非正規(guī)垃圾填埋場土壤環(huán)境調(diào)查布點(diǎn)方法探討

文_何小艷 李健 劉勁松 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊

非正規(guī)垃圾填埋場基本上都是20世紀(jì)80～90年代，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀坏匦蔚孛矤顩r簡單地填埋未經(jīng)處理的生活垃圾，沒有嚴(yán)格按照正式的國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選址、防滲導(dǎo)排、導(dǎo)氣等專業(yè)設(shè)計和工程措施。非正規(guī)垃圾填埋場由于未做防滲措施，滲濾液易通過包氣帶土壤下滲至地下水環(huán)境中，并隨地下水的運(yùn)移對環(huán)境造成危害，致使居民生活用水安全受到極大威脅。因此，迫切需要對以往的非正規(guī)垃圾填埋場進(jìn)行土壤調(diào)查與評價，為后期環(huán)保管理和防治技術(shù)方案選擇提供科學(xué)依據(jù)。

非正規(guī)垃圾填埋場土壤調(diào)查與評價與常規(guī)場地環(huán)境調(diào)查項目相比具有復(fù)雜性，目前國內(nèi)還未頒布針對非正規(guī)垃圾填埋場土壤調(diào)查與評價的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。吳文偉等利用填埋場有機(jī)質(zhì)含量、填埋封場時間和填埋量，同時結(jié)合地下水污染風(fēng)險分級，得出了非正規(guī)填埋場危害風(fēng)險等級，進(jìn)而針對性地選取治理措施。朱新民等對某非正規(guī)垃圾填埋場內(nèi)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)地下水污染物超標(biāo)點(diǎn)位位置集中在垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池四周，且污染范圍未超出廠界，在垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池四周或下游位置設(shè)置垂直阻隔措施，防止地下水污染物進(jìn)一步擴(kuò)散。但是，垃圾填埋場對周邊環(huán)境的影響并未涉及。

本文結(jié)合實(shí)例對非常規(guī)垃圾填埋場土壤環(huán)境調(diào)查工作難點(diǎn)、工作程序、周邊環(huán)境影響點(diǎn)位布設(shè)進(jìn)行探討，總結(jié)了非正規(guī)垃圾填埋場土壤調(diào)查與評價的工作程序和技術(shù)要點(diǎn)，對類似土壤調(diào)查工作提供參考和借鑒作用。

1 國內(nèi)非正規(guī)垃圾填埋場調(diào)查現(xiàn)狀

隨著《土壤污染防治法》的實(shí)施，我國已進(jìn)一步出臺了建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查、風(fēng)險評估、監(jiān)測、修復(fù)技術(shù)等系列技術(shù)導(dǎo)則和規(guī)范，為有效土壤污染狀況調(diào)查及風(fēng)險評估提供了有力的技術(shù)保障。而關(guān)于垃圾填埋場的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要集中在填埋填埋場的選址、控制標(biāo)準(zhǔn)、封場規(guī)范、無害化評價標(biāo)準(zhǔn)等方面，缺少針對非正規(guī)垃圾填埋場土壤調(diào)查和土地再利用的系統(tǒng)方法和規(guī)范。

據(jù)統(tǒng)計，“十三五”期間，全國計劃實(shí)施存量治理項目803個，非正規(guī)垃圾填埋場污染調(diào)查及治理的需求將進(jìn)一步提高。非正規(guī)垃圾填埋場的治理已成為防治土壤及地下水污染的重要工作，如安徽、廣西和海南3省區(qū)要求全面治理非正規(guī)垃圾填埋場，并明確了2020年前需完成的具體清單；浙江省要求到2020年底，全面完成鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的非正規(guī)垃圾填埋（堆放）場的治理和生態(tài)修復(fù)。

2 非正規(guī)垃圾填埋場調(diào)查存在的難點(diǎn)

非正規(guī)垃圾填埋場大多封場時間較長，基礎(chǔ)資料缺失，調(diào)查難度較大。

非正規(guī)垃圾填埋場填埋的垃圾來源較為復(fù)雜，垃圾的降解受到地域水文地質(zhì)、氣候、垃圾組分、填埋時間等多種因素的影響，不同地區(qū)的填埋場可比性較差，因此場地環(huán)境調(diào)査時前必須充分調(diào)查垃圾來源、垃圾組成、水文地質(zhì)環(huán)境。

非正規(guī)垃圾填埋場填埋存在防滲措施差、污染物分布不均、污染深度及范圍更深更廣，對于土壤和地下水的污染更為嚴(yán)重。

3 初步調(diào)查實(shí)例

3.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)位于安徽省東南端丘陵與青弋江沖積平原交界處的低緩坡丘陵地區(qū)，區(qū)域上屬于褶斷侵蝕低山,地勢南東高西北低，屬于露天生活垃圾填埋場，前后堆放了6年，填埋約6萬t生活垃圾。停止運(yùn)行時，垃圾堆體上采用黃土進(jìn)行覆蓋，現(xiàn)表面已被灌木叢及草叢覆蓋。垃圾填埋場西北部有一個小水塘，南部相鄰鄉(xiāng)道，區(qū)域高程在30～400m，西南部為隆起的丘陵山地，向東北處地面高程逐漸降低。

垃圾填埋場位于山間溝谷內(nèi)，溝谷呈“V”字型，兩端與青弋江沖積平原相連，第四紀(jì)地層以沖洪積成因為主，主要地層為戚家磯組，巖性下部為棕紅色粘土礫卵石，厚度2～6m；上部為棕紅色網(wǎng)紋狀粘土、粉質(zhì)粘土，厚度5～10m，本組巖石透水性較差，不利于污染物擴(kuò)散。根據(jù)現(xiàn)場踏勘、工勘鉆揭露情況并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料初步認(rèn)為地塊基巖地層為二疊系灰?guī)r，易發(fā)育溶洞、暗河等喀斯特地貌。研究區(qū)內(nèi)溶洞及含水構(gòu)造發(fā)育、地表第四系透水性交較差,因此地下水主要為巖溶裂隙水、溶洞水及少量包氣帶水。

3.2 填埋場垃圾來源及滲濾液水質(zhì)特征

調(diào)查區(qū)填埋的垃圾主要組分為廚余、紙類、橡塑制品和灰土等。滲濾液污染物主要包括氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、COD、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度、氯化物、鐵、錳、揮發(fā)酚等，含有重金屬、細(xì)菌類污染、苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英等。

3.3 工作方法

3.3.1 工作流程

本次土壤調(diào)查工作分三階段。

第一階段，前期調(diào)研。根據(jù)歷史資料收集、人員訪談和現(xiàn)場踏勘等方式來獲取垃圾填埋場的信息。①垃圾填埋場基本情況（垃圾場的范圍、啟用和封場時間、垃圾填埋記錄、堆填大致深度以及填埋場滲瀝液和填埋氣導(dǎo)排、防滲和覆蓋情況等）；②填埋場環(huán)境資料（場地內(nèi)及臨近區(qū)域土壤、地下水污染記錄，場地與周邊自然保護(hù)區(qū)和水源地保護(hù)區(qū)的位置關(guān)系等）；③自然地理信息（地形地貌、土壤、水文地質(zhì)、氣象資料）；④社會信息（周邊敏感目標(biāo)人群分布和密度，及土地利用的歷史、現(xiàn)狀和規(guī)劃等）。

第二階段，土壤取樣調(diào)查。根據(jù)前期調(diào)查情況，結(jié)合高密度電法的電性特征，探測垃圾填埋場的最深地點(diǎn)，并取得了垃圾滲濾液樣品和垃圾的最大埋深數(shù)據(jù)。根據(jù)垃圾最大埋深確定出地下水監(jiān)測井施工深度；根據(jù)垃圾滲濾液檢測結(jié)果進(jìn)行土壤、地下水樣品采樣?，F(xiàn)場施工，采集土壤、地下水、周邊農(nóng)田土壤、地表水樣品。

第三階段，分析測試及評價。對采集的樣品進(jìn)行化驗分析，對比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行評價，并提出后期合理化建議。

3.3.2 高密度電法探測埋深

由于歷史資料缺失，無法確認(rèn)最深埋深及堆體具體邊界范圍，本次調(diào)查根據(jù)高密度電法檢測出的垃圾填埋范圍及埋深，在埋深最大處設(shè)置一個鉆孔，取垃圾滲濾液進(jìn)行分析。

高密度電阻率法是預(yù)先將所探測剖面位置的所有電極布設(shè)好，經(jīng)人工選擇觀測裝置，由儀器自動控制程序分別接通所需位置的電極，分層采集數(shù)據(jù)，得到高精度電阻率剖面。本次調(diào)查采用兩種高密度電阻率法工作裝置進(jìn)行觀測，即溫納裝置（alpha）與溫納一施倫貝爾謝裝置。

本次調(diào)查地面高密度電法共布設(shè)3條線，主測線3條（1～3線），基本垂直地表裂縫布設(shè)，線距20m，本次物探工作共完成高密度電阻率法剖面3條，總長度900m，高密度電法布置如圖1所示。

圖1 高密度電法布置圖

根據(jù)物探結(jié)果，本垃圾填埋場填埋深度在2～6m之間，最大填埋深度6m左右，標(biāo)高在52m左右，在 2線或3線130點(diǎn)號位置施工滲濾液收集井。

3.3.3 采樣點(diǎn)布設(shè)

（1）布置依據(jù)

由于采樣點(diǎn)布設(shè)對于場地土壤結(jié)論的影響有直接影響，因此土壤調(diào)查所布設(shè)的點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)盡可能全面、準(zhǔn)確地代表并反映出場地特點(diǎn)，揭露場地及周邊范圍內(nèi)土壤環(huán)境污染程度及其空間分布。

常規(guī)的場地環(huán)境調(diào)查方法主要為系統(tǒng)布點(diǎn)法、分區(qū)布點(diǎn)法、專業(yè)判斷布點(diǎn)法，但由于垃圾填埋場的特殊性、復(fù)雜性，直接在填埋場布點(diǎn)會造成場內(nèi)垃圾滲濾液對監(jiān)測井造成污染，影響該地塊污染的判斷，因此，本次調(diào)查采用《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價工作指南》中垃圾填埋場布設(shè)要求布設(shè)土壤、地下水監(jiān)測井，對下游農(nóng)田采用系統(tǒng)布點(diǎn)法布點(diǎn)。

（2）采樣點(diǎn)布設(shè)方案

土壤和地下水：在垂直垃圾填埋地塊下水流向，距填埋場邊界兩側(cè)30m處各設(shè)1個地下水監(jiān)測點(diǎn)，以檢測地下水向周圍的擴(kuò)散帶來的影響。在填埋地塊下水流向上游30～50m 處布置1個對照監(jiān)測點(diǎn)。在地下水流向下游距填埋場下邊界30m處布設(shè)1個水土共點(diǎn)，在50m處布設(shè)2個水土共點(diǎn)，用以監(jiān)測垃圾填埋場對地下水的影響。共布設(shè)土壤、地下水采樣點(diǎn)6個，鉆孔深度為7～10m。

表層土壤：垃圾填埋場可能會對下游的土壤造成影響，根據(jù)地下水的流向劃定調(diào)查范圍,下游地塊可能大范圍受到影響，因此對下游地塊采用系統(tǒng)布點(diǎn)法，保守原則按照建設(shè)用地40×40m的網(wǎng)格布點(diǎn)，在網(wǎng)格內(nèi)對布設(shè)土壤監(jiān)測點(diǎn)，取表層土壤，共計布點(diǎn)15個。在溝渠另一側(cè)30～50m處布設(shè)1土壤點(diǎn)，檢測污染對另一水文地質(zhì)單元的影響。另在距填埋地塊下游距影響區(qū)50～60m處設(shè)置1個對照監(jiān)測點(diǎn)。表層土壤點(diǎn)共17個。

周邊地表水：在填埋場邊界處的水塘設(shè)置1地表水點(diǎn)，監(jiān)測地下水對下游水體的影響。對下游溝渠取地表水樣，分別在影響農(nóng)田的上游、支游入水口處和下游各布設(shè)一個監(jiān)測斷面，地表水監(jiān)測點(diǎn)共4個。

3.3.4 樣品采集及分析

地表水、地下水、土壤等環(huán)境樣品的采集分別參考《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91—2002）、《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T164—2020）、土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T166—2006）進(jìn)行，共取得18件土壤樣（每個土壤監(jiān)測點(diǎn)取3個土壤樣）、17個表層土壤樣、6個地下水樣、4個地表水樣。

3.4 結(jié)果分析

本次調(diào)查在填埋場邊界施工了6個土壤鉆孔，用以監(jiān)控場地污染物的遷移擴(kuò)散情況，采集并化驗分析了 21件土壤樣、17個表層土壤樣（含平行樣），各樣品監(jiān)測結(jié)果均滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）中第二類用地的風(fēng)險篩選值要求。采集了5件地下水樣品，硫化物、錳、高錳酸鉀鹽指數(shù)等一般化學(xué)指標(biāo)均符合V類水，有毒有害指標(biāo)均符合地下水III類水標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合地質(zhì)背景可知，本區(qū)基巖地層為二疊系地層，存在含錳巖層，可能會造成錳元素的地球化學(xué)背景偏高，也可能是本區(qū)地下水錳元素偏高的主要原因。下游水塘、灌 溉水渠中取得的 4件地表水樣品，檢測指標(biāo)濃度均滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。

調(diào)查結(jié)果表明該填埋場對周邊土壤、地表水無污染。但對周邊地下水有一定影響，該堆場已封場將近20年，研究區(qū)巖石透水性較差，不利于污染物擴(kuò)散，建議定期對下游地下水進(jìn)行監(jiān)測直至各項指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)語

目前，我國非常規(guī)垃圾填埋場數(shù)量較多、面積較大且分布廣泛，不同地區(qū)污染程度存在較大差異，常規(guī)的場地環(huán)境調(diào)查方法并不能全面評估潛在污染程度， 土壤點(diǎn)位布設(shè)會對場地調(diào)查結(jié)果產(chǎn)生較大影響。因此，根據(jù)不同污染類型，準(zhǔn)確掌握調(diào)查點(diǎn)位布設(shè)方法，對場地土壤污染狀況調(diào)查的全面性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性均具有積極的影響。