非正规垃圾填埋场地下水的污染评价及防控对策

２００９年第６期（总第５７期）

矽参红ｉｊｌ占芋钍

ＳＨＡＮＸＩＥＮＥＲＧＹ

ＡＮＤ

ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ

２００９年１２月

“

：：

～环境保护‘：

非正规垃圾填埋场地下水的污染评价及防控对策

王红青１，

（１．山西省环境规划院，山西

郭敏丽２

１００８７５）

太原０３０００２；２．北京师范大学，北京

摘要：叙述了中国北方某非正规垃圾填埋场场区地下水的污染状况，根据地下水中主要污染物的空间分布规律，结合场区垃圾分布特性和地质结构特性，提出了非正规垃圾填埋场的地下水污染防控对策。关键词：

非正规垃圾填埋场；渗滤液；污染评价；防控对策

文献标识码：

Ａ

中图分类号：Ｘ５２３文章编号：

１６７４—３９９７．（２００９）０６．００４７．０４

ＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＥｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｍｅａｓｕｒｅｓｏｆ

ＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏＩＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｔｈｅＩｎｆｏｒｍａｌ

Ｌａｎｄｆｉ¨

ＷＡＮＧＨｏｎｇ—ｑｉｎ９１。

ＧＵＯＭｉｎ－ｌｉ２

（１．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｌａｎｎｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎ０３０００２；

２．ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒ

ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｅｌｅｃｔｅｄ

ａ

ｉｎｆｏｒｍａｌｌａｎｄｆｉｌｌ

ｐｕｔ

ａｓａｎ

ｅｘａｍｐｌｅ，ｅｖａｌｕａｔｅｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ

ｐｒｅｖｅｎｔ

ｑｕａｌｉｔｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ，ａｎｄｓｅｖｅｒａｌｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅ

ｆｏｒｗａｒｄ

ｔｏ

ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｌｌｕｔｅｄｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｂａｓｅｄｏｎ斛一

ｌｕｔａｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｕｌｅａｎｄｒｅｆｕｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｌｌａｎｄｆｉｌｌ．Ｋｅｙ

ｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｏｒｍａｌ

ｌａｎｄｆｉｌｌ；ｌｅａｃｈａｔｅ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ

０

引言

垃圾填埋场产生的渗滤液污染物浓度高，污染

造成严蕈污染。

笔者以中国北方某非正规填埋场为例，对该非正规垃圾填埋场对地下水的污染影响进行了评价分析，并根据场区地下水中主要污染物的分布规律，结

合场区垃圾特性和水文地质结构，提出防止和控制

组分复杂，是地下水的主要污染源之一。由垃圾填埋场渗漏引发的地下水污染事件频频发生。１９７７年

美国对１８５００个垃圾填埋场地下水的监测结果显

非正规垃圾填埋场对地下水污染的保护对策。

示，几乎有一半垃圾填埋场对水源产生污染…。武汉市金口垃圾填埋场的地下水中氨氮含量超标８４倍Ｌ２Ｊ。贵阳市蛤蚂井垃圾填埋场的周边地下水中的大肠菌群超标７７０倍，细菌总数超标２６００倍ｂＪ。北

京北天堂垃圾填埋场周边地下水中ＮＯｊ，ＣＯＤ，

１研究区概况

１．１自然环境概况

研究区属温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，年平均气温１０℃～１２℃，年平均蒸发量１

９００ｍｍ～

２１００ｍｍ，年平均降水量约为６３０ｍｍ，全年降水量

ＢＯＤ。、酚、细菌总数、总硬度以及溶解性总固体等污

染物严重超标，至２００５年，北天堂填埋场周围

５．５１

的２／３集中在７月至８月间，地表水及地下水水位随降水季节性变化很大。

研究区地层在垂向上为多层结构。按沉积年代、成因类型及沉积循回规律可分为人工堆积层、新近代沉积层、第四纪沉积层三大类。人工堆积层由生活垃圾、建筑垃圾和杂填土组成。新近代沉积层主要由细砂和粉细砂组成，第四纪沉积层主要由中砂、黏质粉土和粉砂等组成。

研究区内自然地表向下２０ｍ范围内浅层地下

・４７・

ｋｍ２范围内的地下水已不能饮用Ｌ４．５Ｊ。垃圾渗

滤液对地下水产生的污染威胁已不容忽视，尤其是

非正规垃圾填埋场，几乎没有采取任何防渗措施，所产生的垃圾渗滤液极易进入到地下水中，对地下水

收稿日期：２００９．１１一１９

基金项目：国家自然科学基金（４０５７２１３９）

第一作者简介：王红青，１９７５年生，女，山西襄汾入．１９９９年毕业于太原理工大学环境Ｉ程专业，助理工程师。

万方数据　

２００９年第６期

矽少红；夏占予钍

２００９年１２月

水可划分为潜水和微承压水２种类型。潜水一般水

位埋深为２．１ｍ～７．８ｍ，主要含水层为埋深２．０ｍ～

１２．０

ｍ的新近代沉积砂类土，局部存在上层滞水。微承压水水位埋深为５．３ｍ～１２．５ＩＴＩ，主要含水层

为埋深１０．０ｍ以下的第四纪沉积砂砾石及砂类土。１．２填埋场概况

该非正规垃圾填埋场原为采砂形成的废弃砂石

坑，总面积约１７ｈｍ２，停止采砂后由于未及时回填，

后被陆续填人大量的建筑垃圾和生活垃圾。现该砂石坑已基本填平，所填埋的建筑垃圾约占总垃圾量的８２％，其主要成分为房渣土、砖瓦块和木块；生活垃圾所占比例为１８％，主要成分为有机质、杂物和塑

料布。场区生活垃圾又分地下填埋和地表堆放２种

方式。地下填埋垃圾已经填埋了较长一段时间，目

前垃圾处于较为稳定的降解阶段；地表堆放垃圾则为近２年新堆放起来的垃圾堆，垃圾堆放在１个深

度约１５ｍ的坑内，目前地表堆放垃圾仍处于初级分解阶段。图１为场区不同类型垃圾的分布范围图。

图１

场区不同类型垃圾分布图

该垃圾填埋场位于２条河流交叉处，河流沿途汇入了大量的生活污水和工业废水，水质属于劣五

类。

首先对研究区周边进行调查，确定地下水水质背景值。背景值是指不受污染情况下地下水原有的化学组分。但随着历史环境的变迁，测得背景值是很困难的，一般可用历史水系法确定，或选择与城市地质、地貌水文地质条件相似的对照区，进行采样分析和调查统计确定背景值。根据现场勘查，研究区

地下水流上游方向为肖家庄村，与研究区距离只有

几百米，其地质、地貌及水文地质条件与研究区相似，因此在做研究区的地下水污染评价时，选择肖家庄的地下水水质监测值作为背景值。

选择混浊度、ｐＨ值、总硬度、氯化物、铁、锰、挥发酚类（以苯酚计）、亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、氟化

・４８

・

万　

方数据物、氰化物、砷、汞、六价铬等１５个污染因子作为评价因子。首先采用式（１）计算单因子污染指数。

Ｊｉ＝Ｃｉ／Ｃｏｉ，

（１）

式中，Ｊｉ为第ｉ种污染物的单因子污染指数，Ｊ≤１为未污染，ｆ＞１为污染，且Ｊ值越大，污染越重；Ｃｊ为第ｉ种污染物的实测浓度（ｍｇ／Ｌ）；Ｃｏｉ为第ｉ种污染物的背景值（ｍｇ／Ｌ）。

对于ｐＨ值单因子指数采用式（２）或（３）计算。

ＪｐＨ＝（ｐＨｉ一７．０）／（ｐＨ舭一７．０）ｐＨ＞７．０，（２），。Ｈ＝（７．０一ｐＨｉ）／（７．０一ｐＨｄ）ｐｈｉ７．０，（３）

式中：ｐＨ，为ｐＨ实测值；ｐＨ，。为背景值中的ｐＨ值上限；ｐＨｄ为背景值中的ｐＨ值下限。

对场区地下水的单因子污染指数评价结果显示，场区地下水中的主要污染因子为亚硝酸盐、氨

氮、汞、混浊度、ｐＨ值和氯化物，其中亚硝酸盐的污

染程度最为严重，其次为氨氮，局部地区铁的污染程

度较重。

２．３综合污染指数评价

在单因子污染指数评价的基础上，采用式（４）、式（５）计算场区地下水污染的综合污染指数，结果列

于表ｌ中。

ＰＩ＝√（７２＋，未。。）／２，

（４）●

月

ｊ＝土∑Ｊｉ，

（５）

九ｔ—－—Ｉ

式中，Ｐ，为内梅罗综合污染指数，Ｐ，≤１为未污染，Ｐ，＞１为污染，且Ｐ，值越大，污染越蓖；Ｊ为各单项

组分评分值的平均值；／ｍａｘ为单项组分评分值，的最大值；以为项数。表１为评价结果。

表１场区地下水综合污染评价结果

检验项目

ｑ１

ｑ２

ｑ３

ｑ４

ｑ６

ｑ５

Ｊ

２ｌ３６４９４８９４０１６３Ｉｎ。１１７４２０６３０７１７０５００２２５０Ｐｌ

８４

２９８

４４７

５０８２

３５５

ｌ５９５

检验项目

５２

５３

３４

Ｓ５

５６

Ｓ７

，８４５９４７０３１１２，ｍｘ２０６７４０２０ｌ０００１５ｌ５４（）Ｐｌ

１５

４７７７

１４

７０９

１１

１０９２

检验项目

Ｓ１

Ｓ８

５９

ｊ１０

，４２６５４３６６，。，５５０６９０５２０９１８Ｐｌ

３９０

４９（）

３６９

６５１

从表１中看出，场区地下水目前已经受到不同程度的污染，其中ｑ４，５３，ｑ５，ｓ７污染程度尤为严重，

已经超标上千倍；ｓ６，ｓ４，５２和ｑ１污染程度相应较

轻。总的来说，场区目前地下水水质污染状况已经

相当严重，迫切需要采取地下水污染防控对策，保护

地下水资源。

２地下水污染评价

２．１背景值的确定

２．２单项污染指标评价

２００９年第６期王红青，等：非正规垃圾填埋场地下水的污染评价及防控对策２００９年１２月

３污染防控的对策

根据场区目前地下水的污染状况，结合垃圾降

解产生的污染物种类，选择了氨氮、硝酸盐、ＢＯＤ５和

ＣＯＤｎ作为典型污染物，对这些污染物在研究区内的空间分布规律进行研究分析，从而针对性地制订合理有效的地下水污染防控对策。

３．１

污染物的空间分布规律

对氨氮、硝酸盐、ＢＯＤ５，ＣＯＤ（’ｒ和总硬度等污染物在潜水含水层和微承压水含水层的分布进行监测分析，结果显示，污染物主要集中在４号和８号监测井之间。其中潜水含水层中４号．ｑ监测井的污染物浓度较高，８号一ｑ监测井较低；微承压水含水层中８号一ｓ监测井中的氨氮浓度较高，其他污染物浓度则较低，４号一ｓ监测井中的硝酸盐，ＢＯＤ，，ＣＯＤｎ和总硬度等污染物浓度较高，氨氮浓度低于８号一ｓ监测井；污染物在潜水含水层中的浓度远高于微承压水

含水层。

从场区垃圾分布情况得知，４号．ｑ监测井旁为

生活垃圾填埋区。该区域的垃圾已经填埋了较长时

间，垃圾经过分解产生了大量污染物，因此４号一ｑ监

测井中的污染物浓度较高，其中部分垃圾降解产生

的污染物经过垂向迁移，已经穿过弱隔水层进入到微承压水含水层中，使得４号一ｓ监测井中的污染物浓度较高。８号一ｑ监测井旁为生活垃圾地表堆放区，该垃圾坑填埋前深度约１５ｍ，坑底直接与微承压

水含水层相连。该生活垃圾地表堆放区是近两年新

堆放起来的垃圾堆，由于垃圾堆放时问较短，目前，垃圾降解处于初级有氧降解阶段，产生的污染物相应较少，其中主要污染物为氨氮。因此８号一ｑ监测

井的污染物浓度低于４号一ｑ监测井，而８号一ｓ监测

井的氨氮浓度则较高。潜水含水层中和微承压水含水层中的氨氮污染分布情况见图２、图３。

图２潜水含水层中的氨氮污染分布图

为了进一步分析场区污染物的迁移规律，分别

在生活垃圾填埋区和地表堆放区沿水流方向选择剖

面，研究污染物的迁移规律。表２为生活垃圾填埋

万　

方数据区和地表堆放区中主要污染物在剖面上的浓度分布

比例。

图３微承压水含水层中的氨氦污染分布图表２生活垃圾中主要污染物迁移浓度分布比例

单位为％

垃圾堆放类型监测点ＴＮ

Ｎ｝Ｌ．ＮＮ０３’

１３０ＤｓＣＯＤｃ，总硬度

生活４号一ｑ９４．０９９５．７２７７．５０７６．９９５４．４６５０．７７垃圾１４号．ｑ３．９３２．４５１６．２５１４．１２２３．００２８．１０填埋区１３号一ｑ１．９７Ｉ．８３６．２５８．８８２２．５４２Ｉ．１３生活垃８号一ｑ６３．３２６９．９８７８．８８７１．０５５５．３７４６．２２圾地表１０号一ｑ２２．７５１８．７５１６．７７２２．０３４０．６８３４．０４堆放区

１２号．ｑ

１３．９２

１１．２７

４．３５

６．９３

３．９５

１９．７４

从表２中看到，生活垃圾填埋区中的污染物主

要聚集在４号．ｑ监测井附近，垃圾地表堆放区中的

污染物则主要聚集在８号一ｑ监测井附近。４号一ｑ监测井附近的生活垃圾填埋了较长时间，已经产生了大量污染物，一般污染物经过较长时间的迁移后，浓度呈现出扩散趋势，但监测结果显示，４号．ｑ监测井

中的污染物浓度仍远高于１４号．ｑ和１３号一ｑ，说明４号．ｑ监测井周边填埋的生活垃圾仍在持续产生着污染物。８号一ｑ监测井周边堆放的生活垃圾时间较短，垃圾降解产生的污染物中仅有少量迁移速率较快的污染物迁移到了距离较远区域，大部分污染物

还聚集在８号监测井一８ｍ的周边。３．２污染防控对策分析

ａ）污染物的空间分布规律显示，研究区地下水中的污染物主要聚集在生活垃圾填埋区和堆放区附

近，向周围及下部含水层的扩散量较少，而且这些污

染源头仍在持续产生着污染物。因此，要想从根本上解决研究区的地下水污染问题，必须采取清除生

活垃圾的方法，彻底去掉污染源头。对于地表堆放的垃圾，可直接清运到正规的垃圾填埋场。而地下

填埋垃圾已经填埋了较长时间，垃圾当中的易降解

物质已经完全或接近完全降解，成为矿化垃圾。对于矿化垃圾的资源化利用，国外大多数是将矿化垃圾直接利用或者筛分后进行利用。目前矿化垃圾的主要用途有种植土、覆盖材料、建筑材料以及脱臭用

・４９

・

２００９年第６期

矽多红ｉ夏占辛钍

４

２００９年１２月

的过滤材料【６一Ｊ。将地下填埋垃圾挖出后，进行筛选分类，其中的矿化垃圾作为种植土等实现再利用，未降解的垃圾则送往正规的垃圾填埋场；

ｂ）生活垃圾产生的垃圾渗滤液是场区地下水的主要污染源头，减少渗滤液产生量是地下水污染防控的有效措施。研究区内潜水水位埋深较浅，为

２．１ｍ～７．８

结语

ａ）研究区地下水目前处于严重污染，地下水中

的主要污染因子为亚硝酸盐、氨氮、汞、混浊度、ｐＨ值和氯化物，其中亚硝酸盐的污染程度最为严重，其次为氨氮，局部地区铁的污染程度较重；

ｂ）针对研究区地下水中主要污染物的分布规

律和垃圾特性，可采取清除生活垃圾，彻底去掉污染

ｍ，降雨为地下水的主要补给来源，因

此，可在场区顶部共盖不透水层，减少降雨入渗量，减少场区渗滤液进入地下水中的量，保护地下水资源。依据ＣＪＪ１７—２００１城市生活垃圾卫生填埋技术标准的规定旧ｊ，可在填埋物上首先覆盖厚度为２０

ｃｍ～

３０ｃ／ｎ的黏土，然后再覆盖２０ｃｍ～３０ｃｒｎ的自然土，

源头；在填埋场区顶部覆盖不透水层，减少降雨入

渗；在生活垃圾填埋区和堆放区下游方向设置抽水

井，将渗滤液抽出后交互回灌；在生活垃圾区四周或下游实施帷幕灌浆；以改善和防止地下水污染。

参考文献：

【１】沈东升，何

若，刘宏远．生活垃圾填埋生物处理技术

并均匀压实，再在上面铺设营养土层，种植植物：

ｃ）场区内生活垃圾分为地下填埋和地表堆放两种。由于地下填埋垃圾已经填埋一段时间，垃圾降解达到了较为稳定的阶段，而地表堆放垃圾是近年来新堆放的，处于初级分解阶段。已有研究成果显示，将不同稳定化程度的垃圾渗滤液进行相互回灌，可以提高渗滤液中污染物的去除效果旧Ｊ。因此，可分别在生活垃圾填埋区和地表堆放区下游方向设置抽水井收集渗滤液，将抽出后的渗滤液进行交互回灌，加快垃圾稳定化进程。将渗滤液抽出进行回灌还可以减少污染物向下游的扩散，保护下游地下水资源；

ｄ）场区生活垃圾含量较少，所占比例为总垃圾

量的１８％，且主要集中在４号和８号监测井周边。

［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３．［２］黄磊，安

琪，程璜鑫．垃圾填埋场环境影响预测与

环保对策研究——以武汉金口卫生填埋场扩建工程为例【Ｊ］．湖南科技大学学报（自然科学版），２００５，２０（１）：

８３—８６．

［３］穆罕默德・马斯理．城市垃圾管理系统优化的研究［Ｄ］．

武汉：武汉大学，２００４．

［４］王翊虹，赵勇胜．北京北天堂地区城市垃圾填埋对地下

水的污染［Ｊ］．水文地质工程地质，２００２（６）：４５—４８．［５］陈忠荣，王翊虹，袁庆亮，等．北京地区垃圾填埋场对地

下水的污染及垃圾填埋场选址分区［Ｊ］．城市地质，

２００６，１（１）：２９—３３．

［６］李华，赵由才．填埋场稳定化垃圾的开采、利用及填

埋场土地利用分析［Ｊ］．环境卫生工程，２０００，８（２）：５６—

５７．

从污染物空问分布规律看出，场区污染物主要集中在污染源附近，向四周扩散的量还较少。因此，可考虑在生活垃圾区周边或下游实施帷幕灌浆，阻止场区污染物向外扩散；

ｅ）场区紧邻２条河流，河水水质为劣五类水，河

水入渗对场区地下水也会产生污染。因此，在对非

［７］杨青．简易垃圾填埋清场处置工程实验研究［Ｄ】．华

中科技大学．２００４．

［８］中华人民共和国建设部．ｃＪＪ１７—２００１城市生活垃圾卫生填埋技术规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，

２００１．

正规垃圾填埋场的污染进行控制同时，应同时改善

河水水质。

［９］赵由才，石磊，孙英杰，等．渗滤液的同质与异质回灌

技术［Ｊ］．环境科学学报，２００６，２６（２）：２４１．２４５．

（上接第４２页）

４

结语

电网经营企业在继续采取以往的技术和管理降

段构筑起新型营销方式，不仅增进了供用电双方的了解与信任，而且整改了大量历史原因造成的用户支线损耗无法计量的问题；

ｅ）对窃电行为的打击，也作为一项电网需求侧管理的手段。电网公司同公安部门联合，设立“涉电违法侦察队”，宣传窃电违法，严厉打击窃电违法犯罪活动，持续不断地给予窃电户以压力和威慑，减少窃电违法犯罪的可能性，有效地封堵需求侧用电违法的空间，达到节能降损的目的。

・５０・

损措施的同时，注重强化电网需求侧管理在节能降损中的应用，是保证企业可持续发展的重要途径，也是国有企业贯彻和落实科学发展观，深化节能降损

手段改革的必要举措。

参考文献：

［１］

国家电网公司．国家电网公司电力需求侧管理实施办法［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００５．

［２］刘峰，王月志，胡晏铷．基于ＤＳＭ的分时电价制定

［Ｊ］．沈阳工程学院学报。２００９（２）：１４０—１４２．

万方数据　

非正规垃圾填埋场地下水的污染评价及防控对策

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

王红青， 郭敏丽

王红青(山西省环境规划院,山西,太原,030002)， 郭敏丽(北京师范大学,北京,100875)山西能源与节能

SHANXI ENERGY AND CONSERVATION2009，(6)0次

参考文献(9条)

1. 沈东升,何若,刘宏远.生活垃圾填埋生物处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003.

2. 黄磊,安琪,程璜鑫.垃圾填埋场环境影响预测与环保对策研究--以武汉金口卫生填埋场扩建工程为例[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2005,20(1):83-86.

3. 穆罕默德·马斯理.城市垃圾管理系统优化的研究[D].武汉:武汉大学,2004.

4. 王翊虹,赵勇胜.北京北天堂地区城市垃圾填埋对地下水的污染[J].水文地质工程地质,2002(6):45-48.5. 陈忠荣,王翊虹,袁庆亮,等.北京地区垃圾填埋场对地下水的污染及垃圾填埋场选址分区[J].城市地质,2006,1(1):29-33.

6. 李华,赵由才.填埋场稳定化垃圾的开采、利用及填埋场土地利用分析[J].环境卫生工程,2000,8(2):56.57.7. 杨青.简易垃圾填埋清场处置工程实验研究[D].华中科技大学,2004.

8. 中华人民共和国建设部CJJ 17-2001城市生活垃圾卫生填埋技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.9. 赵由才,石磊,孙英杰,等.渗滤液的同质与异质回灌技术[J].环境科学学报,2006,26(2):241-245.

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_sxnyyjn200906020.aspx授权使用：吉黑销售区(wfjihei)，授权号：f6861681-df0c-4724-aece-9ea200f6281d

下载时间：2011年3月10日