危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)評(píng)估技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及風(fēng)險(xiǎn)探析

文_史殿龍 秦曉艷 周昊

1 生態(tài)環(huán)境部國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心 2 國(guó)能龍?jiān)喘h(huán)保有限公司

1 危險(xiǎn)廢物處置現(xiàn)狀

據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)，近幾年我國(guó)危險(xiǎn)廢物的年產(chǎn)生量都維持在6000萬(wàn)t以上，且程增長(zhǎng)趨勢(shì)，綜合利用率在50%～70%之間，但采用填埋方式處置的危險(xiǎn)廢物占總收集和利用處置量的5%～10%之間。目前我國(guó)危險(xiǎn)填埋場(chǎng)建成數(shù)量已經(jīng)超過(guò)100個(gè)，而在已經(jīng)建成的危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)中，由于早期對(duì)危險(xiǎn)廢物填埋的認(rèn)識(shí)不到位，填埋場(chǎng)在選址、建設(shè)、管理、技術(shù)等方面都有所欠缺，導(dǎo)致很多危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)成為一個(gè)個(gè)具有潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的“定時(shí)炸彈”。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院對(duì)部分已完工的危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)填埋場(chǎng)防滲層HDPE膜破損現(xiàn)象嚴(yán)重。

2 危險(xiǎn)廢物處置風(fēng)險(xiǎn)

填埋是危險(xiǎn)廢物處置的無(wú)害化手段之一，由于兼具低成本和低技術(shù)壁壘等優(yōu)點(diǎn)，被作為固體廢物風(fēng)險(xiǎn)管控的首選方式。然而盡管在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行階段都按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)、嚴(yán)格控制，但絕大多數(shù)填埋場(chǎng)還是難以避免土工膜原生缺陷和安裝缺陷，導(dǎo)致填埋場(chǎng)防滲層的破損，出現(xiàn)滲濾液滲漏問(wèn)題。由于填埋的危險(xiǎn)廢物含有大量危險(xiǎn)成分，其自身所含的可溶組分在雨水或酸性環(huán)境下經(jīng)淋洗作用形成危險(xiǎn)廢物滲濾液，其中風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)主要包括重金屬、亞硝酸鹽以及有機(jī)毒物( 如鹵代烴、芳香族化合物等)，填埋場(chǎng)防滲層的破損會(huì)加速滲濾液對(duì)土壤及地下水的污染，進(jìn)而對(duì)周圍環(huán)境和人體健康構(gòu)成非常嚴(yán)重的危害。又因危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)滲濾液的釋放是緩慢過(guò)程, 有毒有害物質(zhì)與人體的接觸濃度比較低, 故所產(chǎn)生的危害主要為慢性效應(yīng)。

3 填埋場(chǎng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)通過(guò)對(duì)滲濾液產(chǎn)生量、滲濾液組分和濃度、滲漏檢測(cè)層滲漏量、地下水等相關(guān)監(jiān)測(cè)，對(duì)填埋場(chǎng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，以確保填埋場(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程的環(huán)境安全。

3.1 滲濾液產(chǎn)生量

滲濾液產(chǎn)生量是應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐慕涤?、蒸發(fā)量、地面水損失、其他外部來(lái)水滲入、垃圾（廢物）的特性、雨污分流措施、表面覆蓋和滲濾液導(dǎo)排設(shè)施狀況等因素，由于危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)的多以焚燒等處理后的廢物進(jìn)行填埋，廢物本身產(chǎn)生的滲濾液很少，所以危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)的滲濾液產(chǎn)生量可引用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，詳見式（1）。

式中Q—滲濾液產(chǎn)生量m3/d；I—多年平均日降雨量mmd；A1—作業(yè)單元匯水面積m2；C1—作業(yè)單元滲出系數(shù)0.5～0.8；A2—中間覆蓋單元匯水面積m2；C2—中間覆蓋單元滲出系數(shù)0.4～0.6；A3—終場(chǎng)覆蓋單元匯水面積m2；C3—終場(chǎng)覆蓋單元滲出系數(shù)0.1～0.2。

在確定危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)滲濾液的日產(chǎn)生量后，便可對(duì)危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)滲濾液的處理規(guī)模及調(diào)節(jié)池的容積進(jìn)行評(píng)估。由于滲濾液的產(chǎn)生量會(huì)隨著填埋場(chǎng)的使用情況發(fā)生變化，所以填埋場(chǎng)滲濾液處理設(shè)施的處理能力要大于填埋場(chǎng)滲濾液可能產(chǎn)生的最大量，調(diào)節(jié)池的容積要滿足填埋場(chǎng)滲濾液和生活污水的總使用體積，同時(shí)對(duì)雨污分離情況進(jìn)行調(diào)查，確保雨污分離設(shè)備運(yùn)行正常。

3.2 滲濾液組分和濃度

危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液中，COD、氨氮含量相對(duì)較低，重金屬、硫化物、氟化物、有機(jī)物等含量較高，而且危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)滲濾液中-Cl濃度很高，對(duì)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高。目前滲濾液組分和濃度的測(cè)試方法有很多種，GC-MS、ICPAES、ICP-MS、熒光光譜、紫外光譜、凝膠層析等，針對(duì)不同性質(zhì)的污染物有不同的測(cè)試方法，從而比較全面地掌握滲濾液的水質(zhì)特性及污染源頭。通過(guò)對(duì)滲濾液的組分及濃度測(cè)試，可對(duì)危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)滲濾液的處理設(shè)施及處理能力進(jìn)行評(píng)估，判斷其是否具備處置當(dāng)前滲濾液組分及濃度的能力，并且為預(yù)防填埋場(chǎng)在以后運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生新的滲濾液組分，對(duì)填埋場(chǎng)滲濾液的處理設(shè)施是否具備升級(jí)空間進(jìn)行評(píng)估。

3.3 滲漏檢測(cè)層滲漏量

測(cè)量滲漏檢測(cè)層的滲漏量方法有很多，比較簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是通過(guò)自流或設(shè)置排水泵將滲出液排出，在排出的過(guò)程中記錄滲出液量及距離上次抽取滲出液的時(shí)間間隔，用于計(jì)算通過(guò)主防滲層的滲濾液滲漏速率，計(jì)算方法可參見GB18598-2019附錄B1。在確定滲漏檢測(cè)層滲漏量及滲漏速率后，需要對(duì)主防滲層進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估的依據(jù)主要為主防滲層可接受的滲漏速率，具體計(jì)算公式可參見GB18598-2019附錄B2。

為了提高危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)的滲濾液的風(fēng)險(xiǎn)防控等級(jí)，于是將通過(guò)主防滲層的滲漏速率于可接受的滲漏速率進(jìn)行三級(jí)評(píng)估，一級(jí)為低風(fēng)險(xiǎn)級(jí)，即主防滲層的滲漏速率小于可接受的滲漏速一半以下，此時(shí)填埋場(chǎng)主防滲層保持較好，滲漏點(diǎn)可忽略，填埋場(chǎng)可正常運(yùn)行，無(wú)需其他相關(guān)測(cè)試及補(bǔ)救工作；二級(jí)為中風(fēng)險(xiǎn)級(jí)，即主防滲層的滲漏速率小于可接受的滲漏速，但大于可接受的滲漏速一半， 此時(shí)填埋場(chǎng)主防滲層已經(jīng)存在一定量滲漏點(diǎn)，填埋場(chǎng)雖可正常運(yùn)行，但需要對(duì)主防滲層進(jìn)行滲漏測(cè)試，確定主防滲層滲漏點(diǎn)數(shù)及部位，為以后補(bǔ)救提前做好準(zhǔn)備工作；三級(jí)為高風(fēng)險(xiǎn)級(jí)，即主防滲層的滲漏速率大于可接受的滲漏速率，此時(shí)填埋場(chǎng)主防滲層已經(jīng)存在大量滲漏點(diǎn)，填埋場(chǎng)需停止運(yùn)行，實(shí)行應(yīng)急封場(chǎng)，及時(shí)對(duì)主防滲層進(jìn)行滲漏測(cè)試，對(duì)主防滲層進(jìn)行破損修補(bǔ)、滲漏控制，防止污染擴(kuò)散，以及必要時(shí)對(duì)廢物挖掘后異位處置等措施。

3.4 地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.4.1 直接評(píng)估

依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848-2017，將地下水水質(zhì)分為五大類，即①地下水化學(xué)組分含量低，適用于各種途徑；②地下水化學(xué)組分含量較低，適用于各種途徑；③地下水化學(xué)組分含量中等，以GB5749-2006為依據(jù)，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水；④地下水化學(xué)組分含量較高，以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水質(zhì)量要求以及一定水平的人體健康風(fēng)險(xiǎn)為依據(jù)，適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，適當(dāng)處理后可作為生活飲用水；⑤地下水化學(xué)組分含量高，不宜作為生活飲用水水源，其他用水可根據(jù)使用目的選用。每一個(gè)監(jiān)測(cè)因子都對(duì)應(yīng)有五種限值，評(píng)價(jià)時(shí)可直接將測(cè)試值與限值比較，評(píng)價(jià)有三個(gè)原子，即①評(píng)價(jià)應(yīng)以地下水質(zhì)量檢測(cè)資料為基礎(chǔ)；②單指標(biāo)評(píng)價(jià)，按指標(biāo)值所在的限值范圍確定地下水質(zhì)量類別，指標(biāo)限值相同時(shí)，從優(yōu)不從劣；③地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，按單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果最差的類別確定，并指出最差類別的指標(biāo)。

3.4.2 指數(shù)評(píng)估

分為單項(xiàng)指數(shù)法和綜合指數(shù)法。

單項(xiàng)指數(shù)法評(píng)估計(jì)算，詳見式（2）。

式中I—某一項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的水質(zhì)指數(shù)；C—某一項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)濃度；Co—某一項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。一般以人類健康為基準(zhǔn)值的《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》第三類地下水質(zhì)量限值作為評(píng)價(jià)依據(jù)，來(lái)對(duì)地水樣進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)I值大于1時(shí)，說(shuō)明此項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的水質(zhì)指數(shù)已經(jīng)超過(guò)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，當(dāng)I值小于等于1時(shí)，符合標(biāo)準(zhǔn)。綜合指數(shù)法評(píng)估計(jì)算，向見式（3）。

式中—各單項(xiàng)組分評(píng)分值Fi的平均值；FMAX—單項(xiàng)組分評(píng)分值F的最大值；n—項(xiàng)數(shù)。

在使用綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)地下水時(shí)，首先需要對(duì)各化合物按照五類水體，由低到高分別確定單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值，見表1。

表1 地下水單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值表

當(dāng)以綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)地下水時(shí)，根據(jù)F值，按表2劃分地下水質(zhì)量級(jí)別。

表2 地下水質(zhì)量級(jí)別表

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)填埋場(chǎng)地下水進(jìn)行評(píng)估時(shí)，應(yīng)充分考慮背景點(diǎn)地下水各指標(biāo)實(shí)測(cè)結(jié)果，必要時(shí)需要對(duì)周邊工礦企業(yè)進(jìn)行調(diào)查，避免周邊地下水對(duì)填埋場(chǎng)地下水測(cè)試值的影響。滲漏檢測(cè)層滲漏量的評(píng)估中提到的三級(jí)評(píng)估，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)，宗旨是看主防滲層的實(shí)際滲漏速率與可接受的滲漏速率的對(duì)比，越接近潛在風(fēng)險(xiǎn)越大，當(dāng)主防滲層的實(shí)際滲漏速率大于可接受的滲漏速率時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)對(duì)填埋場(chǎng)地下水產(chǎn)生影響了。