关于垃圾填埋厂对地下水污染影响的分析及防治对策

垃圾填埋厂对地下水污染影响和防治对策章文锋09土木本二一、前言：随着城市化进程和社会经济的发展，城市固体废弃物(MSW)已经成为我国地质环境与水环境的又一个严重的污染源，受到国家相关部门的高度重视，并开始研究MSW的处理方式，作为经济、方便、适用及符合我国基本国情的处理方法，MSW的主要地质处理方法——垃圾填埋场被大量兴建。由于垃圾填埋场对选址及场地的地质情况要求严格，必须根据其地形地貌、水温地质条件和所填埋处理废物的特性等具体情况确定，并根据填埋场地采取相应的防渗措施，同时对填埋场地下水污染进行预测及监测，确保其安全运行。二、垃圾填埋厂现状及缺陷：我国从20世纪80年代后期就开始建立垃圾填埋场，如今，填埋场与最初的堆置场相比有了很大的改进，在选址方面，注重工程地质和水文地质条件；在设计中针对垃圾渗滤液和填埋气体的污染采取了相应的控制措施；在施工管理方面，实行分区填埋，分层压实，定期覆土等。其中，卫生填埋法作为我国城市固体废弃物处理的主要手段，由于其处理量大、适应性强、一次性处理、没有残余物、管理方便且运行费用合理，因此它被广泛运用。但它也有缺点，存在着诸多环境问题，如衬垫破损使垃圾渗滤液泄露而造成地下水污染的潜在危险，对附近地区的公众健康构成威胁。因此，垃圾填埋厂的选址显得格外重要，必须认真对待三：垃圾填埋厂对地下水污染：3-1、垃圾渗滤液向下通过包气带可直接进入含水层中，或者先进入地表水体然后再污染地下水。至今，垃圾渗滤液中已发现有93种有机污染物，除此之外还含有多种高浓度的重金属、盐类和多种病源微生物。由于渗滤液浓度高、流动缓慢、渗透持续时间长，易成为地下水的集中污染源，没经过严格处理或者处理不达标的渗滤液，会导致对周围水环境带来严重的污染和危害。MSW填埋以后，水与填埋的废弃物发生淋滤作用，废物中的一些组份以溶解或者悬浮状态存在于渗滤液中，垃圾渗滤液向下通过包气带可直接进入含水层中，或者先进入地表水体然后再污染地下水，垃圾渗滤液是造成垃圾填埋场周边地质环境污染的主要原因。例如，隋淑梅等对阜新某城市垃圾填埋场附近的九营子河进行地表水污染分析，通过比较认为九营子河中各评价参数均超过相应的标准几倍，甚至几十倍，由此可知废水事故性排放对九营子河水质的影响很大，对周围水环境、土壤、附近居民也有不可忽视的影响。张锡根等对上海浦东垃圾堆放场所进行研究后，发现地表水和地下水受到了污染，如江镇、三林塘、珊璜等垃圾堆放场附近地表水池、鱼池以及黄浦江水受到污染，一些化学组份浓度超出生活饮用水卫生标准1000倍以上。3-2、垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和雨水的淋溶、冲刷，以及地表水和地下水的浸泡而渗滤出的污水—渗滤液或淋滤液，是造成周围地表水和地下水严重污染的主要原因。其中，垃圾堆放场对地下水的影响则主要是垃圾污染组份随淋滤液渗入含水层，其次为受垃圾污染的河湖坑塘再渗入补给含水层。垃圾渗滤液蕴藏着填埋场内部几乎所有的可溶物质；一些有毒物质也能够渗入地下含水层，污染地下水，有垃圾填埋场渗滤液造成的地下水污染已引起广泛关注。鸠鸠诺娃认为，地下水污染主要按照3个阶段来完成，首先，废水通过包气带水渗入阶段，其特点是污染液通过包气带岩石运动同时，因溶解、渗滤和吸附作用而发生变质；其次，使变质后的水与地下水混合阶段，最后，污染物沿含水层迁移。垃圾渗滤液内不仅含有大量有机污染物，而且还含有大量金属和非金属污染物，水质成分很复杂。垃圾填埋场对地下水污染还受到垃圾土的成分、含水层上覆隔水层厚度及渗透性、地下水水位、入渗水的量、垃圾渗滤时间以及土层的自净能力的影响和控制。根据相关资料，南京现有的6处垃圾填埋场中有4处对地下水及周边环境造成不同程度的污染。除水阁垃圾处置场和高淳东坝垃圾场因地质环境较好、地下水基本未受污染外，其他4处均不同程度存在对地下水及周边环境的污染，其中地下水中均有化学需氧量、生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐、细菌等高浓度检出或超标。轿子山垃圾填埋场处于青龙山西北麓，山前洼地、场内沿整个青龙山脉垂直发育了一条北西向断裂。来自青龙山脉的大气降水和深部含水层水平侧向补给地下水，而这些水在经过轿子山垃圾填埋场时，携污染物质经风化破碎的火山岩柱状节理裂隙和北东向张性断裂流向地下水，从而造成污染。根据相关监测结果显示，2005年，轿子山垃圾填埋场浅层地下水化学需氧量、生化需氧量、氨氮、大肠菌群均有较高浓度检出，对东郊水源地造成严重威胁。不可否认，垃圾填埋场是一个重要的地下水污染源，在数十年的演变周期中，对于未使用适当处理方法的垃圾填埋场，垃圾渗滤液会持续产生并在相当长时期内造成污染。因此防治其污染成为一项不可或缺的任务。四、防治对策：4-1、填埋场场址的选择。选址时应分别从工程地质与水文地质、工程措施、废渣运输、环境影响等多方面进行比较。例如砂土的河道洼地不宜作为填埋场的选址，因为地下水易利用砂土的渗透性和虹吸作用向废渣场内渗透流动，从而造成场内渗滤液增多废渣产生的有害渗滤液随水流动而造成地下水污染。4-2、工程措施1、防渗措施2、地下排水在填埋物和覆盖层之间铺设一层或一系列多孔管，使已经透过表面覆盖层的雨水通过排水层进入收集系统排走。3、导流设施为了收集和导出渗滤液，需要在填埋场底部铺设约40CM厚的导流层，同时在底部设置导流管和盲沟。4-3、制作填埋场污染预测模型为了保证填埋场建好后能够安全运行，需要对渗滤液污染地下水进行预测，这对填埋场的设计具有重要的指导作用并且可以预知将来渗滤液污染地下水的情况。渗滤液污染地下水的水流模型可采用饱和—非饱和渗流模型。4-4、加强填埋场污染监测填埋场地下水污染应加强监测工作。目前常用的监测方法有地球物理法和传统打钻取样分析法，前者具有独特的优点，它能够从地面遥测地下介质特性的三维变化，因而它的效率高，成本低，此外它的探测范围广，更具有代表性。在填埋场污染监测中常用的地球物理方法有电（磁）法、磁测、地质雷达和地震法等。地震折射法可以探测填埋场的底界面、查明浅部未固结沉积的厚度和基岩面起伏，非渗透性基岩面的凹陷对污染的渗入液和渗滤液起到控制作用。地震反射法主要适用于探测填埋场的地质构造，如确定含水层的位置、厚度和延伸以及探测对地下水污染液体起导向作用的断层。磁法探测一般要求地下含有铁磁性物质。地质雷达的监测效果主要取决于地下物质介电常数的差异，不过介质中粘土含量和含水量的变化对雷达结果会产生干挠。五、结论：垃圾填埋场的渗滤也必须进行严格处理，否则有可能会对填埋场附近的地下水环境产生严重污染。为了防治污染的发生，除了填埋场地要注重工程地质和水文地址条件的选择，还要根据实际情况做好防渗措施，同时也要加强填埋场地下水污染数据预测与监测工作。六、参考文献：1）、《填埋场渗滤液污染地下水问题实例分析》，蔡金傍、朱亮、段祥宝，（1.南京水利科学研究院，江苏南京210029；2.河海大学水文水资源及环境学院，江苏南京210098）2）、《垃圾填埋场对周边地质环境影响与防治对策》董志高3）、《垃圾填埋场地下水污染预测与环境风险评价》，郑景华、马娟、刘志斌，(辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新123000)4）、《危险废物安全填埋场对水污染的风险评价和控制策》，刘茵，杨毅，刘立忠，(西安建筑科技大学710055西安)