海南省陵水縣發(fā)電項(xiàng)目地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及評價(jià)研究

黃廉程

廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì) 廣東 湛江 524000

近年來，隨著海南省建設(shè)國際旅游島工作的全面展開，當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及人口數(shù)量不斷增長，居民的生活水平有了很大提高，當(dāng)隨之而來的是城鎮(zhèn)生活垃圾產(chǎn)生量不斷增大，這些也給生活垃圾無害化處理提出了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)生活垃圾100%無害化處理以及最大限度的減量化與資源化回收利用目標(biāo)，陵水縣擬在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。但在項(xiàng)目施工期、運(yùn)營期可能會對地下水環(huán)境產(chǎn)生一定影響。因此，本次評價(jià)目 的是查清建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件、地下水環(huán)境 現(xiàn)狀，根據(jù)該項(xiàng)目的工程特征和污染特點(diǎn)，分析項(xiàng)目建設(shè)對當(dāng)?shù)氐叵滤h(huán)境可能造成的不良影響，查明影響程度和范 圍，從而制定避免、減少地下水污染的對策，為項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)合理布局、最佳設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 項(xiàng)目建設(shè)概況

擬建項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容為：一期日處理生活垃圾700t，建設(shè)2臺350t/d的垃圾焚燒爐，配套1臺18MW的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。

2 地下水的污染途徑

2.1 建設(shè)期

建設(shè)施工期廢水包括生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水主要來自混凝土和砂漿配制過程產(chǎn)生的少量廢水、施工機(jī)械沖洗廢水等，砂漿配制廢水中主要含有泥沙、一般不含其他污染物，機(jī)械沖洗廢水主要含泥沙和油污；生活污水主要含有機(jī)物、含N、P的無機(jī)鹽類以及病原菌。因此，項(xiàng)目建設(shè)階段產(chǎn)生的生活污水、生產(chǎn)廢水對地下水環(huán)境質(zhì)量不會產(chǎn)生明顯影響。

2.2 運(yùn)營期

場區(qū)排水系統(tǒng)采用分流制。本工程排放的污廢水如下：垃圾滲濾液：生活垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液屬于高濃度有機(jī)廢水，成分復(fù)雜，主要污染物為CODCr、NH3-N、SS等；垃圾卸料平臺沖洗廢水：廢水產(chǎn)生量為10m3/d，主要污染物及其產(chǎn)生濃度為COD2000mg/L、BOD51000mg/L、NH3-N200mg/L、SS3000mg/L；車間清潔廢水：清潔廢水屬于低濃度無機(jī)廢水，廢水產(chǎn)生量為10m3/d，主要污染物產(chǎn)生濃度為COD80-120mg/、BOD560-100mg/L、NH3-N10mg/L、SS80-150mg/L；化水車間除鹽水系統(tǒng)反沖洗廢水；生產(chǎn)用一體化凈水器反沖洗廢水；陵水縣垃圾填埋場滲濾液；陵水縣餐廚廢棄物處理項(xiàng)目工藝廢水；陵水縣餐廚廢棄物處理項(xiàng)目沖洗廢水；初期雨水；化驗(yàn)室廢水；生活污水。垃圾滲濾液、本項(xiàng)目垃圾卸料平臺沖洗廢水、陵水縣垃圾填埋場滲濾液、陵水縣餐廚廢棄物處理項(xiàng)目工藝廢水、陵水縣餐廚廢棄物處理項(xiàng)目沖洗廢水、初期雨水均通過管道送至本項(xiàng)目滲濾液處理站調(diào)節(jié)池，通過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)。車間清潔廢水、本項(xiàng)目化水車間除鹽水系統(tǒng)反沖洗廢水、本項(xiàng)目生活污水（含食堂廢水）、陵水縣餐廚廢棄物處理項(xiàng)目內(nèi)辦公區(qū)生活污水和化驗(yàn)室污水均通過管道送至本項(xiàng)目地埋式污水處理設(shè)施進(jìn)行處理[1]。

2.3 服務(wù)期滿后

擬建項(xiàng)目服務(wù)期滿后，隨著主要裝置的關(guān)閉和拆除，污染源主要為地表存在的面污染，在場地原有地面不被破壞的情況下，面源污染對地下水影響極小。若場地轉(zhuǎn)為其他性質(zhì)用途，面源污染需另作處理。因此，擬建項(xiàng)目服務(wù)期滿后，場地?zé)o論是封閉還是他用，均不會對地下水環(huán)境造成明顯影響。

3 場地自然地理概況

陵水縣位于海南島的東南部，地理坐標(biāo)為北緯18°22′-18°47′、東經(jīng)109°45′-110°08′。東瀕南海，南與陵水縣毗鄰，西與保亭縣交界，北與陵水縣、瓊中縣接壤。項(xiàng)目區(qū)位于陵水縣生活垃圾衛(wèi)生填埋場南側(cè)（文羅鎮(zhèn)龍馬村與南平國營農(nóng)場分界處）。境內(nèi)地勢西北高，東南低。地形主要由山地、丘陵、平原組成。丘陵與山地主要分布在西北部，平原主要分布在東南沿海。全縣大小山嶺共24座，最高點(diǎn)為吊羅山三角峰海拔1499.8m。屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，季風(fēng)氣候明顯，熱量豐富，氣候溫和，雨量充沛，年降水量796.10～1619.10mm、年平均降水量1060.47mm：5～10月為豐水期；3月、4月、11月為平水期；12月、翌年1月和2月為枯水期。光、熱、水同季，年平均氣溫13.1～17.1℃，年均日照時(shí)數(shù)1045小時(shí)，夏半年（4～9月）735小時(shí)，冬半年（10～3月）310小時(shí)，日照時(shí)數(shù)隨地勢高低有明顯差異，年際變化較大。年無霜期達(dá)295天。受北方大氣環(huán)流影響，造成氣候具有季風(fēng)性、高原性和多樣性三個(gè)基本特點(diǎn)。

調(diào)查區(qū)地表無較大河流，以溪流為主，一般常年有水，流量受降雨影響明顯，最大河流為陵水河，陵水河發(fā)源于保亭縣賢芳嶺，從勘察區(qū)東北角穿過，匯入南海，全長73.5km，集雨面積1131km2，年均徑流量14.1億m3，年均流量44.7m3/s。

4 場地水文地質(zhì)條件

4.1 地層

區(qū)內(nèi)的出露地層主要有：1、棕色、灰黃色砂土、粉質(zhì)粘土、粘土等，厚度變化大，分布在場區(qū)的低洼地、溝谷中，據(jù)鉆探和地面調(diào)查揭露其埋藏深度0～15m。2、侵入巖，巖性為淺灰色、灰白色黑云母二長花崗巖，場區(qū)地表較大面積出露其風(fēng)化層與殘積層。

4.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)無明顯地質(zhì)斷裂構(gòu)造。

4.3 地下水類型及含水巖組劃分

4.3.1 上層滯水

賦存于第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)殘坡積物中，水量貧乏，無統(tǒng)一水位，無供水意義，可視為相對隔水層。

4.3.2 花崗巖風(fēng)化裂隙水

調(diào)查評價(jià)區(qū)內(nèi)主要含水層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖裂隙含水巖組，含水介質(zhì)主要為節(jié)理、裂隙等。根據(jù)本次勘查及1：20萬資料得知：泉水流量0.1～0.8L/s，地下水枯季徑流模數(shù)3～5L/s.km2，鉆孔涌水量一般40～100m3/d，富水性弱，含水性不均勻。

4.4 地下水補(bǔ)徑排條件

調(diào)查評價(jià)區(qū)內(nèi)基巖風(fēng)化裂隙水主要接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，地下水位埋深一般小于15m，受地形控制，由地勢高處向地勢低洼處及河流溝谷徑流排泄。

調(diào)查評價(jià)區(qū)內(nèi)的無名小溪為區(qū)內(nèi)最低排泄基準(zhǔn)面，東西兩側(cè)高地沿地形向其排泄，最終由南向北排泄至陵水河。

4.5 包氣帶防污性能

本項(xiàng)目的包氣帶由為第四系（Q）及花崗巖風(fēng)化層組成，根據(jù)地面調(diào)查、鉆探資料及滲水試驗(yàn)等結(jié)果；其中巖性為砂土、粉質(zhì)粘土、粘土及砂質(zhì)粘性土等，厚度3.6～11.5m，其滲透系數(shù)約為0.00745m/d，透水性弱，富水性弱。

4.6 場區(qū)選址符合性

場區(qū)下伏第四系粘土層，包氣帶防污性能好，場區(qū)水文地質(zhì)條件明確、地下水流向清晰，當(dāng)出現(xiàn)污染物泄漏時(shí)采取對應(yīng)措施可得到有效控制，場區(qū)周邊無明顯斷裂構(gòu)造，地質(zhì)條件相對穩(wěn)定，符合場址選址的地質(zhì)環(huán)境要求。

4.7 地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)論

本項(xiàng)目位于海南島西南部，場區(qū)屬于花崗巖剝蝕丘陵，地勢東高西低，形狀呈顛簸狀，地形起伏較大，地面標(biāo)高一般為12.7m～64.2m。地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性良好。場區(qū)主要含水層為花崗巖風(fēng)化裂隙水，賦存于風(fēng)化花崗巖中，主要接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給。調(diào)查評價(jià)區(qū)地下水由兩側(cè)向中間無名小溪排泄，場區(qū)地下水總體由東向西徑流至無名小溪，最終排泄至陵水河。

5 地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)

現(xiàn)狀超標(biāo)分析。本項(xiàng)目地下水現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果中超標(biāo)因子為pH、色度、菌落總數(shù)、總大腸桿菌群、溶解性總固體、氨氮、鐵和錳、硝酸鹽、氟離子、氯離子，除菌落總數(shù)、總大腸桿菌群、氨氮和鐵、錳外，其余指標(biāo)超標(biāo)倍數(shù)均較低。

第一，項(xiàng)目所在區(qū)區(qū)域地層主要為火成巖，導(dǎo)則區(qū)域pH普遍偏低，故pH超標(biāo)主要受區(qū)域地質(zhì)背景影響。鐵、錳超標(biāo)也受區(qū)域地質(zhì)背景影響。第二，垃圾填埋場滲濾液中主要污染物為COD、氨氮等，一定程度造成地下水中耗氧量（CODMn法，以O(shè)2計(jì)）、氨氮等指標(biāo)超標(biāo)。第三，調(diào)查區(qū)屬丘陵地貌，植被覆蓋率較高，丘陵間低洼地多為當(dāng)?shù)鼐用袂f稼地，且當(dāng)?shù)厣顝U水沒有統(tǒng)一收集處理，各自排入化糞池，常年累月對地下水造成了一定程度的影響。亞硝酸鹽、總大腸菌群和菌落總數(shù)、氟離子、氯離子超標(biāo)主要受周邊人類活動影響。

6 地下水污染現(xiàn)狀調(diào)查

6.1 農(nóng)業(yè)污染調(diào)查

勘查區(qū)社會經(jīng)濟(jì)水平總體較好。土地類型有耕地、林地兩類型，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，耕地面積約占評價(jià)區(qū)內(nèi)總面積的26%，耕地以水田為主。

據(jù)實(shí)地調(diào)查，農(nóng)業(yè)種植都為傳統(tǒng)分散種植，無集中成片的農(nóng)田，種植規(guī)模不大，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)由于過量施肥、不合理使用農(nóng)藥等導(dǎo)致對水、土污染的污染現(xiàn)象[2]。

6.2 工業(yè)污染調(diào)查

經(jīng)對勘查區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并與陵水縣國土資源分局核實(shí)，場區(qū)及其附近暫無各類工礦企業(yè)分布。因此，場區(qū)無工業(yè)污染。

6.3 生活污染調(diào)查

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各村寨均無生活垃圾集中處理設(shè)施，村民日常生活廢水就近隨處亂排，村寨周邊生活垃圾亂堆亂放的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，生活污染主要表現(xiàn)為點(diǎn)狀污染，零星分布于村寨周邊。

6.4 地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評價(jià)結(jié)論

本次豐水期地下水監(jiān)測工作共布設(shè)8個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，6個(gè)為水文孔，2個(gè)為民井，監(jiān)測對象主要為花崗巖風(fēng)化裂隙水。完成的測試指標(biāo)中，pH、色度、菌落總數(shù)、總大腸桿菌群、溶解性總固體、氨氮、鐵和錳、硝酸鹽、氟離子、氯離子等11項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)，其中pH、鐵、錳受區(qū)域地質(zhì)背景的影響超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)較??；氨氮、耗氧量（CODMn法，以O(shè)2計(jì)）、亞硝酸鹽、、總大腸菌群和菌落總數(shù)主要受老填埋場和周邊人類活動影響超標(biāo)，總大腸菌群和菌落總數(shù)超標(biāo)倍數(shù)較大，其余指標(biāo)超標(biāo)倍數(shù)均較低，地下水環(huán)境整體一般。

7 地下水環(huán)境影響預(yù)測與評價(jià)

7.1 預(yù)測時(shí)間

根據(jù)本項(xiàng)目工程特點(diǎn)，施工期及服務(wù)期滿后對地下水環(huán)境影響極小，主要污染產(chǎn)生于運(yùn)營期，以運(yùn)營期30年作為模擬時(shí)間，根據(jù)《地下水導(dǎo)則》的相關(guān)要求，選取100天、1000天和服務(wù)年限作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，初步了解污染物在地下水中的遷移規(guī)律。在此基礎(chǔ)規(guī)律上，分析選取其它能反應(yīng)污染物遷移規(guī)律或特殊事件的特征時(shí)間節(jié)點(diǎn)，全面客觀的解析地下水中特征污染物的“補(bǔ)徑排”過程[3]。

7.2 預(yù)測因子

本項(xiàng)目特征因子為COD和氨氮，場區(qū)主要泄露裝置有滲濾液處理站、填埋場滲濾液處理站、餐廚項(xiàng)目滲濾液裝置，對應(yīng)產(chǎn)生特征污染物濃度及對應(yīng)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)見表1。

表1 主要污染裝置特征污染物濃度及標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)表

三個(gè)裝置都是COD污染因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于氨氮，且垃圾填埋滲濾液處理站中COD的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)在三者中最大。

由于場區(qū)地下水自東向西排泄至西側(cè)無名小溪，若污染物發(fā)生泄漏，距離無名小溪的污染裝置造成的污染風(fēng)險(xiǎn)最大。滲濾液處理站和垃圾填埋滲濾液處理站到無名小溪較近且距離相近。

綜上所述，按照風(fēng)險(xiǎn)最大化原則，選取滲濾液處理站的COD作為預(yù)測因子。

7.3 模型參數(shù)

根據(jù)調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)條件以及勘察成果，并參考《水文地質(zhì)手冊》《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等專業(yè)書及資料，最后確定本次預(yù)測評價(jià)溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)。

其中，u=K·I。式中，u為水流速度（m/d），K為滲透系數(shù)（m/d），I為水力梯度（無量綱）。本項(xiàng)目含水層巖性為花崗巖的風(fēng)化裂隙，本次抽水試驗(yàn)結(jié)果為0.12～1.34m/d。以風(fēng)險(xiǎn)最大化原則，本次預(yù)測模型中K取1.34m/d。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，排泄點(diǎn)附近無名小溪平均水位為30m，泄漏點(diǎn)滲濾液處理站所在區(qū)水位為35m，則泄漏點(diǎn)距排泄點(diǎn)的水位差為5m；本次預(yù)測泄漏點(diǎn)距排泄點(diǎn)約260m，則I=5m/260m=0.019。故u=1.34m/d×0.019=0.025m/d。

7.4 預(yù)測剖面

本次預(yù)測評價(jià)中，滲濾液處理站發(fā)生泄漏后，污染物主要沿底部泄漏進(jìn)入無名小溪，滲濾液處理站與無名小溪距離約260m。

7.5 預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)

COD參考地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-2017），標(biāo)準(zhǔn)值為3mg/L。

7.6 預(yù)測結(jié)果與評價(jià)

7.6.1 非正常狀況

污染物遷移距離隨時(shí)間增加而增大，第100天、610天、1000天、10950天，COD超標(biāo)污染暈分別遷移了80m、260m、260m、260m。第610天污染物遷移至無名小溪，進(jìn)入調(diào)查評價(jià)區(qū)最低排泄基準(zhǔn)面，污染物在地下水流向上的遷移距離達(dá)到最大。

7.6.2 事故情景下

污染物濃度隨時(shí)間增加而減小，污染物影響范圍及遷移距離隨時(shí)間增加而增加，第100天、1000天、1150天、10950天，COD超標(biāo)污染暈分別遷移了80m、230m、260m、260m。在1150天污染物遷移至無名小溪，進(jìn)入調(diào)查評價(jià)區(qū)最低排泄基準(zhǔn)面，污染物在地下水流向上的遷移距離達(dá)到最大。

8 地下水環(huán)境影響預(yù)測與評價(jià)結(jié)論

本次預(yù)測評價(jià)采用解析法，結(jié)果顯示：

滲濾液處理站非正常狀況下，在項(xiàng)目服務(wù)年限內(nèi)，污染物影響距離隨時(shí)間增加而增大，在第610天污染物遷移至無名小溪進(jìn)入地表水體，遷移距離達(dá)到最大；事故情景下，受地下水稀釋作用，污染物濃度隨時(shí)間增加而減小，超標(biāo)污染暈影響范圍及遷移距離隨時(shí)間增加而增加，在第1150天污染物遷移至無名小溪，遷移距離達(dá)到最大。

模擬結(jié)果顯示，非正常狀況下和事故情景下超標(biāo)污染暈均到達(dá)無名小溪，故需采取嚴(yán)格的防滲措施和制定完善的跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，最大程度上減小污染物對周邊地下水環(huán)境造成的影響。