北方垃圾填埋场渗漏对地下水污染的风险评价分析

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1、华北电力大学硕士学位论文1．1研究背景与意义1．1．1研究背景第1章绪论随着经济的发展，城市生活垃圾急剧增加。目前，我国人均垃圾产生量已达450kg，每年可产生生活垃圾1．2X108t左右，并且每年以8％～10％的速度在增加【¨。当今，处理处置城市生活垃圾的主要方式有焚烧、堆肥、填埋等【2卅，其中填埋作为垃圾的一种处理方法在国内外得NT广泛的应用【5】。然而，垃圾在填埋过程中经厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等一系列复杂的物理化学过程后会产生大量的垃圾渗滤液。而垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水，具有污染负荷高、水质水量变化大

2、、持续时间长、处理难度大等特点，如果得不到恰当的处理定会产生渗漏，进而污染环境。不同垃圾填埋场因其所处的地理位置、气候、水文地质状况、垃圾成分、填埋方式等诸多因素的不同，各个年龄段垃圾渗滤液的性质也相差较大睁91。目前我国垃圾填埋场根据工程措施是否齐全、环保标准能否满足来区别，可以分为三个等级：简易填埋场、卫生填埋场和受控填埋场。(1)简易填埋场(IV级填埋场)：目前我国许多地方即将封场或者正在使用简易生活垃圾填埋(堆放)场，这类填埋场在建设时填埋库区防渗系统采用粘土防渗甚至没有防渗措施，执行的是《城市生活垃圾卫生填埋技术

3、标准》(CJJl7．1988)标准。(2)受控填埋场(III级填埋场)：这类填埋一般为半封闭型填埋场，特点是：虽然有部分的工程措施，但很不齐全；或者是有比较齐全的工程措施，但还不能满足环保标准或技术规范。也会对周围的环境造成一定程度的影响。目前我国的III级填埋场比例大约为30％左右。(3)卫生填埋场(I、II级填埋场)：I、II级填埋场为封闭型或生态型填埋场，既有比较完善的环保措施，又能满足或大部分能满足环保标准。其中II级填埋场在我国15％左右，I级填埋场在我国仅仅5％左右。由于我国早期的一些生活垃圾填埋场没有采用或者

4、采用简单的防渗处理设施，在运行期间避免不了渗滤液会发生渗漏，对土壤和地下水都会造成一定的风险。目前，虽然我国的部分生活垃圾卫生填埋场在结构设计上采取了防渗、压实、覆盖和收集系统等环境保护工程措施【l01，但是由于填埋场的填埋高差大，产气量多，渗滤液污染物复杂等一些特性【111，还是会对填埋场的安全运行构成潜在威胁，存在一定华北电力大学硕士学位论文的环境风险【12j。而填埋场在运行过程，当集水系统失效或者防渗层发生破损断裂时会导致渗滤液通过渗透或其他方式进入地表水或地下水中，从而发生严重的水环境污染事故【131。在垃圾堆放过

5、程中，由于垃圾堆总体高度大，且存在垃圾中的有机污染组分在较长一段时间内持续降解，导致垃圾堆的自压缩与沉降，由此带来堆场的不稳定风险；一旦垃圾堆体产生滑坡，大量的垃圾一拥而下，周边将面临被垃圾淹没等毁灭性环境风险，垃圾堆体沉降或滑动同时都会引起渗滤液的释渗漏放造成周边土壤和地下水环境风险【141：当填埋场防渗系统不够严密或遭到破坏时，渗滤液就会渗入到地表水或地下水中，对水资源造成严重的污染【l】。国外资料报道，目前国内外几乎所有的填埋垃圾场防渗层都已发生渗漏，不仅渗入到土壤，而且还不断迁移进入地下水造成地下水污染。如美国现有

6、大致86％的填埋场对地下水产生了污染[15-20】。美国1997年的调查结果表明，在已投产使用的18500座垃圾填埋场中，有近一半的填埋场对地下水体造成不同程度的污染【211。1997年，英国4000个填埋场中对水体环境造成污染的比例已达到3．3％t221。有学者【231对北京几个大型垃圾填埋场的渗漏检测表明，这些垃圾填埋场也都已经发生了明显的渗漏，一些垃圾填埋场渗漏已导致周围十几平方公里范围内的地下水污染，不能正常饮用。因此，通过对生活垃圾填埋场存在的渗漏环境风险进行评价，提出相应的风险管理措施，已成为现代环境风险评价和

7、风险管理迫切需要介入的领域【241。地下水是弥足珍贵的淡水资源，据统计，我国现有地下水资源仅占全国水资源总量的31％，却维持全国近70％的人El饮用及40％的农田灌溉【l51，全国95％以上的农村人VI饮用地下水【l6‘，可见其在保障居民生活用水、社会经济发展及维持生态环境平衡等方面所起到的不可替代的作用。据中国水资源公报，2008年我国地下水供水量1085亿立方米，占总供水量的18％。其中，浅层地下水占地下水供水量的80％。全国600多个城市中，400多个以地下水为饮用水源，约合城市总数的61％。而我国北方地区，地下水已

8、经成为许多地区或城市唯一水源，65％的生活用水、50％的工业用水以及33％的农业灌溉用水均来自地下水。1．1．2研究意义我国北方地区四季分明，气候季节变化十分明显，大部分地区是温带季风气候，局部地区属于高原气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，冬季平均气温均低于0摄氏度。这些复杂气候特点决定了我国北方地区垃