非正規(guī)垃圾填埋場污染土壤調(diào)查及地下水健康評(píng)價(jià)探究

唐智洋 宋亞丹 李飛

蘇州市宏宇環(huán)境科技股份有限公司 江蘇 蘇州 215000

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與人們生活水平的逐漸提升，生活垃圾產(chǎn)量陸續(xù)增多，城市生活垃圾污染情況逐漸顯現(xiàn)。當(dāng)前，我國城市生活垃圾解決方式重點(diǎn)包含垃圾填埋、焚燒以及堆肥三種。當(dāng)中垃圾填埋有著適用范疇廣泛、技術(shù)成熟、操作便捷、成本較低等特征，是目前我國重點(diǎn)垃圾處理方法之一。文章基于某地區(qū)非常規(guī)垃圾填埋場為例，經(jīng)過對(duì)周邊土壤展開調(diào)查采樣、檢測分析，明確場土壤的污染程度與分布情況。在此前提下綜合填埋場附近特點(diǎn)與土地規(guī)劃，提出相應(yīng)整治方案，并且對(duì)地下水健康評(píng)價(jià)進(jìn)行分析，以期為我國非正規(guī)垃圾填埋場土壤及地下水健康修復(fù)提供一定的理論參考。

1 非正規(guī)垃圾填埋場污染土壤

我國曾對(duì)正規(guī)與非正規(guī)垃圾填埋場展開比對(duì)分析，其結(jié)論是非正規(guī)垃圾填埋場有機(jī)物含量低，對(duì)于生態(tài)環(huán)境具有一定的影響。當(dāng)前全球各國的垃圾處理防范包括填埋，焚燒與熱降解。當(dāng)前我國非正規(guī)垃圾填埋運(yùn)行系統(tǒng)比較簡便，缺少規(guī)范化的設(shè)計(jì)，具有相應(yīng)的安全隱患。例如填埋場為裝置排氣系統(tǒng)，若廢氣在填埋時(shí)不能及時(shí)排除造成氣壓過高，以及出現(xiàn)火災(zāi)或是爆炸等事故，尤其在有害氣體進(jìn)到人體后，后果非常嚴(yán)重，此種氣體未能及時(shí)排除，就可對(duì)此廢氣可循環(huán)利用重新運(yùn)用氣體，反之廢氣進(jìn)到空氣中，會(huì)造成大氣污染[1]。將生活垃圾展開填埋，防止由于露天存放對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染。長久如此也會(huì)由于腐爛、降雨沖刷等產(chǎn)生滲透液，此種滲透液深入到土壤當(dāng)中，對(duì)地下水健康等產(chǎn)生影響。在對(duì)我國某地區(qū)非正規(guī)填埋場導(dǎo)致的地下水污染進(jìn)行分析，對(duì)地區(qū)居民飲用水健康產(chǎn)生影響。所以，垃圾填埋場土壤進(jìn)行控制，明確場區(qū)地下水能夠健康使用，是公眾所重視的問題?？墒欠钦?guī)垃圾填埋場污染土壤對(duì)地下水健康具有嚴(yán)重的影響，并且對(duì)污染土壤調(diào)查與地下水評(píng)價(jià)體系也不完善。所以經(jīng)過非正規(guī)垃圾填埋場污染土壤展開取樣、檢測、調(diào)查分析，綜合地下水健康評(píng)價(jià)體系進(jìn)行分析，可以對(duì)非正規(guī)填埋土壤污染等提供一定的參考。

2 非正規(guī)垃圾填埋場場地概況

2.1 場區(qū)概況

此非正規(guī)垃圾填埋場場地年均溫度在18℃，降雨量在1077mm，光照時(shí)數(shù)1379h，相對(duì)濕度在85%。按照現(xiàn)場調(diào)查狀況，此垃圾填埋場附近重點(diǎn)有居民區(qū)、農(nóng)田區(qū)域與校區(qū)等，同時(shí)分布礦場、采石場與煤礦等場地。場區(qū)處在及巖性重點(diǎn)是砂質(zhì)泥巖、暗紫色泥巖夾雜細(xì)粒砂巖，上部泥巖風(fēng)化比較嚴(yán)重，當(dāng)中發(fā)育深度通常在30m。經(jīng)過場區(qū)鉆井，場區(qū)地下水水位深度大概70m。長久以來，地區(qū)居民通過地勢環(huán)境，把沒有分類和預(yù)處理的生活垃圾堆積、填埋在此區(qū)域。近年來我國逐漸對(duì)此非正規(guī)垃圾填埋場進(jìn)行整治，對(duì)填埋垃圾展開焚燒。即便當(dāng)前填埋場垃圾清理干凈，可是經(jīng)過調(diào)查分析，場區(qū)具有土壤污染情況，其一，低洼填埋區(qū)，地表層即便清理后，也具有一定的滲濾液，呈黑色、味道刺鼻、濃度較高。其二，坡面填埋區(qū)，即便清理表層垃圾層，可是一些垃圾滲透進(jìn)土壤層、深部土壤具有臭味。

2.2 填埋場垃圾來源與滲濾水質(zhì)特點(diǎn)

此區(qū)域生活垃圾重點(diǎn)包含廚余垃圾、包裝紙、粉塵等。生活垃圾填埋場污染物質(zhì)重點(diǎn)包含氨氮、亞硝酸鹽、氯化物、鐵、錳、重金屬、多氯聯(lián)苯等。生活垃圾滲濾液水質(zhì)中金金屬與持久性有機(jī)物含量過高。垃圾內(nèi)有機(jī)物伴隨填埋時(shí)間增多，其發(fā)酵而出的滲濾液有機(jī)物就會(huì)越多，包含分子量小的脂肪酸，黃霉酸與碳水化合物等[2]。另外，生活垃圾當(dāng)中的廚余、橡膠、衛(wèi)生紙等構(gòu)成多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二噁英等有機(jī)物，極易跟隨降雨進(jìn)到滲濾液內(nèi)。垃圾滲濾液當(dāng)中該包含重金屬離子，濃度和填埋垃圾構(gòu)成成分與填埋時(shí)間有關(guān)。

3 研究方法

3.1 土壤取樣

按照對(duì)此非正規(guī)垃圾填埋場進(jìn)行調(diào)查，污染場地可分成兩個(gè)區(qū)塊，其一低洼區(qū)域，目前已經(jīng)清除全部垃圾，地面表層呈暗紅色泥巖，其二是高度大概10m的陗崖阻隔，垃圾輸送車從此處向第一塊傾倒，表層土壤與垃圾混合，呈紫紅色基巖。根據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》與《重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地調(diào)查意思污染地塊布點(diǎn)技術(shù)規(guī)定》設(shè)置多個(gè)采樣處，檢測個(gè)采樣點(diǎn)土壤理化特性與重金屬。土壤取樣為一次性采樣分析。

3.2 污染物檢測分析

垃圾填埋場污染土壤的重金屬檢測包含，Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、As。土壤當(dāng)中As通過鹽酸硝酸利用沸水展開預(yù)處理經(jīng)過氫化物原子熒光光譜法進(jìn)行檢測。土壤當(dāng)中Hg利用冷原子吸收分光光度法展開檢測。Cd、Cu、Pb、Ni通過王水高氯酸利用國標(biāo)法原則吸收分光光度進(jìn)行檢測。Cr通過氫氟酸-硝酸-硫酸進(jìn)行消解，通過國標(biāo)原子吸收分光光度法展開檢測[3]。

3.3 檢測結(jié)果

3.3.1 地塊地勢條件

按照勘查呈現(xiàn)的垃圾與原狀土壤分布狀況，場區(qū)內(nèi)填埋垃圾后厚度逐漸增大，整體呈現(xiàn)北厚南薄、溝谷兩邊薄中間厚，垃圾構(gòu)成包含廚余、塑膠、鐵絲、玻璃瓷片等，地層從上到下分別是素填土、人工存放垃圾、沉積黏土、砂巖地層。地塊原本地勢是低洼地貌，場區(qū)地下會(huì)基本都是由高至低、從北向南。地下會(huì)重點(diǎn)憑借山體匯集、自然降雨滲透補(bǔ)給到地下徑流，經(jīng)過蒸發(fā)與地下徑流等形式進(jìn)行排除。場區(qū)地下水重點(diǎn)包含孔隙潛水、裂隙潛水。

3.3.2 土壤采樣檢測結(jié)果分析

土壤重金屬一共檢測數(shù)十種樣本，檢測的Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、As、三價(jià)鉻、六價(jià)鉻指標(biāo)均檢測完成。當(dāng)中對(duì)Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、As等六個(gè)指標(biāo)，全部檢測樣本都沒有超出標(biāo)準(zhǔn)，可是其余三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都具有超標(biāo)問題。首先，As，15個(gè)樣本超標(biāo)，超標(biāo)率在21.83%，最大檢測樣本超標(biāo)1.28倍，最大超標(biāo)深度在22.3m，濃度為40mg/kg。其次是三價(jià)鉻，只有一個(gè)樣本超標(biāo)，檢測弄高度在551.2mg/kg，超標(biāo)率在1.39%，超標(biāo)1.2倍。最后是六價(jià)鉻，在檢驗(yàn)的40個(gè)樣本當(dāng)中，有三個(gè)樣本超出標(biāo)準(zhǔn)，最大檢測那給你都在5.11mg/kg，超標(biāo)率在6.42%，超標(biāo)約0.68倍。土壤有機(jī)物一共檢測79個(gè)樣本，全部檢測指標(biāo)當(dāng)中只有、甲苯、二硫化碳、4-氯苯酚、二苯并呋喃等十幾個(gè)檢測指標(biāo)進(jìn)行檢測。不但對(duì)二硫化碳等樣本檢出意外，其他各個(gè)指標(biāo)都只有一個(gè)樣本檢出，全部監(jiān)測樣本都沒有超標(biāo)。

3.3.3 地下水樣本檢測結(jié)構(gòu)分析

在地下水采樣檢測當(dāng)中，有機(jī)物只有二氯乙烷被檢測出來，重金屬并沒有檢出，常規(guī)指標(biāo)當(dāng)中氨氮與化學(xué)需氧量完全檢出，首先，二氯乙烷，地表水當(dāng)中沒有檢出，地下水當(dāng)中都檢出，樣本的濃度達(dá)到923μg/L，超標(biāo)29.8倍。其次是氨氮都檢出，超標(biāo)75倍。另外化學(xué)需氧量都檢出，超標(biāo)約13倍。所以，此垃圾填埋場當(dāng)中垃圾滲濾液包含很多二氯乙烷，如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，極易對(duì)地下水造成極大的影響。此填埋場上方地表水當(dāng)中氨氮和化學(xué)需氧量過高，滲濾液也會(huì)下游地下水造成的一定的影響[4]。

4 治理方式研究

區(qū)域政府為有效改進(jìn)垃圾場與周圍生態(tài)環(huán)境，根據(jù)此垃圾填埋場場區(qū)土壤進(jìn)行調(diào)查分析明確污染情況，綜合場區(qū)土層結(jié)構(gòu)、巖性與理性特點(diǎn)，可在重度污染區(qū)域運(yùn)用污染挖掘外運(yùn)燒磚回用，在輕度污染處通過植物微生物和修復(fù)法聯(lián)合對(duì)土壤展開整體修復(fù)。

4.1 污染土壤燒磚回用

當(dāng)前，對(duì)于污染土壤制轉(zhuǎn)工藝重點(diǎn)是免燒磚技術(shù)工藝。免燒磚工藝通過分離之后的污染土壤，添加適當(dāng)比例的粉煤灰與水泥等原料后，通過壓磚機(jī)壓制成型，最后展開晾曬風(fēng)干，養(yǎng)護(hù)之后符合國家免燒磚標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)人員通過某垃圾焚燒廠焚燒殘?jiān)?dāng)作原料，搭配適當(dāng)比例的水泥、河沙、石灰等原料，展開免燒磚試驗(yàn)分析，對(duì)其成本品成分進(jìn)行分析能夠看出，爐渣當(dāng)中含有Pb、Cr等有害物質(zhì)，可是重金屬滲出量都沒有超出標(biāo)準(zhǔn)[5]。此種技術(shù)工藝是通過輕度污染突然展開熱分解、加工、清除污染物質(zhì)，進(jìn)而做到資源的合理運(yùn)用。相關(guān)人士通過某生活垃圾焚燒殘?jiān)鼮樵?，添加各種激發(fā)劑對(duì)爐渣免燒磚性能展開實(shí)驗(yàn)，重金屬溶出量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在此項(xiàng)目當(dāng)中重度污染土壤挖掘之后送往周邊專長燒制成品，轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)成效。在高溫影響下，重金屬和黏土產(chǎn)生熱反應(yīng)，通過尖晶石結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行固定，礦物晶體結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性、耐酸與耐堿特性，可以長時(shí)間穩(wěn)定處在得到的燒結(jié)體當(dāng)中，沒有二次污染出現(xiàn)。土壤當(dāng)中揮發(fā)性有機(jī)物也會(huì)在高溫環(huán)境下清除，制磚過程中嚴(yán)格檢測與控制制磚廢氣，讓其能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)人體與環(huán)境造成損害。

4.2 植物與微生物融合修復(fù)

污染土壤植物修復(fù)技術(shù)在國家上獲得廣泛的探究，已運(yùn)用在Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、As等重金屬與多環(huán)芳烴符合污染土壤的分析和修復(fù)，同時(shí)發(fā)展出包含絡(luò)合誘導(dǎo)加強(qiáng)修復(fù)、各種植物的融合修復(fù)以及之后植物處理集成技術(shù)。植物對(duì)于污染修復(fù)有三種，即植物固定、植物揮發(fā)以及植物吸收，運(yùn)用的重點(diǎn)就是選用高產(chǎn)與高污染性能的植物，了解植物對(duì)于土壤環(huán)境與生態(tài)的適應(yīng)性能。植物-微生物融合修復(fù)是通過植物生長對(duì)污染土壤含有的有機(jī)物與重金屬展開降解與吸收，進(jìn)而做到修復(fù)的作用，聯(lián)合微生物提升其修復(fù)性能。截止當(dāng)前，國際上報(bào)道的可以推動(dòng)污染物降解的植物眾多，包含柳樹、楊樹、冰草、苜蓿等植物。綜合此非正規(guī)垃圾填埋場地區(qū)的水文環(huán)境、土質(zhì)結(jié)構(gòu)與場地作用等特點(diǎn)，預(yù)先選用適合此場地的修復(fù)技術(shù)。場地當(dāng)中土質(zhì)簡單、層級(jí)相近，垃圾填埋區(qū)重點(diǎn)是紅層砂泥巖?；瘜W(xué)污染物類型與濃度、在場區(qū)當(dāng)中分布情況與介質(zhì)對(duì)修復(fù)對(duì)策的選用非常關(guān)鍵。按照?qǐng)龅匚廴緳z測結(jié)果，場地表面土壤當(dāng)中污染物質(zhì)As、Cd等元素頷聯(lián)過高，有機(jī)物含量并不高。對(duì)植物修復(fù)技術(shù)的實(shí)踐進(jìn)行全面分析，對(duì)Cd具有良好清除成效的植物包含，茶條槭、山荊子、雪松等；對(duì)As具有良好清除成效的植物包含、銀杏、香樟等。由此可見，此項(xiàng)目對(duì)于非正規(guī)垃圾填埋場當(dāng)中輕度污染土壤可通過植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)展開土壤的修復(fù)。按照?qǐng)龅赝寥喇?dāng)中污染重金屬含量高，有機(jī)物含量低的現(xiàn)象，綜合對(duì)超標(biāo)重金屬清除陳曉、經(jīng)濟(jì)、植物生長等原因選擇植物種類，如銀杏、香樟、茶條槭、雪松等，并且搭配草本植物。此種植物根系能夠有效促使土體當(dāng)中的微生物繁殖，讓微生物具有良好的生存條件，同時(shí)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)氧氣促使根須部位養(yǎng)作用的良好開展，根系分泌物能夠給微生物提供更多的營養(yǎng)城根，激發(fā)根系菌群的良好繁殖，提高降解效用。經(jīng)過植物與微生物的融合修復(fù)技術(shù)，進(jìn)一步提升非正規(guī)垃圾填埋場土壤污染的清除成效。

5 地下水健康評(píng)價(jià)分析

人類的生存離不開水資源，為科學(xué)合理使用地下水，務(wù)必構(gòu)建健全的地下水健康評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)水源污染進(jìn)行嚴(yán)格管控。

5.1 污染物濃度與類型不明確性

文章采用并且評(píng)價(jià)的物質(zhì)并不完善，很多比較常見的致癌物并未進(jìn)行分析。伴隨目前垃圾填埋數(shù)量的不斷提升，若可以展開有效管控，就能夠確保污染范圍縮小?？墒侨缃涤炅窟^多，就極易造成填埋場滲濾液處理系統(tǒng)由于任務(wù)量繁重發(fā)生較大問題，或是缺少科學(xué)的處理方法造成地下水由于滲濾液影響發(fā)生大面積污染，人們飲用此種地下水之后，就會(huì)存在健康隱患，基于威脅國民的人身安全。可是在此前提下，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，針對(duì)垃圾填埋場管控，特別是在二次污染情況下進(jìn)行深入改革，在根本上對(duì)地下水的污染物濃度控制在標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi)，就可能使得人們安全的滲濾液等污染物質(zhì)展開阻隔。

5.2 有關(guān)含水層脆弱性評(píng)價(jià)分析

地下水脆弱性是垃圾填埋場地下水污染調(diào)查及評(píng)價(jià)的關(guān)鍵內(nèi)容，備受相關(guān)人士的關(guān)注。同時(shí)若可以有效提高地下水脆弱性評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)性與成效，務(wù)必在不同層面展開分析。當(dāng)中含水層傳導(dǎo)系統(tǒng)、含水層補(bǔ)充量等參數(shù)獲得后，還應(yīng)當(dāng)通過相應(yīng)的計(jì)算方法得出結(jié)果，從而由于地下水含水層脆弱性評(píng)價(jià)內(nèi)容的關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，也提升結(jié)果的精準(zhǔn)度。

5.3 對(duì)地下水危害性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析

在地下水健康評(píng)價(jià)機(jī)制中，地下水危害性是其使用質(zhì)量造成影響的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)于此種個(gè)問題，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水質(zhì)展開全面的了解，從而推測地下水水量等詳細(xì)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于可能造成地下水水質(zhì)影響的因素采取有效的整治措施，從而確保地下水健康，為人們健康安全提供高品質(zhì)的保障。

5.4 季節(jié)性飲水量不固定性

在對(duì)人體經(jīng)口暴露劑含量時(shí)，由于無降雨量提供的飲水量處在路段與時(shí)間數(shù)量均是固定的，若飲用相同地下水的人們發(fā)生不良反應(yīng)，最直接的因素就是由于人們飲水季節(jié)具有顯著區(qū)別，讓地下水劑量有所暴露，對(duì)人們健康安全產(chǎn)生一定的影響。

6 結(jié)束語

綜上所述，非正規(guī)垃圾填埋處理針對(duì)當(dāng)前而言并非科學(xué)合理地解決促使，需要整合先進(jìn)技術(shù)，分析更加前沿的非正規(guī)垃圾處理方法，同時(shí)不斷構(gòu)建地下水健康評(píng)價(jià)機(jī)制，確保國民飲用水的安全性與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。