù)人員必須認(rèn)真考慮對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響。事實(shí)上，建筑業(yè)對(duì)環(huán)境造成的各種污染相當(dāng)嚴(yán)重，反之環(huán)境惡化對(duì)建筑業(yè)的影響也不可忽視。這里我們應(yīng)該指出：化學(xué)為人類(lèi)造福，也帶來(lái)了化學(xué)污染；但對(duì)環(huán)境污染的治理和三廢綜合利用，特別是利用大量固體工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑材料，化學(xué)方法仍是最主要的、的手段。
1 建筑工程造成的環(huán)境問(wèn)題
我們每個(gè)人可能都碰到過(guò)，當(dāng)你進(jìn)入一家商場(chǎng)時(shí)，迎面聞到一股討厭的香蕉水之類(lèi)的氣味，這是商場(chǎng)作部分裝修時(shí)，硝基漆等中的混合溶劑揮發(fā)出來(lái)的氣味污染了空氣。當(dāng)你裝修新房后，立即搬入或人造建材使用不當(dāng)，甲醛等有害氣體還未排盡，而嚴(yán)重超標(biāo)，那么就會(huì)刺激人眼至紅腫流淚，且危害肺部，嚴(yán)重影響了你的健康［2］。以上只是建筑裝修中造成空氣污染的兩例。其它建筑造成的污染是多方面的。
(1)大氣污染：建材工業(yè)是僅次于電力工業(yè)的全國(guó)第二位耗能大戶(hù)。煤、油、燃?xì)獯罅咳紵懦鯟O2、SO2、SO3、H2S、NOx、CO等氣體。在水泥、石棉等建筑材料生產(chǎn)中和運(yùn)輸過(guò)程中大量粉塵產(chǎn)生?；瘜W(xué)建材中塑料的添加劑、助劑的揮發(fā)；涂料中溶劑的揮發(fā)，粘接劑中有毒物質(zhì)的揮發(fā)等都對(duì)大氣帶來(lái)各種污染。
(2)建筑垃圾：施工中“剩余混凝土”，根據(jù)北京市有關(guān)統(tǒng)計(jì)為總混凝土量的0.8%。北京市每年約用200萬(wàn)m3，就有1.6萬(wàn)m3混凝土浪費(fèi)。相伴的廢水也對(duì)環(huán)境造成污染。還有廢建筑玻璃纖維、陶瓷廢渣、金屬、石棉、石膏，裝飾裝修中的塑料、化纖邊料等，都需要再生利用。
(3)廢水污染：國(guó)家規(guī)定，混凝土拌和用飲用水，一般都用自來(lái)水，pH要求大于4。但建筑工地廢水(混凝土攪拌地)堿性偏高pH=12～13，還夾雜有可溶性有害的混凝土外加劑。水泥廠及有關(guān)化學(xué)建材生產(chǎn)企業(yè)，超標(biāo)廢水大量排放。還有窯灰和廢渣亂堆或倒入江湖河海，造成水體污染。
(4)可耕土地大量減少：每生產(chǎn)一億塊粘土磚，就要用去1.3×104m2土地，對(duì)我國(guó)人口眾多，人均土地偏少的國(guó)家是很?chē)?yán)重的資源浪費(fèi)。
(5)建筑施工中建筑機(jī)械發(fā)出的噪音和強(qiáng)烈的振動(dòng)：噪聲已成為城市四大污染之一，即廢水、廢氣、廢渣和噪聲。噪聲對(duì)人的聽(tīng)覺(jué)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管、腸胃功能都造成損害。據(jù)測(cè)試有相當(dāng)部分的現(xiàn)場(chǎng)施工，噪聲都在90～100dB(A聲級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。遠(yuǎn)高于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：白天平均小于75dB，夜間施工小于55dB［3］。
(6)光污染及光化學(xué)污染：城市高層建筑群不利于汽車(chē)尾氣及光化學(xué)產(chǎn)物的擴(kuò)散。使NOX等氣體對(duì)人體產(chǎn)生光化學(xué)作用，危害人體健康。另外城市高樓的玻璃幕墻產(chǎn)生污染現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重。
(7)可能造成放射性污染：有些礦渣、爐渣、粉煤灰、花崗巖、大理石放射性物質(zhì)超量。據(jù)有關(guān)部門(mén)測(cè)試，天然大理石近30%放射性超標(biāo)。制成建筑制品對(duì)人體造成外照射(γ射線)和內(nèi)照射(氡氣吸入)。人生活在這樣的居室中長(zhǎng)期受放射性照射，影響身體健康。
2 環(huán)境對(duì)建筑物的影響
(1)大氣污染與酸雨的影響。酸雨通常是指pH值低于5.6的降水。酸雨的形成主要原因是大氣污染造成。大氣中的SO2、SO3、NOX、H2S、CO2等溶入雨水中，使雨水pH小于5.6。我國(guó)西南地區(qū)及長(zhǎng)江下游地區(qū)酸雨的pH值已降到4.0以下，嚴(yán)重影響生物的生存條件，使土壤嚴(yán)重酸化。同時(shí)酸雨對(duì)建筑物、材料、雕塑、古文物、金屬等的腐蝕作用明顯，酸雨使材料表面的涂層失去光澤或變質(zhì)而脫落；使光潔的大理石建筑逐漸變成松軟的石膏。大理石主要成分是CaCO3，侵蝕反應(yīng)機(jī)理為［4］：
CaCO3+SO3-4+2H++H2O=CaSO4*2H2O+CO2
CaCO3+2NO-3+2H+=Ca(NO3)2+H2O+CO2
酸雨對(duì)金屬腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。
(2)建筑表面析白現(xiàn)象。建筑物表面析白現(xiàn)象，俗稱(chēng)泛堿或起霜。這是建筑物的混凝土、砂漿、磚砌體等表面常發(fā)生的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)析白現(xiàn)象可高達(dá)36%。形成原因是：水泥、砂、石子、磚和化學(xué)外加劑中可溶性成分被水溶析出，隨著水分蒸發(fā)逸出，留下物呈白色固體，或留下物與空氣中CO2作用生成白色固體。其主要成分為：Ca(OH)2、CaCO3、CaC2O4、Na2SO4、Na2CO3、K2CO3，大都是堿性物質(zhì)。本質(zhì)原因還是與原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量相關(guān)。但外部環(huán)境陰濕、不通風(fēng)、氣溫偏高、水源不潔也有重要關(guān)系。
(3)建筑用高分子材料老化。導(dǎo)致高分子材料老化的因素，主要是光、熱、機(jī)械力、氧氣、水、霉菌及化學(xué)物質(zhì)的作用。這些因素往往是綜合作用于高聚物，通過(guò)物理化學(xué)過(guò)程使其老化。主要老化反應(yīng)可歸納為鍵的裂解反應(yīng)和鍵的交聯(lián)反應(yīng)。裂解反應(yīng)是大分子鍵斷裂，相對(duì)分子質(zhì)量降低，使高分子化學(xué)物變軟、發(fā)粘并喪失機(jī)械強(qiáng)度；交聯(lián)反應(yīng)是大分子與大分子相連結(jié)，產(chǎn)生體型結(jié)構(gòu)，使高分子化合物進(jìn)一步變硬、變脆，而喪失彈性。兩種反應(yīng)往往同時(shí)并存。
(4)金屬材料的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
(5)其他影響。江水、海水、污水對(duì)江河堤壩的沖刷浸濁，地下水對(duì)地下建筑的滲析破壞；還有自然災(zāi)害的破壞，地震、水澇、龍卷風(fēng)及臺(tái)風(fēng)等的自然力破壞。