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摘要：卫生填埋是我国目前处理固体废弃物的主要方式之一，垃圾填埋时会产生大量垃圾渗滤液及填埋气体。垃圾渗滤液不作处理使其直接进入环境，将会严重污染地下水及土壤；垃圾堆放时产生的恶臭气体严重影响场地周边的空气质量。提高垃圾填埋防渗技术，加强对防渗材料的研究具有重要的现实意义。本文对现有垃圾填埋场防渗材料作了简要介绍及总结。同时，本文介绍了木质素的基本特征及应用，对木质素在垃圾填埋场防渗材料中的应用前景作了简要分析。
关键词：木质素；防渗材料；应用前景
1.概述
中国是人口大国，每天都会产生大量生活垃圾及工业垃圾。卫生填埋是我国目前处理固体废弃物的主要方式之一。卫生填埋法是利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体、大气和土壤的污染，使整个填埋作业及废物稳定过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处置废物方法。
垃圾填埋时会产生大量垃圾渗滤液及填埋气体。垃圾渗滤液总有机碳浓度很高，如果对垃圾渗滤液不作处理使其直接进入环境，将会严重污染地下水及土壤；垃圾堆放时产生的恶臭气体严重影响场地周边的空气质量。故而垃圾填埋场防渗是现代填埋场区别于简易填埋场和堆放场的重要标志之一。
提高垃圾填埋防渗技术，加强对防渗材料的研究具有重要的现实意义。就目前而言，我国在这方面的技术落后于许多国家，更需要加强对垃圾填埋防渗技术的不断地研究和探索。本文对现有的垃圾填埋场防渗材料作一些简要介绍，并且对木质素在防渗材料中的应用前景作一些说明。
2.现有防渗材料的分类及要求
现有垃圾填埋场防渗材料可以分为三类：天然防渗材料、人工合成防渗材料及复合防渗材料。大量资料表面，绝大多数国家和地区对填埋场衬里材料的防渗性能要求基本一致。我国批准颁布的《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ 17-2004）中规定，天然黏土类防渗衬里，其场底及四壁衬里厚度要大于2m，渗透系数小于1×10-7cm/s；改良土衬里的防渗性能应达到黏土类防渗性能。
2.1天然防渗材料
天然防渗材料主要有黏土、亚黏土、膨润土等。因其渗透性第且较为经济，过去曾被视为填埋场唯一可供选择的防渗材料，目前仍为一些国家或地区所广泛采用。在天然防渗材料中，黏土使用最多，可分为天然黏土衬里和人工压实衬里。但是渗滤液中部分有机物会使黏土在吸附过程中产生絮凝和收缩，出现裂缝，吸附有机污染物的能力迅速下降，从而使渗透系数急剧增加。因此，通过人工添加物质对天然黏土层进行改性，可提高天然防渗材料的防渗能力。主要改性填料有膨润土、石灰、粉煤灰、沸石等具有吸湿膨胀性的材料，使黏土层渗透系数降低并具有自我修复能力。
2.2人工合成防渗材料
（1） 土工膜防渗材料
土工膜是由透水很低的聚合物、沥青和合成纤维等制成。另外，还加有一定的填充料、外加剂、抗老化剂、抗菌剂以及各种稳定剂等。土工膜防渗材料有乙丙橡胶（EPDM）、高密度聚乙烯（HDPE）等。其中高密度聚乙烯（HDPE）因其耐化学腐蚀能力强，制造工艺成熟，易于现场焊接，工程施工经验比较成熟，因而被广泛采用于填埋场的水平防渗中。
（2） 灌浆有机材料
灌浆有机材料早期采用硅酸钠和丙烯酰胺凝胶，近年来，使用了比硅酸钠和丙烯酰胺凝胶性能更好的胶态硅、氢氧化铁、褐煤蜡等材料。这些材料具有比水小的粘滞性，在大范围内能长期保持稳定。
2.3复合防渗材料
土工合成材料膨润土垫（GCL）是高科技绿色复合防水材料，是由两层土工合成材料之间加封优质纳基膨润土粒，并通过特殊针刺方法制成。上下两层的土工织物主要起加固和保护作用，中间的纳基膨润土是由天然的粘土矿无机材料加工而成，具有高膨胀性和高吸水能力，湿润时透水性能低，主要起防渗的作用。
3.木质素的基本简介及应用
3.1木质素的基本简介
木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间， 起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物（纤维素是第一位）。
3.2木质素的主要特性
木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，主要存在于木质化植物的细胞中，强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。木质素成本较低，木质素及其衍生物具有多种功能性，可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石油回收助剂、沥青乳化剂等。
3.3木质素在混凝土方面的应用
3.3.1混凝土减水剂
混凝土施工时加入少许减水剂即可明显改善其操作性能，用很少的水即可明显改善混凝土结构。通过运用化学改性法、复配法、联合法等方法对木质素进行一定程度的改性，可制得具有较高减水性及良好透气度的减水剂。且该种减水剂对水泥的凝固无不良影响。
3.3.2化学灌浆材料
亚硫酸纸浆废液内含有木质素磺酸盐，与铬盐反应生成稳定的木质素凝胶体，这种凝胶体可用于软弱地基的加固和防渗堵漏。木质素浆对固沙和控制流沙具有独特的能力，经木质素浆材处理后的基础和断层帷幕不但能增强其耐水性和不透水性，同时还起到了加固补强的作用，从而可提高大坝和建筑物基础的抗渗、抗形变和抗破坏力的能力。
4.木质素在垃圾填埋场防渗材料中的应用前景分析
在自然界中 ，木质素的储量仅次于纤维素 ，而且每年都以500 亿吨的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约 1.4 亿吨纤维素 ，同时得到 5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止 ，超过95 %的木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉 ，很少得到有效利用。化石能源的日益枯竭、木质素的丰富储量、木质素科学的飞速发展决定木质素的经济效益的可持续发展性。木质素对人类可持续发展最为重大贡献就在于提供稳定、持续的有机物质来源，其应用前景十分广阔。
由于木质素及其衍生物可作为减水剂且木质素纤维对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果，且通过查阅相关资料发现木质素可以在一定程度上提高混凝土防渗性能，故而可以考虑将木质素应用于垃圾场防渗材料中，以提高天然防渗材料的防渗性能。
通过人工添加物质对天然黏土层进行改性，可提高天然防渗材料的防渗能力。主要改性填料有膨润土、石灰、粉煤灰、沸石等具有吸湿膨胀性的材料。由于木质素及其衍生物可提高材料的保水性且可作为减水剂使用，在一定程度上提高混凝土的防渗性能，相类比而言，将木质素作为垃圾填埋场天然防渗材料的添加剂很有可能提高材料的防渗性能。
综上分析可以看出，将木质素应用于垃圾填埋场天然防渗材料在未来有着很大的应用前景。（作者单位：西南交通大学）
参考文献
[1]宁平，固体废物处理与处置，高等教育出版社，2008，1（1）：248-257
[2]周爱芳，章光，垃圾填埋场防渗材料研究，能源与环境，2007，4
[3]王婷，木质素提取及其应用研究进展，新疆化工，2011，（3）：7-10
关键词：木质素；防渗材料；应用前景
1.概述
中国是人口大国，每天都会产生大量生活垃圾及工业垃圾。卫生填埋是我国目前处理固体废弃物的主要方式之一。卫生填埋法是利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体、大气和土壤的污染，使整个填埋作业及废物稳定过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处置废物方法。
垃圾填埋时会产生大量垃圾渗滤液及填埋气体。垃圾渗滤液总有机碳浓度很高，如果对垃圾渗滤液不作处理使其直接进入环境，将会严重污染地下水及土壤；垃圾堆放时产生的恶臭气体严重影响场地周边的空气质量。故而垃圾填埋场防渗是现代填埋场区别于简易填埋场和堆放场的重要标志之一。
提高垃圾填埋防渗技术，加强对防渗材料的研究具有重要的现实意义。就目前而言，我国在这方面的技术落后于许多国家，更需要加强对垃圾填埋防渗技术的不断地研究和探索。本文对现有的垃圾填埋场防渗材料作一些简要介绍，并且对木质素在防渗材料中的应用前景作一些说明。
2.现有防渗材料的分类及要求
现有垃圾填埋场防渗材料可以分为三类：天然防渗材料、人工合成防渗材料及复合防渗材料。大量资料表面，绝大多数国家和地区对填埋场衬里材料的防渗性能要求基本一致。我国批准颁布的《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ 17-2004）中规定，天然黏土类防渗衬里，其场底及四壁衬里厚度要大于2m，渗透系数小于1×10-7cm/s；改良土衬里的防渗性能应达到黏土类防渗性能。
2.1天然防渗材料
天然防渗材料主要有黏土、亚黏土、膨润土等。因其渗透性第且较为经济，过去曾被视为填埋场唯一可供选择的防渗材料，目前仍为一些国家或地区所广泛采用。在天然防渗材料中，黏土使用最多，可分为天然黏土衬里和人工压实衬里。但是渗滤液中部分有机物会使黏土在吸附过程中产生絮凝和收缩，出现裂缝，吸附有机污染物的能力迅速下降，从而使渗透系数急剧增加。因此，通过人工添加物质对天然黏土层进行改性，可提高天然防渗材料的防渗能力。主要改性填料有膨润土、石灰、粉煤灰、沸石等具有吸湿膨胀性的材料，使黏土层渗透系数降低并具有自我修复能力。
2.2人工合成防渗材料
（1） 土工膜防渗材料
土工膜是由透水很低的聚合物、沥青和合成纤维等制成。另外，还加有一定的填充料、外加剂、抗老化剂、抗菌剂以及各种稳定剂等。土工膜防渗材料有乙丙橡胶（EPDM）、高密度聚乙烯（HDPE）等。其中高密度聚乙烯（HDPE）因其耐化学腐蚀能力强，制造工艺成熟，易于现场焊接，工程施工经验比较成熟，因而被广泛采用于填埋场的水平防渗中。
（2） 灌浆有机材料
灌浆有机材料早期采用硅酸钠和丙烯酰胺凝胶，近年来，使用了比硅酸钠和丙烯酰胺凝胶性能更好的胶态硅、氢氧化铁、褐煤蜡等材料。这些材料具有比水小的粘滞性，在大范围内能长期保持稳定。
2.3复合防渗材料
土工合成材料膨润土垫（GCL）是高科技绿色复合防水材料，是由两层土工合成材料之间加封优质纳基膨润土粒，并通过特殊针刺方法制成。上下两层的土工织物主要起加固和保护作用，中间的纳基膨润土是由天然的粘土矿无机材料加工而成，具有高膨胀性和高吸水能力，湿润时透水性能低，主要起防渗的作用。
3.木质素的基本简介及应用
3.1木质素的基本简介
木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间， 起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物（纤维素是第一位）。
3.2木质素的主要特性
木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，主要存在于木质化植物的细胞中，强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。木质素成本较低，木质素及其衍生物具有多种功能性，可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石油回收助剂、沥青乳化剂等。
3.3木质素在混凝土方面的应用
3.3.1混凝土减水剂
混凝土施工时加入少许减水剂即可明显改善其操作性能，用很少的水即可明显改善混凝土结构。通过运用化学改性法、复配法、联合法等方法对木质素进行一定程度的改性，可制得具有较高减水性及良好透气度的减水剂。且该种减水剂对水泥的凝固无不良影响。
3.3.2化学灌浆材料
亚硫酸纸浆废液内含有木质素磺酸盐，与铬盐反应生成稳定的木质素凝胶体，这种凝胶体可用于软弱地基的加固和防渗堵漏。木质素浆对固沙和控制流沙具有独特的能力，经木质素浆材处理后的基础和断层帷幕不但能增强其耐水性和不透水性，同时还起到了加固补强的作用，从而可提高大坝和建筑物基础的抗渗、抗形变和抗破坏力的能力。
4.木质素在垃圾填埋场防渗材料中的应用前景分析
在自然界中 ，木质素的储量仅次于纤维素 ，而且每年都以500 亿吨的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约 1.4 亿吨纤维素 ，同时得到 5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止 ，超过95 %的木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉 ，很少得到有效利用。化石能源的日益枯竭、木质素的丰富储量、木质素科学的飞速发展决定木质素的经济效益的可持续发展性。木质素对人类可持续发展最为重大贡献就在于提供稳定、持续的有机物质来源，其应用前景十分广阔。
由于木质素及其衍生物可作为减水剂且木质素纤维对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果，且通过查阅相关资料发现木质素可以在一定程度上提高混凝土防渗性能，故而可以考虑将木质素应用于垃圾场防渗材料中，以提高天然防渗材料的防渗性能。
通过人工添加物质对天然黏土层进行改性，可提高天然防渗材料的防渗能力。主要改性填料有膨润土、石灰、粉煤灰、沸石等具有吸湿膨胀性的材料。由于木质素及其衍生物可提高材料的保水性且可作为减水剂使用，在一定程度上提高混凝土的防渗性能，相类比而言，将木质素作为垃圾填埋场天然防渗材料的添加剂很有可能提高材料的防渗性能。
综上分析可以看出，将木质素应用于垃圾填埋场天然防渗材料在未来有着很大的应用前景。（作者单位：西南交通大学）
参考文献
[1]宁平，固体废物处理与处置，高等教育出版社，2008，1（1）：248-257
[2]周爱芳，章光，垃圾填埋场防渗材料研究，能源与环境，2007，4
[3]王婷，木质素提取及其应用研究进展，新疆化工，2011，（3）：7-10