危险废物填埋场对地下水污染的控制策略

时间:2022-09-28 09:30:47

危险废物填埋场对地下水污染的控制策略

摘要:危险废物会对生态环境和人类健康构成严重的危害,危险废物填埋场也是地下水的潜在污染源,想要利用填埋方式处置危险废物,也必然要做好处理其渗滤液的措施,防止污染地下水或水源。

关键词:危险废物;填埋场;渗滤液;控制措施

中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:

危险废物,是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。如果对这类废弃物随意或者做不恰当的处置,那么将会对周围的自然环境产生有害影响,甚至会威胁人类的健康与生活。在工业生产过程以及人类的生活中,会产生大量的固体废物,其中危险废物也占有一定的比例。从经济、环境的角度来看,用安全填埋法处置这些危险废物,对我们发展中国家来说还是较为普遍适用的。

危险废物填埋场对周边环境的影响存在比较大的风险,需要考虑的因素也较多,包括交通、地质条件、水文、气象等等诸多方面,其中对地下水所可能产生的污染风险尤为值得关注。

比如在北京,随着南水北调工程的实施,地下水资源得到涵养,与此同时,地下水位将会上升,一些被埋藏于地下,隔离措施不完善的人工回填废物就会和地下水直接接触,从而造成对地下水的污染。据调查显示,南水北调北京段工作区内共有非正规固体废弃物填埋、堆放物38处,大部分填埋场都是利用遗弃的沙石坑堆放,坑底部均无防渗设施。预计南水北调10年后,这些非正规垃圾场中将有很大一部分受到地下水不同程度的浸泡,产生大量的垃圾浸出液。浸出液中污染物进入地下含水层后,势必对附近的地下水造成不同程度的污染。

由此可见,采取适当的防渗措施来防止危险废物填埋场中产生的渗滤液对地下水造成污染是十分必要的。

目前危险废物填埋场中的主要防渗措施有:

危险废物填埋场的规划与选址。

首先在制定填埋场规划时,除了要考虑国家危险废物管理规划外,还必须充分考虑地区环境保护和工业总体规划、区域危险废物处置规划、环境影响评价、环境保护对策、环境监测结果以及场址恢复计划等,根据这些制定包括填埋场选址、计划填埋容量、计划填埋年限和场址恢复计划等在内的填埋场规划。

其次在确定场址问题上要注意:(1)一般将危险废物处置的经济运输距离定为50km,即由废物产生地到填埋场的运输距离不宜超过50km,但对于一些专用废物填埋场及区域性集中填埋场,需要在更广范围内收集废弃物,所以运输距离要更长,此时一般在填埋场规划时主要考虑废物的主要产生地。运输废物一般选用公路运输,但无论哪种运输方式,都应进行环境风险评价,配置必要的事故应急设施和应急计划。(2)对国家和地区的有关法规、污染控制标准进行详尽的研究。比如,法律禁止在水源保护地、各种自然保护区、农业保护区、文物保护区内建立填埋场;根据《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001),填埋场场址的地质条件应符合下列要求:①能充分满足填埋场基础层的要求;②现场或其附近有充足的黏土资源与满足构筑防渗层的需要;③位于地下水饮用水水源地主要补给区范围之外,且下游无集中供水井;④地下水位应在不透水层3m以下;⑤天然地层岩性相对均匀、渗透率低;⑥地址结构相对简单、稳定,没有断层。(3)填埋场应该与周围环境尽可能的协调、融洽。首先不能对周围环境造成破坏,其次填埋场的存在不应干扰这一地区内原有设施的正常运行,第三,填埋场应尽可能远离人们视线和交通要道。(4)填埋场应避开地址断裂带、坍塌地带、地下溶洞,应选择有较厚的低渗率土层和地下水位的地区,应尽量避开软土地基和可能产生地基沉降的地区,场址不能位于有落石、滑坡、雪崩或侵蚀的区域。(5)填埋场的建设必须与地区发展协调一致,一方面,要考虑由于地区经济结构和工业发展而造成的废物产量和性质的变化;另一方面,场址的确定要考虑周围地区社会、经济和文化的发展,以防填埋场在运行期和封场后成为这些发展的阻碍。

2.填埋场防渗层系统。

防渗衬层系统是填埋场必不可少的设施,它将填埋场内外隔绝,防止渗滤液渗漏进入土壤和地下水,阻止外界水进入废物填埋层而增大渗滤液的产生量。制造衬层的材料必须能够防止废物在填埋场有效寿命期间进入其内,要有合适的化学性质、足够的强度和厚度,以防止在压力梯度、与废物或渗滤液发生物理接触、气候条件、安装应力和日常作业应力作用情况下衬层发生破坏。如果场地具有饱和渗透系数小于1.0×10-7 cm/s且厚度大于5m的天然基础层,则可以采用天然材料衬层,但需满足经机械压实后的饱和渗透系数小于1.0×10-7 cm/s和厚度大于1m两个条件;如果场地的天然基础层的饱和渗透系数在1.0×10-6——1.0×10-7cm/s之间,或厚度小于5m,则需要采用复合衬层,复合衬层是将人工合成材料制成的衬层直接铺放在黏土经人工碾压后形成的天然材料衬层上;如果场地的天然基础层饱和渗透系数大于1.0×10-6cm/s,必须采用双人工衬层,即在复合衬层的基础上再加一层人工合成材料衬层。通常采用双衬层系统,第二衬层是由合成膜与黏土层构成的复合衬层,这种双衬层系统的上衬层之上应设有渗滤液收集系统,两个衬层之间应设有第二渗滤液收集系统,衬层之下的地基或基础必须能够为衬层提供足够的承载力,使衬层在沉降、受压或上扬情况下能够抵抗其上下的压力梯度而不发生破坏。

3.填埋场渗滤液控制系统。

渗滤液控制系统与防渗衬层系统同样重要,由渗滤液集排水系统、地下水集排水系统和雨水集排水系统组成。

渗滤液集排水系统是渗滤液控制系统的重要组成部分,主要作用是排除产生的渗滤液以减少其对衬层的压力,包括排水层、过滤层、集水管,根据其所出衬层系统的位置分为初级集排水系统、次级集排水系统和排出水系统。

地下水集排水系统的作用是防止由于衬层破裂而导致地下水涌入填埋场,使所需处理渗滤液量增加,从而给渗滤液集排水系统造成压力,防止渗滤液渗漏进入地下水而造成地下水污染,同时还具有一定的衬层渗漏检测功能。

雨水集排水系统就是收集与排出汇水区内可能流向填埋区的雨水、上游雨水及未填埋区域内未与废物接触的雨水,以减轻渗滤液处理设施的负荷。

4.渗滤液处理系统。

雨水通过填埋体后,部分可溶性成分被浸出,所以渗滤液的性质大多取决于危险废物的种类和溶解的物质。一般对新近形成的渗滤液最好采用的方法是好氧和厌氧生物处理方法,对于已稳定填埋场产生的渗滤液最好采用物理—化学处理法,也可以选择回灌法、土地法、超滤膜、渗滤液再循环等多种方法。

5.填埋场的封场覆盖。

当填埋场无非再填入固体废物时,必须封场,作用是减少渗滤液对环境和人类健康所造成的危害,同时也可以阻止填埋场中有毒有害气体等的释放。最终覆盖层包括底层、防渗层、排水层及排水管网、保护层和植被恢复。为了完成废物稳定化过程,填埋场封场后还应继续管理,一般规定要延续到30年,期间要维护最终覆盖层的完整性和有效性,继续进行渗滤液的收集、处理,继续监测地下水水质的变化。

对渗滤液的控制是一个有序的填埋场的施工和运行的主要要求,几乎对所有的受到严重污染的场址和主要的水污染都源于渗滤液毫无控制的渗透到底层土,从而进入地下水或水源,甚至表层水体都因渗滤液的进入而受到严重污染。因此,做好防渗措施是防止地下水受渗滤液污染的关键所在。

参考文献

[1]GB18598-2001,《危险废物填埋污染控制标准》[S]

[2]国家环境保护总局科技标准司.《危险废物污染防治技术指南》[M].北京,中国环境科学出版社,2004

[3]国家环境保护总局危险废物管理培训与技术转让中心.《危险废物管理与处理处置技术》[M].北京,化学工业出版社,2003

[4]刘茵、杨毅、刘立忠.危险废物安全填埋场对地下水污染的风险评价和控制策略[J].陕西建筑,2007,10.

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