垃圾填埋場地下水污染監(jiān)測與防治

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1、垃 圾 填 埋 場 對 地 下 水 的 污 染及 地 下 水 污 染 監(jiān) 測 與 防 治伍 玉 良 張 超2015.10 垃 圾 滲 濾 液 的 產(chǎn) 生 及 其 特 性地 下 水 污 染 監(jiān) 測 的 必 要 性地 下 水 污 染 監(jiān) 測 方 案地 下 水 污 染 特 性 及 評 價地 下 水污 染 監(jiān) 測 與 防 治 地 下 水 污 染 的 預 防 措 施污 染 后 的 治 理 措 施監(jiān) 測 治 理 案 例 1 垃 圾 滲 濾 液 的 產(chǎn) 生 及 其 特 性1. 滲 濾 液 的 來 源 產(chǎn) 生 量 影 響 因 素 包 括 降 雨 、 降 雪 ， 是 滲 濾 液 的 主 要 來 源 。 來 自

2、場 地 表 面 上 坡 方 向 的 徑 流 水 ， 地 表 徑 流 對 滲 濾 液 的 產(chǎn) 生 量 也 有 較 大 的 影 響 。 包 括 垃 圾 自 身 攜 帶 的 水 分 以 及 從 大 氣 和 雨 水 中 吸 附 的 水 分 。 填 埋 垃 圾 經(jīng) 厭 氧 分 解 會 產(chǎn) 生 水 分 ， 其 產(chǎn) 生 量 與 垃 圾 的 組 成 、 pH值 、 溫 度 和 菌 種 有 關 。 q 獲 水 情 況q 場 地 地 表 條 件q填 埋 垃 圾 組 分q 填 埋 場 構 造q 操 作 規(guī) 范 滲 濾 液 產(chǎn) 生 量 的 影 響 因 素 垃 圾 滲 濾 液 水 質 特 性氨 氮濃 度 高水 質波 動

3、 大123 有 機 物濃 度 高 其 中 腐 殖 酸 為 小 分 子 有 機 酸 ， 和 氨 基 酸 又 合 成 的 大 分 子 產(chǎn)物 ,是 滲 濾 液 中 長 期 性 的 最 主 要 有 機 污 染 物 。一 般 在 500 2000mg/L之 間 ,進 入 填 埋 后 期 ， 濃 度 可 高 達10000mg/L。 COD、 BOD5、 可 生 化 性 隨 填 埋 時 間 的 增 長 而 下 降 并 逐 漸維 持 在 較 低 水 平 。 垃 圾 滲 濾 液 水 質 變 化 滲 濾 液 水 質 變 化 示 意 圖 中 國 環(huán) 境 科 學 研 究 院 研 究 員 趙 章 元 說 過 ： “ 國

4、 內(nèi) 外 再 好 的衛(wèi) 生 填 埋 場 都 會 滲 漏 ， 這 只 是 年 限 的 問 題 。 ” 防 滲 漏 的 隔 膜 內(nèi) 部 結 構 會 隨 時 間 發(fā) 生 變 化早 在 2001年 ， 趙 章 元 團 隊 在 中 國 地 質 大 學 的 幫 助 下 利 用 原本 用 于 勘 探 地 礦 的 環(huán) 境 地 球 物 理 技 術 方 法 ， 開 始 以 北 京 為 例對 垃 圾 填 埋 場 地 面 進 行 掃 瞄 ， 并 第 一 次 發(fā) 出 聲 音 ： 垃 圾 填 埋場 對 地 下 水 有 污 染 ， 北 京 市 地 下 水 嚴 重 超 標 ， 多 年 超 標 率 較高 的 為 氨 氮 、 硝

5、 氮 、 鉻 和 汞 等 ， 地 下 水 有 機 污 染 嚴 重 。 垃 圾 填 埋 場 區(qū) 別 于 焚 燒 發(fā) 電 廠 的 環(huán) 境 風 險 ： 一 是 在 于 垃 圾滲 濾 液 的 地 下 水 污 染 ； 二 是 惡 臭 和 蚊 蠅 對 周 邊 居 民 的 二 次污 染 。 垃 圾 填 埋 場 受 修 建 時 條 件 約 束 ， 防 滲 膜 暴 露 面 積 大 、 垃 圾和 滲 濾 液 攔 截 壩 容 易 被 破 壞 等 ， 容 易 造 成 滲 濾 液 污 染 。 垃 圾 成 分 復 雜 ， 其 中 的 建 筑 垃 圾 、 金 屬 等 易 刺 穿 防 滲 膜 造成 地 下 水 污 染 等 等

6、 2 地 下 水 污 染 監(jiān) 測 的 必 要 性 由 于 操 作 不 規(guī) 范 、 人 為 破 壞 、 或 者 自 然 災害 等 ， 而 且 防 滲 體 本 身 可 能 存 在 缺 陷 或 接 頭 不密 封 等 現(xiàn) 象 ， 會 因 故 發(fā) 生 開 孔 、 破 裂 、 解 體 、動 物 咬 嚙 等 狀 況 ,失 去 防 滲 作 用 ， 從 而 使 滲 濾 液成 為 地 下 水 的 污 染 源 。 滲 濾 液 具 有 濃 度 高 ， 流 動 緩 慢 ， 滲 漏 持 續(xù)時 間 長 等 特 點 ， 會 成 為 地 下 水 的 集 中 污 染 源 ，地 下 水 一 旦 受 到 污 染 就 很 難 恢 復

7、， 從 而 嚴 重 威脅 生 活 和 生 產(chǎn) 供 水 ， 甚 至 會 造 成 不 堪 設 想 的 后果 。 3 地 下 水 監(jiān) 測 方 案 監(jiān) 測 結 果 評 價 監(jiān) 測 井 和 監(jiān) 測 項 目采 樣 方 法 檢 測 方 法監(jiān) 測 方 案 生 活 垃 圾 填 埋 場 污 染 控 制 標 準 GB 16889-2008 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 環(huán) 境 監(jiān) 測 技 術 要 求 GB/T 18772-2008 生 活 飲 用 水 標 準 檢 驗 方 法 GB/T 5750-2006 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 環(huán)境 監(jiān) 測 技 術 要 求 GB/T 18772-2008 地下水質

8、 量標 準 GB/T 14848-1993 監(jiān) 測 方 案 1個 本 底 井 2個 污 染 擴 散 井2個 污 染 監(jiān) 視 井 嚴 禁 用 泵 抽 吸 水 樣 用 第 4次 水 樣 作 為 分 析 樣 品 共 15項 監(jiān) 測 指 標 填 埋 場 自 行 檢 測 主 管 部 門 監(jiān) 督 性 監(jiān) 測 單 項 組 分 評 價綜 合 評 價采 樣 方 法 監(jiān) 測 指 標 監(jiān) 測 頻 率 結 果 評 價監(jiān) 測 井 的 設 置 地 下 水 監(jiān) 測 井 地 下 水 監(jiān) 測 井 結 構 示 意 圖 類別I II III IV VFi 0 1 3 6 10地 下 水 污 染 監(jiān) 測 方 案單 項 組 分 評 價

9、 ： 按 地 下 水 質 量 標 準 GB14848-1993表 1所列 限 值 ， 按 最 差 指 標 所 屬 類 別 確 定 水 質 類 別 ， 劃 分 為 五 類 ， 分別 為 I類 至 V類 。 綜 合 評 價 ： 首 先 進 行 各 單 項 組 分 評 價 ， 劃 分 組 分 所 屬 質 量 類別 ， 按 照 下 表 確 定 單 位 組 分 評 價 分 值 Fi。 各 單 項 組 分 評 分 值 Fi的 平 均 值 ； Fmax各 項 組 分 評 價 分 值 Fi中 的 最 大 值 ； n 項 數(shù) 。根 據(jù) F值 ， 按 下 表 劃 分 地 下 水 質 量 級 別 。級別優(yōu)良良好較好

10、較差極差F0.80 0.802.50 2.504.25 4.257.207.20按 如 下 公 式 計 算 綜 合 評 價 分 值 F。式 中 ： 2010年上2010年下2011年上2011年下2012年上pH 7.69 7.63 8.02 7.96 7.62色度4 4 2 2 2硫酸鹽62.9 44.4 32.4 90.3 90.9氯化物13.2 10.4 12.5 8.5 13.6硝酸鹽2.68 2.44 1.92 3.49 2.94亞硝酸鹽0.018 0.007 0.013 0.003 0.007氨氮0.118 0.193 0.147 0.136 0.143鉛0.003 0.002 0

11、.000 0.000 0.000鎘210 -4210-4210-4210-4210-4六價鉻0.0040.0040.0040.0040.004汞510-4510-4510-4510-4510-4砷0.0050.0050.0050.0050.005化學需氧量11.8 6.86 4.14 7.08 9.24總懸浮物17.9 41.4 3.83 27.7 23.2 4 地 下 水 污 染 特 性 及 評 價地 下 水 本 底 水 質 5 地 下 水 污 染 的 預 防 措 施 其 他 預 防 措 施修 復 底 部 防 滲 襯 層中 間 覆 蓋 頂 部 覆 蓋 控 制 外 部 條 件 滲 濾 液 回

12、噴 等 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 技 術 規(guī) 范 一 般 每 層 垃 圾 填 埋 厚 度 約 為 2.5 3.0m 減 少 滲 濾 液 的 產(chǎn) 生 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 封 場 技 術 規(guī) 程 封 場 和 生 態(tài) 環(huán) 境 恢 復 防 止 地 面 降 水 或 地 表 徑 流 : 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 防 滲 系 統(tǒng) 工 程 技 術 規(guī) 范 天 然 的 防 滲 材 料 人 工 合 成 防 滲 材 料 地 下 水 污 染 的 防 護 措 施 重 慶 市 云 陽 縣 垃 圾 處 理 場 滲 濾 液 回 噴 工 藝 示 意 圖 瑞 典 的 垃 圾 處 理 技 術在 瑞

13、典 ， 每 個 人 都 知 道 “ 垃 圾 就 是 能 源 ， 4噸 垃 圾 等 于 1噸 石 油 ” 。 而 這一 切 得 益 于 瑞 典 先 進 的 垃 圾 處 理 循 環(huán) 系 統(tǒng) 。 瑞 典 處 理 廢 棄 物 有 4個 層 次 歐 盟 數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計 委 員 會 的 數(shù) 據(jù) 顯 示 ， 瑞 典 人 制 造 的 生 活 垃 圾 中 ， 被 填 埋 的 非 可 再 生 垃 圾 只 占 1%， 36%可 得 到 循 環(huán) 利 用 ， 14%再 生 成 化 肥 ， 另 外 49%被 焚 燒 發(fā) 電 。 首 先 考 慮 回 收 再 利 用回 收 有 困 難 的 ， 嘗 試 生 物 處 理生 物 技

14、 術 處 理 不 了 的 ， 焚 燒 處 理確 實 不 能 焚 燒 的 再 掩 埋 瑞 典 是 歐 盟 中 垃 圾 焚 燒 比 例 最 高 的 國 家 之 一 ， 垃 圾 被 投 入1000攝 氏 度 高 溫 的 鍋 爐 中 焚 燒 ， 產(chǎn) 生 大 量 熱 能 ， 通 過 連 接著 城 市 四 通 八 達 的 供 暖 管 道 為 城 市 居 民 供 暖 。 瑞 典 廢 棄 物 管 理 局 的 資 料 顯 示 ， 垃 圾 焚 燒 為 瑞 典 人 提 供 約20%的 城 市 供 暖 ， 同 時 滿 足 25萬 家 庭 用 電 之 所 需 。 以 第 二大 城 市 哥 德 堡 為 例 ， 全 市 約

15、 1/2的 暖 氣 供 應 來 自 垃 圾 焚 燒 產(chǎn)生 的 余 熱 。 治 理 措 施6 污 染 后 的 治 理 措 施 污 染 后 的 治 理 措 施隔 離 阻 斷 措 施 目 前 使 用 的 垂 直 隔 離 措 施 有 防 滲 墻 、豎 向 隔 離 墻 、 深 層 攪 拌 樁 墻 、 灌 漿 帷 幕 、高 壓 噴 射 灌 漿 板 墻 等 。 要 求 首 先 要 明 確 地 下 水 的 污 染 范 圍 ,并 且 實 際 施 工 工 程 量 大 ,投 資 大 ,質 量 要 求高 。 污 染 后 的 治 理 措 施 垂 直 防 滲 墻 隔 離 措 施 污 染 后 的 治 理 措 施地 下 曝

16、氣 被 滲 濾 液 污 染 的 地 下 水 中 有 機 物 質 含 量 一 般較 高 ， 可 以 利 用 曝 氣 的 方 式 讓 其 發(fā) 生 生 物 好 氧 降解 反 應 ， 促 進 地 下 水 的 自 凈 作 用 。 一 般 使 用 預 埋曝 氣 管 的 方 式 使 飽 和 帶 或 包 氣 帶 中 的 溶 解 氧 含 量提 高 ， 強 化 被 污 染 水 體 中 微 生 物 的 好 氧 生 物 降 解,使 其 凈 化 。 地 下 安 排 曝 氣 管 難 度 很 大 ， 地 下 水 污 染 的 范圍 較 廣 ， 曝 氣 的 范 圍 相 應 增 大 ， 另 一 方 面 土 壤 和含 水 層 本

17、身 對 氧 的 溶 解 能 力 有 限 ， 曝 氣 難 度 加 大， 該 方 法 耗 資 較 大 。 污 染 后 的 治 理 措 施反 應 墻 或 反 應 井 典 型 的 可 滲 透 反 應 墻 示 意 圖 垃 圾地 下 水 流 向 滲 濾 液 處 理 后 的 地 下 水 污 染 后 的 治 理 措 施人 工 補 給 或 抽 水 采 用 人 工 補 給 的 方 法 可 以 加 快 被 污 染 地 下 水 的 稀 釋 和自 凈 作 用 。 采 用 抽 水 的 方 法 將 被 污 染 地 下 水 抽 走 ,然 后 用潔 凈 的 水 回 灌 ,達 到 凈 化 地 下 水 的 目 的 。 這 兩 種

18、方 法 都 采用 人 為 方 法 加 快 地 下 水 的 循 環(huán) ,促 進 其 凈 化 作 用 。 投 資 高 、 效 果 不 理 想 ， 不 能 有 效 治 理 二 次 污 染 。水 力 截 獲 這 種 方 式 適 合 于 不 與 水 混 溶 且 密 度 比 水 小 的 污 染 物 。 人 為 地 在 地下 水 流 經(jīng) 的 路 徑 上 形 成 一 定 的 水 力 坡 降 ,并 在 該 處 挖 溝 渠 從 而 將 浮 于上 面 的 不 溶 物 質 去 除 ,達 到 凈 化 地 下 水 的 目 的 。 這 種 方 式 不 適 用 于 垃 圾 處 理 場 地 下 水 污 染 。 污 染 后 的 治

19、 理 措 施原 位 生 物 修 復 2005年 重 慶 市 長 壽 區(qū) 垃 圾 處 理 場 污 泥 入 場 與 地 下 水 原 位 生 物 修 復 示 意圖 7 監(jiān) 測 治 理 案 例銅 梁 縣 垃 圾 處理 場 位 于 銅 梁 縣太 平 鎮(zhèn) 萬 壽 村 ，經(jīng) 重 慶 大 學 環(huán) 境評 估 ， 北 京 市 工程 設 計 研 究 總 院設 計 ， 建 于 2006年 ， 2008年 10月投 入 使 用 ， 日 處理 垃 圾 量 200-300噸 。 2012年 4月 ， 對 銅 梁 縣 垃 圾 處 理 場 進 行 監(jiān) 督 性 監(jiān) 測 的 結果 顯 示 ： 2號 地 下 水 監(jiān) 測 井 pH不

20、合 格 ， 氨 氮 超 標 21.35倍 ， 亞 硝酸 鹽 氮 超 標 1874倍 ， 氯 化 物 超 標 0.744倍 ； 膜 下 水 氯 化 物 超 標 0.692倍 ， 亞 硝 酸 鹽 氮 超 標 287.5倍。 而 2011年 監(jiān) 測 結 果 均 符 合 地 下 水 質 量 標 準 GB14848-1993 類 水 標 準 要 求 。 監(jiān) 測 點 布 設 示 意 圖 受 污 染 地 下 水 收 集 池 垃 圾 場 附 近 魚 塘 監(jiān) 測 治 理 案 例 銅 梁 垃 圾 處 理 場 監(jiān) 測 治 理 案 例修 建 應 急 調(diào) 節(jié) 池 ， 防 止 因 汛 期 的 到來 而 出 現(xiàn) 污 染 事

21、故 。 1 加 強 環(huán) 境 監(jiān) 控 ， 增加 地 下 水 監(jiān) 測 點 ，跟 蹤 地 下 水 污 染 擴散 情 況 。 擬 定 防 滲 系 統(tǒng) 整 治總 體 方 案 ， 抓 緊 排查 防 滲 系 統(tǒng) 破 損 位置 ， 建 議 采 取 灌 漿修 補 等 措 施 修 復 防滲 系 統(tǒng) 。 32 生 活 垃 圾 填 埋 場 污 染 控 制 標 準 GB 16889-2008 生 活 飲 用 水 標 準 檢 驗 方 法 GB/T 5750-2006 地 下 水 質 量 標 準 GB/T 14848-1993 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 環(huán) 境 監(jiān) 測 技 術 要 求 GB/T 18772-2008 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 防 滲 系 統(tǒng) 工 程 技 術 規(guī) 范 CJJ113-2007 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 技 術 規(guī) 范 CJJ17-2004 生 活 垃 圾 衛(wèi) 生 填 埋 場 封 場 技 術 規(guī) 程 CJJ112-2007地下水污染監(jiān)測相關標準 相 關 標 準 匯 總 謝 謝 ！