固體廢物處理場對地下水體污染評價方法研究

田寶輝

【摘 要】為了提高固體廢物處理場對地下水污染評價的精確度，提出一種基于迭代指數(shù)法的，固體廢物處理場地下水體污染評價方法。首先分析了地下水體污染指標(biāo)分級方法，然后建立了地下水污染風(fēng)險評價模型，最后以某城市的固體廢物處理場進(jìn)行了驗證。結(jié)果表明，固體廢物處理場地下水體污染風(fēng)險主要取決于自身防護(hù)系統(tǒng)功能是否完善、處理場所在地的地質(zhì)條件和氣候條件等主、客觀因素，為固體廢物處理場的建設(shè)提供了依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】固體廢棄物處理場；地下水污染；評價

中圖分類號： X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）09-0201-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.096

Study on Evaluation Method of Groundwater Body Pollution in Solid Waste Treatment Site

TIAN Bao-hui

（Tianjin Yuanheng Group Co.，Ltd.，Tianjin 301700，China）

【Abstract】In order to improve the accuracy of groundwater pollution assessment in solid waste disposal sites， a method based on iterative index method for groundwater pollution assessment in solid waste disposal sites was proposed. Firstly， the method of grading groundwater pollution indicators was analyzed. Then a groundwater pollution risk assessment model was established.Finally，the solid waste disposal site in a certain city was verified. The results show that the risk of groundwater contamination in solid waste disposal sites mainly depends on the main and objective factors such as the perfection of the function of the self-protection system， the geological conditions and the climatic conditions of the site where the site is located，and provides a basis for the construction of solid waste disposal sites.

【Key words】Solid waste disposal field；Groundwater pollution；Evaluation

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的工業(yè)化水平不斷升高，與此同時，固體廢物的產(chǎn)量也在迅猛增加[1]。固體廢物垃圾主要來源于工業(yè)垃圾和城市的生活垃圾，固體垃圾的任意堆放問題已經(jīng)對人們的健康和生存環(huán)境造成巨大壓力[2]。目前，大多數(shù)城市通過固體廢物處理場處理固體垃圾。在垃圾處理場中，通過粉碎、壓縮、干燥、焚燒等物理手段，或者氧化、消化分解等化學(xué)作用實現(xiàn)固體垃圾的減量化處理，并加速其自然凈化過程[3]。但是，這種處理方式往往伴生大量的副產(chǎn)品，對周圍的土壤、地下水體和空氣環(huán)境等都會帶來很大污染。特別是固體處理場中的滲透液，這些滲透液中含有大量的病原體、有機(jī)物、無機(jī)鹽和重金屬離子等，經(jīng)過日積月累，將會對地下水體帶來嚴(yán)重污染。因此，如何評價固體廢物處理場對地下水體污染情況，已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域中的一個研究熱點，受到了越來越多專家和學(xué)者們的關(guān)注。

當(dāng)前，主要的固體廢物處理場地下水體污染評價方法，主要有數(shù)學(xué)統(tǒng)計法、過程數(shù)學(xué)模擬法和模糊數(shù)學(xué)法等，其中，最常用的是數(shù)學(xué)統(tǒng)計法。但是，這些評價方法具有運算復(fù)雜、精確度低等缺陷，越來越難以適應(yīng)當(dāng)前人們對固體廢物處理場風(fēng)險評價高精度的要求。為此，本文提出一種基于迭代指數(shù)法的固體廢物處理場對地下水體污染評價方法，并對某地區(qū)的固體廢物處理場對地下水體污染情況進(jìn)行了驗證。

1 固體廢物處理場地下水體污染評價方法

1.1 評價指標(biāo)分級方法

在進(jìn)行固體廢物垃圾處理場地下水體污染評價指標(biāo)分級的過程中，需要遵循以下幾點原則：（a）根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定評價指標(biāo)；（b）參考相關(guān)領(lǐng)域中的專家、學(xué)者的經(jīng)驗和學(xué)術(shù)報告；（c）參考業(yè)內(nèi)相關(guān)調(diào)查報告中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

各評價指標(biāo)的分類如下：

（1）固體廢物處理場的面積。固體廢物處理場的覆蓋區(qū)域會對該區(qū)域的地下水產(chǎn)生一定的污染，并且，處理場的面積越大，其地下水體污染的風(fēng)險越高。

（2）處理場正常涌水量。這里的涌水量主要指地表水、縫隙水等流入處理場內(nèi)的總水量?？梢詫⒄Ｓ克堪凑沾笮澐譃榇?、中、小三個級別，涌水量越大，說明處理場地下水體的污染風(fēng)險越高。

（3）處理場地下水體復(fù)雜程度?？梢詫⒐腆w廢物處理場地下水體劃分為簡單、中等、復(fù)雜三個級別，地下水體越復(fù)雜，表明處理場地下水體的污染風(fēng)險就越高。

（4）處理場地下水體的水質(zhì)分類。根據(jù)GB-T14848-93水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將處理場地下水體的水質(zhì)劃分為三類，分別為：較差級別的V類水質(zhì)、一般級別的IV類水質(zhì)、良好級別的I- III類水質(zhì)。地下水體的水質(zhì)越差，表明其受到的污染風(fēng)險越高。

（5）處理場地面的滲透系數(shù)。按照處理場地面滲透能力的強(qiáng)弱，可以劃分為弱、中、強(qiáng)三個級別，滲透系數(shù)的值越大，表明地下水體受到的污染風(fēng)險越高。

（6）處理場地下斷層的導(dǎo)水性。由于在地下斷層中，不同斷層之間含有的物質(zhì)具有較大的差異性，因此，會對滲透液的向下滲透產(chǎn)生一定的影響?？蓪鄬拥膶?dǎo)水性劃分為弱、中、強(qiáng)三個級別。斷層的導(dǎo)水性越強(qiáng)，固體處理場中的滲透液就越容易向下滲透，地下水體受到的污染風(fēng)險就越高。

1.2 評價指標(biāo)的權(quán)重賦值方法

在固體處理場地下水體污染評價的過程中，評價指數(shù)的權(quán)重能夠清晰的反映出固體廢物處理場地下水體污染程度，權(quán)重越大，表明該指標(biāo)對地下水體污染的影響程度越大。權(quán)重的賦值方法主要有公式法、調(diào)查統(tǒng)計法、層次分析法等，其中，層次分析法是應(yīng)用最廣泛的地下水體污染風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)重賦值方法。

1.3 地下水體污染評價模型的建立及評價等級分類

利用迭代指數(shù)法和加權(quán)求和法能夠建立固體處理場地下水體污染風(fēng)險評價模型，其表達(dá)式如下所述：

其中，R表示固體廢物處理場地下水體污染風(fēng)險評價指數(shù)；αi表示第i個污染源的權(quán)重；Ci表示第i個污染源的賦值；βi表示第j個污染途徑的權(quán)重；？酌k表示第k個污染途徑的賦值；Dk表示第k個污染受體的權(quán)重，表示第個污染受體的賦值。

通過計算可得，R的取值范圍為[0，60]利用等間距法，可將固體廢物處理場地下水體污染風(fēng)險劃分為三個級別，分別為：弱（40≤R<60）、中（60≤R<80）、強(qiáng)（80≤R<100）。

2 評價方法的具體應(yīng)用

2.1 固體廢物處理場的環(huán)境條件及地質(zhì)條件

某固體廢物處理場的氣候類型為溫帶大陸型季風(fēng)氣候，冬暖夏涼，四季分明。1月份平均溫度最低，最低溫度為-20℃，7月平均溫度最高，最高溫為38℃，全年無霜期125天，全年降雨量約850mm。該處理場位于某城市的邊緣山區(qū)，地形復(fù)雜，地下斷層分別為雜填土層、黏土層、砂石土層、灰化層。上層含水量較少，初見水位為0.8-1.5m。

該處理場擁有比較完善的防洪系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和滲透液收集系統(tǒng)，地表雨水及固體廢物滲透液經(jīng)過該系統(tǒng)的排水管道最后匯入到集水池，經(jīng)過泵提升后排入市政污水處理系統(tǒng)中，由市政污水處理廠進(jìn)行專業(yè)處理。

2.2 地下水體樣本采樣方法

分別在處理場的3個地點設(shè)置地下水體采樣點，采樣點為地下水監(jiān)測井，采樣點的深度為4米，分別于豐水期、平水期和枯水期在上述3個采樣點采集地下水體水質(zhì)樣本進(jìn)行檢測。采樣的時間分別為： 2017年4月（平水期）、2017年7月（豐水期）、2017年12月（枯水期。）水質(zhì)檢測的項目包括：六價鉻、鉛、汞、鋅、鎳、銅、鉻、砷、亞硝酸鹽、氨氮、硝酸鹽等。

2.3 檢測方法

處理場地下水體水質(zhì)檢測項目的檢測方法主要依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）進(jìn)行檢測。其中，六價鉻、鉛、汞、鋅、鎳、銅等采用原子吸收法進(jìn)行檢測，亞硝酸鹽、硝酸鹽采用離子色譜法進(jìn)行檢測，氨氮采用納氏試劑比色法進(jìn)行檢測。

2.4 檢測結(jié)果

該固體廢物處理場地下水體水質(zhì)的檢測結(jié)果如下表1所示：

2.5 檢測結(jié)果分析

根據(jù)上表1中的數(shù)據(jù)能夠得知，該固體廢物處理場地下水體重的氨氮含量較高，這是由于化學(xué)廢液保管不當(dāng)引起滲漏造成的結(jié)果；硝酸鹽、亞硝酸鹽等含量的濃度也存在一定的超標(biāo)，這是由于該處理場位于城市郊區(qū)，距離農(nóng)村較近，附近的農(nóng)村土地中使用過量的人畜糞便，造成大量的硝酸鹽和亞硝酸鹽滲透到地下水體中，從而導(dǎo)致超標(biāo)；六價鉻、鉛、汞、鋅、鉻等重金屬離子在三次檢測中均有檢出，但是均未超標(biāo)，表明該處理場的防滲系統(tǒng)的功能良好，能夠有效防止?jié)B透液的滲透。鎳、銅等含量較高，這可能與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境有關(guān)，并非來自固體廢物處理場的污染。

3 結(jié)束語

固體廢物處理場對地下水體的污染風(fēng)險主要取決于處理場的技術(shù)水平、防洪系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和滲透液收集系統(tǒng)的防護(hù)功能、以及場地所在區(qū)域含水層的地質(zhì)情況等因素。對固體廢物處理場地下水體污染風(fēng)險進(jìn)行評價，能夠為固體廢物處理場的建設(shè)和固體廢物的處理提供重要參考，具有重要的應(yīng)用價值。

【參考文獻(xiàn)】

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