西藏日喀则市垃圾填埋场地下水环境质量评价

垃圾填埋场污染区域地下水是垃圾填埋场存在的最大环境安全隐患。长期以来,西藏地区生活垃圾几乎都采用卫生填埋的方式进行处理处置。为更好掌握西藏垃圾填埋场对地下水环境污染状况,为城镇用水安全、保障人群健康、环境污染防治提供可靠信息,以西藏日喀则市垃圾填埋场为研究对象,在3年现场采样收集数据的基础上,采用标准指数法、综合评价法和污染指数法对日喀则垃圾填埋场地下水环境质量进行了分析和评价。结果表明:2015—2017年,日喀则垃圾填埋场地下水评价因子中pH、总硬度、硝酸盐氮(NO_3~--N)、氟化物(F~-)、氯化物(Cl~-)、氨氮(NH_3-N)和铁(Fe) 7项指标明显高于其地下水环境背景值,其中,仅氨氮(NH_3-N)和铁(Fe)超出地下水质量Ⅲ类标准,氨氮(NH_3-N)综合污染等级为无污染,铁(Fe)为中等污染;地下水综合水质良好、污染现状为轻污染。     

中国正规、非正规生活垃圾填埋场地下水中典型污染指标特性比较分析

本研究基于1991—2018年期间的相关报道,通过单因子和內梅罗指数法、地下水质量评分法等方法及SPSS 24.0和Origin 2017等分析软件分别对我国正规、非正规生活垃圾填埋场地下水中的主要污染指标进行了评价,通过累计污染负荷比法分别对其进行了识别,并分析了正规与非正规填埋场地下水的污染特征与差异,以期为我国不同类型的生活垃圾填埋场地下水污染的修复和治理提供指导.结果表明:我国正规生活垃圾填埋场地下水中已报道检出污染指标共计89种,非正规共计93种;其中在非正规填埋场地下水中,有机物、无机盐以及重金属污染指标的数量都较之正规的更多.正规、非正规生活垃圾填埋场地下水中普遍性、局部性和点源性的主要污染指标差异明显,虽然两种不同类型的填埋场地下水中均普遍存在有机物(高锰酸盐指数)、无机盐(氨氮、氯化物、硝酸盐氮)和重金属(铁)污染指标,但是在非正规填埋场地下水中还普遍含锰和砷,局部含汞;在正规填埋场地下水中,普遍含汞,局部含锰.同时,我国正规、非正规生活垃圾填埋场地下水质量综合评分F值分别为7.69和8.11,都属于极差级别,表明无论是正规还是非正规填埋场,其地下水都已受到了严重污染,其中非正规的污染程度明显高于正规的.因此,生活垃圾填埋场对地下水的污染应引起社会的关注,尤其应加强对非正规生活垃圾填埋场地下水污染的修复和治理.     

基于指数分析和GIS方法的垃圾填埋场地下水环境影响分析

为合理评估垃圾填埋场的污染潜力及其对周边地下水环境的影响,以山东省某垃圾填埋场为例,采用LPI指数法和WQI指数法评估了垃圾填埋场渗滤液的污染情况和周围地下水的水质情况;利用GIS的空间分析等功能对污染影响分布进行评估;结合地下水数值模拟,以氨氮为典型特征污染物,计算分析了渗滤液污染物迁移扩散的规律。结果表明:研究区渗滤液的污染潜力较大,具有污染周围地下水的风险,目前周边地下水水质虽处于WHO和国家标准的限制内,水质状况良好,但随着渗滤液的渗漏,氨氮等污染物的污染区域会逐步扩散为羽毛状,水质将持续变差。预计到2025年,渗滤液将开始污染周边一处居民区的地下水并逐渐扩大范围,需采取相应的防渗措施对周边地下水进行防护。     

简易垃圾填埋场地下水污染风险评价

对简易垃圾填埋场污染地下水的风险进行评价是开展地下水保护的重要手段. 基于对简易垃圾填埋场污染地下水的系统结构分析,构建了包括填埋场危险性、评价对象暴露性、包气带抗污性、含水层脆弱性以及地下水危害性等影响因素的地下水污染风险评价指标体系,确定了各评价指标的取值依据和取值范围(为1~10),采用层次分析(AHP)法确定了各评价指标的权重,并建立了综合指数风险评价模型. 以北天堂简易垃圾填埋场对北京市水源四厂地下水污染的风险评价为例,对该风险评价模型进行了验证. 结果表明,北天堂简易垃圾填埋场对北京市水源四厂地下水污染风险指数为7.455 6,污染风险等级较高,与有关研究结果相符,证实所建立的地下水污染的综合指数风险评价模型与指标体系合理.      

海积平原区浅层地下水污染在线监测预警指标的确定——以天津市某简易生活垃圾填埋场为例

海积平原浅层地下水埋深浅、盐分含量高,地下水污染监测预警难度大。以海积平原区某垃圾填埋场浅层地下水为例,通过采样调查分析氨氮、TOC、硝酸盐氮、氯离子、电导率在研究区域填埋场周边浅层地下水中的分布,探究氨氮、TOC、Cl~-等污染物在浅层地下水中的迁移特性,发现Cl~-迁移性最好,迁移距离在1 km以上;通过相关性分析确定电导率、氨氮、硝酸盐氮、TOC、氯离子之间的相关性,确定电导率为在线监测预警指标;为了确保监测预警数据的有效性,探究了监测井洗井前后水质的变化,确定洗井有效期为24 h。     

某红层地区临河非正规生活垃圾填埋场地下水污染与修复模拟

非正规生活垃圾填埋场是地下水环境的主要污染源之一。以某红层地区临河非正规生活垃圾填埋场为例,采用MODFLOW和MT3D模块模拟对比采取简易覆盖和配套不同抽水井的封场方案下,氨氮在地下水中的迁移恢复情况,定量研究各工况下填埋场区域地下水中污染物的迁移扩散特征。模拟结果得到:仅采取简易覆盖或规范封场不设置抽水井,地下水恢复时间分别需要25,15年;而规范封场且采取帷幕灌浆并配套抽水井抽出污染地下水,能加快恢复速度,但受红层地区水动力条件的限制,抽水量会有限值,恢复时间亦受限。     

基于过程模拟的地下水污染风险评价方法研究

通过对简易垃圾填埋场污染地下水过程的系统分析,提出了以抽水井作为保护目标进行地下水污染风险评价的方法,确定了地下水污染风险评价因子,建立了基于过程模拟的污染物迁移转化数学模型.以特征污染物Cl-的污染范围和程度划分了风险等级.利用构建的地下水污染风险评价方法,以我国北方某简易垃圾填埋场作为案例进行了地下水污染风险评价.结果表明,污染源与污染物迁移转化的共同作用决定了地下水污染范围和风险等级.地下水污染风险评价方法的建立为开展简易垃圾填埋场地下水污染有效监管提供了一种方法.     

基于迭置指数法的简易垃圾填埋场地下水污染风险研究

传统地下水风险评价DRASTIC模型常用于评价地下水含水层固有特性,体现了含水层自身对外界污染源的抵抗能力,但对环境污染源和地下水价值等相关要素考虑不足,使其评价结果存在一定的片面性。基于迭置指数法,结合地下水固有脆弱性7项评价指标和污染负荷危害性5项评价指标,对传统DRASTIC模型进行了改进,构建地下水污染风险评价综合指数计算模型,优化了地下水污染风险评价模型,并以我国西南某简易垃圾填埋场为实例,进行了地下水污染风险评价,运用ArcGIS空间分析获取研究区地下水污染风险评价12项评价指标和其综合指数的空间分布情况,以了解研究区地下水污染风险现状。结果表明:构建的地下水污染风险评价体系及评价模型可行,研究区内山区地下水受到污染的概率较小,地下水污染风险评价综合指数均小于4,河流附近与山谷平原区地下水污染风险评价综合指数增加,在简易垃圾填埋场周边地下水污染风险评价综合指数增至5.1。采用该评价模型能较全面地评价研究区地下水污染风险现状和抗污性能,可为区域地下水污染防治和地下水环境管理提供科学依据。     

基于有限差分法的地下水溶质运移模拟:以某垃圾填埋场为例

垃圾填埋场渗滤液中难降解有机物浓度高,且其防渗系统损坏后不易被发现,从而严重威胁周边地下水水质安全。基于MATLAB软件,使用有限差分法求解地下水稳定流和溶质运移模型,并以西部某城市生活垃圾填埋场为例,模拟该垃圾填埋场非正常状况运行对周边潜水含水层水质的影响。研究结果表明:污染物运移方向与地下水流方向一致,在填埋场及其地下水下游方向,COD和氨氮都出现不同程度的超标;垃圾填埋场在非正常状况下运行20年后,COD和氨氮的最大浓度分别为1 039.14,86.62 mg/L,并且在地下水下游方向分别形成0.9621,1.0035 km~2的超标范围,导致水质无法满足GB/T 14848—93《地下水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准限值要求。     

滨海平原区某生活垃圾填埋场地下水污染修复模拟

渗滤液是垃圾填埋场区地下水的主要污染源。以滨海平原区某生活垃圾填埋场为例,采用MODFLOW/MT3D建立模型进行污染物的迁移模拟和修复模拟,模拟持续污染和清理污染源并配套抽水井的2种工况下,COD_Mn在浅层地下水中的迁移扩散特征。模拟结果表明：由于滨海平原区浅层地下水含水层渗透系数很小,水动力条件差,污染物主要影响埋深10 m以浅的2个含水层;持续泄漏将造成污染羽中污染物含量很高,但污染物向场外迁移扩散的距离却很有限,20年后污染物超出场界的迁移距离不超过70 m;设置抽水井可有效地清理污染物,但污染羽的清除速度很慢,需要5～10年的连续抽水方可使污染羽收缩至场内。实际修复中,可根据修复进展情况实时调整抽水井的运行和布设,关停已修复好区域的抽水井,同时加大污染中心抽水井的出水量,并在修复多年污染物浓度依然较高的地段增布抽水井,以加快污染修复速度。建立的污染物迁移和修复模拟模型可为其他相关垃圾填埋场地下水环境调查评估和污染治理提供参考与借鉴。     

赤峰垃圾填埋场地下水污染状况研究及成因解析

近年来,我国地下水污染问题日益突出,填埋场已成为我国公认的地下水重点污染源之一。通过对赤峰垃圾填埋场及其周边地下水环境的系统检测分析,采用单因子指数法及综合评价法对现状地下水进行质量评价,通过主成分分析及Pearson相关性分析开展地下水污染成因解析。基于地下水历史检测数据,对照GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅲ类水体指标限值,2018年12月—2020年8月研究区地下水历史超标指标有氨氮、硫化物、氟化物、总大肠菌群及部分感官性状指标,超标频次11%~90%,超标倍数1.01~120。除氨氮及氟化物,超标物浓度整体呈降低趋势。2020年9月超标物质仅氟化物和总大肠菌群,超标倍数在1.03~1.37。根据Pearson相关性及主成分分析结果,结合大肠菌群的特点,判断填埋场内总大肠菌群超标主要由监测井洗井不充分及周边人类活动影响导致。由该地区地层岩性、地下水化学类型等,结合文献调研,判断氟化物超标主要由水文地质条件决定。氨氮浓度水平波动性较大,各点位均出现历史超标现象。根据背景点与各监测点氨氮浓度的正相关性(P<0.01, R≥0.655),以及渗滤液对场内地下水氨氮浓度贡献率为30.37%等,判断其超标成因主要包括垃圾渗滤液及上游地区农业、农村面源污染。     

某危险废物填埋场地下水污染预测及控制模拟

以某危险废物填埋场为研究对象,在收集其水文地质资料基础上,运用Visual Modflow建立填埋场地下水水流和溶质运移耦合模型,对填埋场防渗层发生渗漏后,渗滤液中Cr6+在地下水中的运移过程以及地面硬化、防渗墙和排水沟3种污染控制措施对污染羽阻隔效果进行模拟预测.结果表明,Cr6+随地下水流方向运移形成污染羽,10 a后污染羽到达水塘边界,运移距离约为1 450 m,但随后10～20 a之间污染羽扩散范围没有明显扩大;地表硬化后,20 a内污染羽未扩散至水塘边界;防渗墙设置到上层含水层底部时,监测井Cr6+浓度高于未设置防渗墙时浓度,设置到下层含水层底部时,Cr6+浓度与设置于上层含水层时监测结果相反;排水沟日排水量达到2 642 m3时能有效控制污染羽扩散,20 a后污染羽尚未污染监测井;地表硬化与排水沟组合控制污染物扩散,效果最佳,同时排水沟日排水量可减少为1 878 m3.因此,当填埋场发生渗漏时,建议采用设置排水沟与周边地表硬化组合的地下水污染控制措施.     

危险废物浸出毒性的理论基础研究

浸出毒性是危险废物毒性特性鉴别的重要指标.美国危险废物毒性特性鉴别标准是针对工业固体废物与生活垃圾共处置产生的污染特性而制定的,其主要保护目标是地下水;日本针对产业废物投海和进入管理型填埋场处置,分别制定了危险废物浸出毒性鉴别标准,其保护目标分别是海洋和普通填埋场地下水.目前中国的浸出毒性标准缺乏完整的理论基础,没有明确阐明固体废物鉴别目的,浸出项目不全.针对美国和日本等的废物浸出毒性鉴别理论基础和方法进行了比较研究,分析了中国危险废物污染特性、污染途径和环境效应,通过模拟工业废物进行不规范处置且受酸雨影响条件下毒性物质浸出向地下水渗滤迁移的过程,以此作为模型确定浸出毒性的浸取方法.     

一种沉淀法处理生活垃圾渗滤液的研究

生活垃圾渗滤液来源于生活垃圾的含水和地表径流和地下水的浸入。渗滤液是一种高浓度的有机废水。与工业废物一起填埋的垃圾渗滤液中还含有较多的重金属,垃圾浸滤液一旦控制不当,将会污染地下水,甚至对人体健康造成危害。目前研究垃圾浸滤液的方法已经成为水处理研究的热点,但研究生活垃圾浸出液中氨氮的去除比较少。本文首先介绍研究磷酸铵镁沉淀去除氨氮的原理,接下来讨论了磷酸铵镁沉淀法去除垃圾渗滤液中的氨氮的各种因素,分析了各种最佳条件的形成。在去除氨氮同时,对重金属也有很好的去除效果。磷酸铵镁沉淀法去除氨氮同时形成的是一种重要复合肥料。MAP法可降低垃圾渗滤液中COD浓度,改善其可生化性,并具有对NH3-N去除率高,无二次污染,受温度影响很小等特点。     

华北平原典型剖面地下水三氮污染时空分布特征

华北平原地下水氮元素污染的时空分布特征鲜有报道,本文结合华北平原水文地质条件,从山前平原至中部平原选取两个剖面,四次采集地下水样品并测定三氮含量,调查评价典型剖面上三氮污染状况并深入分析其时空分布特征。结果表明:华北平原典型剖面上地下水的三氮中超标最为严重的是氨氮;三氮总量整体上随时间呈上升趋势;硝态氮、氨氮、亚硝态氮含量的空间分布不尽相同,前两者在山前平原的含量高于中部平原;第三者则呈相反趋势;从垂直方向上看,三氮含量随地下水埋深增加而减小。在不同的水井类型中,灌溉井和监测井中三氮的含量普遍较高,而在饮用水井中氨氮污染相对严重,会对人类健康造成一定风险。     

绥化市水源地地下水污染特征分析及水质评价

根据2018年绥化市第一水源地13口监测井水质检测结果分析地下水污染特征,并对地下水质进行综合评价.结果表明:绥化市第一水源地取水井主要超标因子为铁、锰、氨氮,第一水源地补给区内其他取水井监测指标中铁、锰、氨氮、溶解性总固体和总硬度超标.硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、总硬度、氟化物和磷酸盐浓度高值区均出现在垃圾填埋场,高锰酸盐指数和氨氮的高值区出现在太平岗村屯地下水井,硝酸盐高值区出现在兴发村屯地下水井.地下水污染评价结果显示污染指标主要为溶解性总固体和氨氮,分别为中污染和极重污染,主要集中有B5、B7、B8、B9、E和X1.溶解性总固体、硫酸盐、氯化物和总硬度空间分布呈相似趋势,高值区均出现在E、 X1、 B7、 B8和B9.氨氮高值区出现在X1,这可能与该处为垃圾填埋场有关.高锰酸盐指数高值区出现在E,硝酸盐氮高值区出现在B8,砷浓度的空间分布没有变化.     

氮肥-垃圾渗滤液复合影响区非饱和-饱和带全剖面氮素分布特征及微生物响应

农田氮肥和垃圾填埋场渗滤液是我国地下水氮素污染的两大来源,从氮肥-垃圾渗滤液复合影响区域内采集6份土壤剖面-地下水样品,分析非饱和-饱和带全剖面中氮素的分布特征,来清晰判识该类典型区域的氮素跨介质污染特征和途径,同时通过高通量测序进行氮循环功能微生物分析,来解析氮循环功能微生物对氮素分布的响应.结果发现,在高施肥量采样点中,土壤中的硝态氮（NO₃^--N）和溶解性有机氮（Dissolved Organic Nitrogen,DON）含量均显著高于低施肥量采样点（p<0.01）,NO₃^--N大量分布在深度0~240 cm的土壤中（p<0.05）,部分NO₃^--N下渗进入地下水,高施肥量采样点地下水中NO₃^--N浓度在总溶解性氮（Total Dissolved Nitrogen,TDN）中占比达31.93%~84.70%,硝化菌在氮循环功能菌中占比为27.08%~87.99%,说明氮肥是该区域地下水NO₃^--N的主要来源.铵态氮（NH₄⁺-N）在非饱和带深度0~20 cm和400~460 cm的范围内含量较高（p<0.05）,垃圾填埋场下游的地下水NH₄⁺-N浓度均超标,在TDN中占比为26.40%~59.71%.统计分析表明,垃圾填埋场渗滤液可能是造成地下水中NH₄⁺-N浓度空间差异的重要因素,并很可能是导致地下水位波动带附近出现NH₄⁺-N高积累的主要原因（p<0.05）.这些结果将有助于复合影响区氮素的污染评估和防控.     

沉积盆地地下水无机氮来源示踪及其演化模式

以我国沉积型盆地三江平原的典型农业区抚远地区为例，采用水化学法和GIS技术分析区域水化学成因作用及无机氮素的污染特征，利用氮氧双稳定同位素分布特征及稳定同位素解析模型（SIAR）确定氮素来源及各污染源贡献比，基于对影响氮素浓度变化的多项因素的认识，建立区域氮素的水化学演化模式.结果表明：研究区地下水中氨氮超标率为56.52%，毫克当量百分数平均值占无机氮总量的55.50%，是地下水无机氮素中污染影响程度最大的指标；土壤有机氮、厩肥污水和氨态化肥是径流补给区氮素的主要污染来源，各污染端元贡献比由大到小依次为40.49%、30.24%和29.27%.地下水补给区是氨氮污染最重的区域，排泄区是硝酸盐氮污染相对严重的区域，氧化还原条件是影响氮素浓度的关键因素；在氮素的时空演化过程中，除二级阶地仍保持天然水化学状态外，一级阶地和漫滩区的氮素浓度均有不同程度的升高.