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非正规垃圾填埋场环境风险评估——以海南省某垃圾填埋场为例

来源:墣锦环境 作者: 发布时间:2021-08-10 15:57:24 浏览次数:510次

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赵春风1,宋小毛1*,吴多贵1,赖朝园1,邝美娟1

(1. 四川墣锦净土科技有限公司,四川 成都  13629728037

 

摘要:科学的非正规垃圾填埋场的调查评估是相关部门正确决策的基础,也是未来修复后评价的依据,本文以海南省某垃圾填埋场为例,通过取样监测分析和现场周围环境实地调查,从污染源、迁移途径、污染受体三个方面,对其13项环境风险影响因子赋值,并综合分析定量评价,本非正规垃圾填埋场环境风险评估得分为24环境风险等级为低风险。

关键词:非正规垃圾填埋场;环境风险评估;赋值;综合分析定量评估

 

Abstract: Scientific investigation and evaluation of informal landfill site is the basis for relevant departments to make correct decisions, and it is also the basis for future post remediation evaluation. Taking a landfill site in Hainan Province as an example, 13 environmental risk impact factors were assigned from three aspects of pollution source, migration path and pollution receptor through sampling monitoring analysis and field investigation of surrounding environment Combined with quantitative analysis, the environmental risk assessment score of the informal landfill site is 24.The environmental risk level is low risk.

Key words: informal landfill site; environmental risk assessment; assignment; comprehensive analysis and quantitative assessment

 

非正规垃圾填埋场是指未按照垃圾卫生填埋场相关标准规范设计和建筑未按照相关政府部门审批程序办理土地利用规划、立项、环境保护等方面的合法手续的垃圾填埋场[1]。非正规垃圾填埋场具有环境风险较高,基础资料匮乏的特点。因此,场地调查可为非正规垃圾填埋场的治理、修复提供可靠、科学的基础数据[2],为非正规垃圾填埋场的综合治理提供理论支撑。

1 海南省某非正规垃圾填埋场现状

该垃圾填埋场坐落于海南省,垃圾堆场区域地势呈西高东低,南高北低的趋势,表面种上了小叶桉;主要以生活垃圾为主,少量建筑垃圾及混合垃圾,未铺设防渗系统、填埋气体导排、渗滤液导排及处理等设施,沿着垃圾堆场的边界开挖有排水沟。西侧和东侧为橡胶林,北侧和南侧为桉树林,周边1000米范围内无居民区、地表水等敏感点该垃圾堆场内的垃圾在原地形上堆填起来,当垃圾量达到一定程度时,当地的环卫主管部门在垃圾堆放场内挖坑将垃圾填埋在地下。自1998年启用,2017年停止使用并进行了封场覆土。根据现场调查该垃圾场堆场面积63.873亩。根据填埋场资料垃圾体量为187737 m3

2 非正规垃圾填埋场污染与危害

2.1场地布点采样

2018821-24日开展该垃圾堆场的土壤和地下水钻探工作,包括8个土壤采样点和6个地下水采样点。在垃圾堆场下游布设2个土壤和地下水钻探采样点(BMJMW4BMJMW5),北侧(BMJMW6)和南侧(BMJMW1)分别布设1个土壤采样点和1个地下水钻探采样点,西侧(上游BMJMW7)布设1个土壤和地下水对照点,垃圾堆场内部布设1个土壤和地下水钻探采样点(BMJMW2),另外在垃圾堆场北侧边界(BMJS2)和南侧边界(BMJS1)各增加1个表层土壤采样点,见图1

 

1 项目采用点位图

 

2.2地下水污染

地下水样品的pH值范围在3.46~6.19之间,样品总体呈酸性,BMJWM1BMJWM2BMJWM5样品中的pH值超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017 类标准限值。

BMJWM2样品中的氨氮、氯化物、氟化物、溶解性固体超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017 类标准限值。

BMJWM4样品中的硝酸盐、氯化物、溶解性固体超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017 类标准限值。

BMJWM6样品中的氨氮、硝酸盐、氯化物、氟化物、溶解性固体、铅、锰超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017 类标准限值。

此外,在BMJWM2样品中还检出了挥发性有机物苯,浓度为0.9µg/L,未超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017 类标准限值;在BMJWM1BMJWM6BMJWM7样品中检出了挥发性有机物氯甲烷。

半挥发性有机物在送检的7组地下水样品(含平行样)中均未检出半挥发性有机物。

此外本次调查在该垃圾堆场的排水沟采集了1组渗滤液样品(BMJDBW)送检,检测结果显示 pH值呈弱酸性。挥发性有机物和半挥发性有机物未检出。

2.3土壤污染

送检土样品的pH值范围在4.3~7.4之间,除BMJMW7-1.5(垃圾场上游)为弱碱性外,其余的样品呈酸性。

送检的21个土壤样品中8种重金属均检出,铜的浓度在2.1mg/kg~40.6mg/kg之间,铬的浓度在8.0mg/kg~30.4mg/kg之间,砷的浓度在2.2mg/kg~14mg/kg之间,镍的浓度在2.2mg/kg~13mg/kg之间,铅的浓度在4.9mg/kg~99.3mg/kg之间,锌的浓度在11.3mg/kg~226mg/kg之间。镉仅在BMJMW2-0.5样品中检出,浓度为0.3mg/kg;汞仅在BMJS1-0.7BMJMW2-0.5样品中检出浓度分别为0.07mg/kg0.5mg/kg。所有检出的重金属均未超过《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准》(GB/T 36600-2018)第二类用地筛选值。

2.4土壤和地下水结果评价

送检土壤样品所有检出的重金属均未超过《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准》(GB/T 36600-2018)第二类用地筛选值。挥发性有机物、半挥发性有机物在送检的土壤样品中均未检出。垃圾BMJMW2-0.5样品中的重金属铜、铬、镍、铅和锌比其他样品总的铜、铬、镍、铅和锌含量高,尤其是铅和锌表现出明显的差异;但是垃圾下的土壤样品(BMJMW2-1.2BMJMW2-1.5BMJMW2-2.0)和垃圾堆场下游采样点位(BMJMW4BMJMW5)的土壤样品与其垃圾堆场上游点位(BMJMW7)的土壤样品并无明显的差异,说明垃圾堆场未对调查区域的土壤造成影响。

送检地下水样品超标因子有pH值(最大超标倍数2.36)、氨氮(最大超标倍数15.13)、硝酸盐(最大超标倍数1.68)、氯化物(最大超标倍数2.63)、氟化物(最大超标倍数1.53)、溶解性固体(最大超标倍数0.48)、铅(超标倍数1.35)和锰(超标倍数0.24),超标点位为垃圾堆放场内部的BMJMW2以及垃圾堆放场下游的BMJMW4BMJMW6;此外地下水在BMJMW1BMJMW6BMJMW7样品中检出了挥发性有机物氯甲烷,垃圾堆场内部BMJMW2样品中检出挥发性有机物苯,说明调查区域的地下水已经受到了该垃圾堆场的影响。

3 非正规垃圾填埋场危害风险评估

综合考虑各项因素并结合数据的可得性,选取垃圾场运行状况、堆场占地、污染防治措施、垃圾成分、堆体稳定性以及对周围居民与环境的影响作为评估因素。

3.1土壤污染情况

根据土壤污染物超标情况,超标倍数累加,其累计超标倍数为风险权重赋值

3.2地下水污染情况

根据地下水污染物超标情况,超标倍数累加,其累计超标倍数为风险权重赋值。

3.3填埋场封场时间

大量的勘测研究表明,垃圾填埋时间可以反映出填埋物中可降解污染物所处的状态,随着垃圾填埋时间的延续,垃圾堆体内的可降解污染物含量会逐渐降低,危害程度逐渐下降。为此,将垃圾填埋封场时间分为五级:小于3 a3~5 a5~10 a10~20 a、大于20a

3.4垃圾填埋量

填埋垃圾量越大,非正规垃圾填埋场产生的污染物越多,目前广泛使用的规模分级方法是:大型垃圾填埋量大于50 000 m3、中型垃圾填埋量为5 000~50 000 m3、小型垃圾填埋量小于5 000 m3。根据调查,有许多非正规垃圾填埋场填埋量远大于5m3。因此,填埋规模分级增加填埋量30m3 的超大型填埋场,即垃圾规模分为 5 级。

3.5迁移途径

垃圾填埋场污染迁移主要受到垃圾场地下防渗情况、包气带土壤渗透性、地下水埋深、年降雨量等因素影响。由于非正规垃圾填埋场普遍未采取防渗措施,因此非正规垃圾填埋场主要防渗能力依靠包气带土壤渗透性。

3.5.1 防渗措施

防渗措施可分为5级别。具体如下:

1 防渗措施风险赋值

防渗措施

环境风险赋值

未采取任何防渗措施

5

简易防渗

4

一般混凝土或一般黏土防渗

3

抗渗混凝土或压实黏土防渗

2

抗渗混凝土+铺设HDPE防渗膜

1

 

3.5.2 包气带土壤渗透性

土的颗粒大小、形状,直接影响土的渗透性。土粒越粗、越浑圆、越均匀时,渗透性就越大。当砂土中海油较多的粉土及粘土颗粒是,其渗透系数就会大大降低,渗透性越低[3],污染物越不易在土壤环境中扩散。

 

 

 

2 包气带土壤渗透性环境风险赋值

土体类型

环境风险赋值

纯砾

5

纯砂与砾混合物

4

极细沙

3

粉土,砂与粘土混合物

2

粘土

1

 

3.5.3 地下水埋深

地下水埋深决定了污染物与包气带介质的接触时间,控制着地表污染物到达含水层之前所经历的各种水文地球化学过程及物理化学过程,因而,它与污染物进入地下水系统的可能性密切相关。通常,地下水位埋深越大,地表污染物到达含水层所需的时间越长,污染物在运移过程中被稀释的机会也越大,到达地下水系统的可能性则越小[4]。参考王秀杰等对海南省平原区浅层地下水进行脆弱性评价中海南省地下水埋深赋值[5]

3 地下水埋深环境环境风险赋值

地下水埋深(m

环境风险赋值

0~1.5

5

1.5~9.3

4

9.3~15

3

23~30

2

≥30

1

注:区间包含取较小数值

3.5.4 年降雨量

年均降雨量对土壤的地球化学行为有重要影响。400mm800mm1400mm是土壤中元素地球化学行为发生变化的重要拐点[6]。同时,本研究结合海南省降雨特点提出如下风险赋值。

4 年降雨量环境风险赋值

年降雨量(mm

环境风险赋值

400

5

400~800

4

800~1400

3

1400~1800

2

≥1800

1

注:区间包含取较小数值

 

3.6 周边环境敏感点

环境敏感点主要包括地下水及邻近区域地表水用途、周边 500米内人口数量、离最近敏感目标的距离、人群进入和接触垃圾场的可能、土地规划用途等因素。

3.6.1地下水及邻近区域地表水用途

现场调查确定项目1000米范围内是否含有地表水和地下水饮用水水源。如有地表水判断地表水用途,根据用途的不同分为以下5级。

 

 

 

 

5 地下水及邻近区域地表水用途环境风险赋值

地下水及邻近区域地表水用途

环境风险赋值

饮用水水源地

5

农业灌溉

4

景观用水

3

工业用水

2

无地表水

1

3.6.2周边 500米内人口数量

周边 500米内人口数量分为5个等级。

6  周边 500米内人口数量环境风险赋值

周边 500米内人口数量(人)

环境风险赋值

100

5

100~300

4

300~600

3

600~1000

2

≥1000

1

注:区间包含取较小数值

3.6.3离最近敏感目标的距离

根据环境敏感点是指垃圾填埋场周围可能受污染物影响的住宅、学校、医院、行政办公区、商业区以及公共产所等地点。随着距离的增加,环境风险越小。可分为以下五个级别。

 

 

 

 

7  离最近敏感目标的距离环境风险赋值

离最近敏感目标的距离(m

环境风险赋值

100

5

100~300

4

300~600

3

600~1000

2

≥1000

1

注:区间包含取较小数值

3.6.4人群进入和接触垃圾场的可能

根据垃圾场位置、周边路况、人群活动规律等综合判断人群进入和接触垃圾场的可能性,人群接触可能性越高,其环境风险越高。

8  人群进入和接触垃圾场的可能环境风险赋值

人群进入和接触垃圾场的可能

环境风险赋值

5

较高

4

3

较低

2

1

 

3.7 评估分值分配

根据非正规填埋场造成环境污染实际经验,设定各评估因素的分值分配赋值。经由此表对填埋场进行综合评估,并按照高、较高、中、较低、 5 个档次确定各非正规填埋场的风险等级。

根据-途径-受体的风险评估体系,该垃圾堆场的风险评估结果见表9

9 环境风险赋值统计表

指标

说明

指标赋分值结果

污染源特性

土壤污染物超标总倍数

均未超标

0

地下水污染物超标总倍数

所有超标因子最高超标倍数的总和(25.4倍)

25.4

是否检出有毒有害的有机污染物/甲烷气

地下水检出苯和氯甲烷

5

垃圾填埋量

本次高密度电法勘查估算垃圾量为187737m3

3

填埋时间

通过人员访谈得知,垃圾堆放时间为1998-2017年,共19

5

合计

38.4

迁移途径

垃圾场地下防渗情况

根据现场钻探,为粉土

3

包气带土壤渗透性

根据现场钻探,为粉土

2

地下水埋深

根据现场钻探,最低水位为2.1

3

年降雨量

地区年降雨量为915毫米

2

合计

10

污染受体

地下水及邻近区域地表水用途

根据现场踏勘和人员访谈,周边1000米范围内无地下水和地下水井

1

周边 500米内人口数量

500米范围内无居民区

1

离最近敏感目标的距离

1000米范围内无敏感点

1

人群进入和接触垃圾场的可能

位于偏远地区,人群进入可能性较低

1

合计

4

 

 

 

 

 

10  污染源特性环境风险赋值表

污染源特性

环境风险赋值

21

8

18~21

7

15~18

6

12~15

5

9~12

4

6~9

3

3~6

2

3

1

注:区间包含取较大数值

11  迁移途径环境风险赋值表

迁移途径

环境风险赋值

16~20

5

12~16

4

8~12

3

4~8

2

4

1

注:区间包含取较大数值

12  污染受体环境风险赋值表

迁移途径

环境风险赋值

16~20

5

12~16

4

8~12

3

4~8

2

4

1

注:区间包含取较大数值

 

13  风险等级评估表

环境风险分数

环境风险等级

160~200

120~160

较高

80~120

40~80

较低

40

注:区间包含取较大数值

通过监测分析和现场调查,本非正规垃圾填埋气污染源特性风险指数较高,迁移途径环境风险指数一般,污染受体风险指数较低。为统计环境风险评估综合得分,区分不同填埋场环境风险等级,对污染源、迁移途径、污染受体三个因素分别赋值。本非正规垃圾填埋场的环境风险分数计算公式如下:

环境风险分数=污染源×迁移途径×污染受体

本非规格垃圾填埋境风险分数计算结果为24根据表13,本非正规垃圾填埋场环境风险等级为低。

4 结论

科学的非正规垃圾填埋场的调查评估是相关部门正确决策的基础,也是未来修复后评价的基础,本文以海南省某垃圾填埋场为例,通过取样监测分析和现场周围环境实地调查,从污染源、迁移途径、污染受体三个方面,对其13项环境风险影响因子赋值,并综合分析定量评价,得到科学有效的结论。本文可为非正规垃圾填埋场调查评估标准的确立提供参考依据。

 

参考文献

[1] 李航,霍维周,郑彬彬,等.非正规垃圾填埋场调查与治理研究[J].环境与可持续发展,2009341):44-45.

[2] 李玲,王颈军,唐跃刚. 封场非正规垃圾填埋场的场地调查浅析[J]. 环境卫生工程,2014222):59-61.

[3] 王艳宏. 天津市浅层地基土渗透特性及分析[J]. 土工基础,2011052):39-41.

[4] 蒋方媛郭清海.大型新生代断陷盆地的浅层地下水的脆弱性评价——以山西太原盆地为例[J]. 地质科技情报20080297-102.

[5] 王秀杰封桂敏王丽娜.海南省平原区浅层地下水脆弱性评价[J]. 南水北调与水利科技201503548-552.

[6] 李娟,唐庆,周墨,等.降雨量对土壤中重金属元素行为影响的研究[J].  中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑.

 

作者简介:赵春风(1987-),男,硕士,研究方向为环保咨询、环境风险评估。

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