某危險廢物集中處置場場址地下水影響預測評價

孔登鋒，宋 揚

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 概 況

為改變目前危險廢物處置技術落后，存在二次污染的局面，實現危險廢物無害化、減量化、資源化的目的，擬建設一個處置技術先進的綜合性危險廢物集中處置場。項目總占地面積21.55 hm2。在危險廢物處置過程中將要產生一定量的鉻、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅和鎳等污染元素，易對周邊土壤及水環境產生影響。

2 自然地理

研究區地貌成因類型單一，形態類型簡單，只發育鹽沼化河谷低地堆積地形，呈帶狀由西北向東南弧形發育。建設場地標高170 m左右，地形平坦開闊，此地勢在境內相對較高。區域百年一遇洪水位為123.63 m。

建設區屬寒溫帶大陸性季風氣候區。氣候特點是冬季寒冷、干燥而漫長，夏季溫熱濕潤而短暫，雨熱同季，春季風大，升溫較快，秋季晴朗，降溫快。全年日照時數為2 744.6 h，常年盛行西北風。多年平均氣溫3.3 ℃;多年平均相對濕度64%;多年平均降水量448.7 mm，歷年最多降水量656.6 mm，歷年最少降水量293.5 mm;年平均蒸發量1 373.0 mm;最大凍土深度2.0 m;無霜期140 d。

3 場地區地質及水文地質條件

松嫩中斷陷是一個大型的中、新生代內陸斷( 拗) 陷盆地。自中生代早期始，本區與整個盆地一起大幅度沉降，堆積了數千米厚的白堊系地層。區內控制深度240 m以內發育地層包括第四系全新統、上更新統、中更新統、下更新統及白堊系上白堊統嫩江組地層。

3.1 場地地層及滲透性

場區所屬地貌單元為高平原區，第四系松散堆積物厚度25 ～29.5 m，地層由上至下為粉質黏土、粉砂、粉土及粉質黏土( 含砂) 、粗砂，為沖積—淤積相地層( 圖1) 。垂直滲透系數分別為9.61 ×10－7m/s ～2.22 ×10－6m/s、2.15 ×10－4m/s、1.74 ×10－5m/s、＜1.0 ×10－7m/s、3.35 ×10－4m/s，透水程度屬透水弱透水～不透水。

圖1 擬建場地典型水文地質剖面圖

3.2 地下水類型特征

根據場區地下水的形成、運移和賦存條件，地下水可分為第四系松散巖類孔隙水及白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水兩種類型地下水。區內第四系地下水資源貧乏，白堊系砂巖孔隙裂隙水較發育。第四系松散巖類孔隙水包括上更新統哈爾濱組及中更新統上荒山組孔隙裂隙水，兩者主要含水介質分別為粉砂、粉質黏土及粗砂，其中粉砂層呈透鏡體狀分布，屬上層滯水; 粉質黏土裂隙水及粗砂含水層分布亦不均，粗砂層局部缺失。

3.3 地下水補逕排條件與含水層間水力聯系

大氣降水入滲是研究區地下水的重要補給來源，第四系上更新統哈爾濱組粉細砂、細砂孔隙承壓水可直接接收大氣降水補給，中更新統上荒山組承壓水，接受大氣降水直接補給外，還可接受上游側向徑流補給。白堊系碎屑巖裂隙孔隙承壓水主要接受上游區的側向徑流補給。

根據抽水試驗結果及場地水文地質條件分析，場地區各含水層垂向水力聯系不密切，白堊系裂隙孔隙水與上部第四系孔隙水也無密切水力聯系，水平向影響相對較顯著，但滲透較慢。該工程帷幕樁深度為12 m。防滲墻體深度為12 m。下部地層均為粉質黏土層，起到相對隔水的作用，對下部含水層影響程度甚微。

3.4 地下水動態特征

研究區中更新統上荒山組粉細砂、細砂孔隙水因直接接受大氣降水入滲及灌溉回滲補給，其動態特征明顯服從于降水規律，反映在:地下水位6 ～9月上升并達到峰值。地下水動態為單峰型，水位變幅為1.5 ～2.0 m。此外，每年4月解凍期，接受融雪補給，水位出現小幅度上升。

研究區白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水不能直接接受大氣降水補給，動態特征與降水規律反映不十分明顯。地下水位動態也為單峰型，只是峰值與降水不對應，要滯后2 ～3個月，水位變幅0.5 ～1.0 m。

4 地下水影響預測評價

區內接受大氣降水入滲補給的含水層主要是第四系上更新統哈爾濱組粉、細砂層及粉質黏土孔隙裂隙水，也間接的補給其下部的上荒山組孔隙水。在天然狀態下研究區內年側向徑流量很小，補給主要來源為垂直大氣降水補給。第四系上荒山組滲透性相對較好的粗砂含水層不連續，故處置廠不是處于地下水的上游區，所以在風險事故狀態下對下游地下水影響程度微弱。

場區周圍無集中供水水源地，因此根據地區水文地質條件，含水層巖性及分布特征，綜合分析評價，對地下水污染進行預測評價。

4.1 第四系上更新統哈爾濱組 粉、細砂孔隙水影響預測

第四系上更新統哈爾濱組主要的含水介質主要為:

1) 粉砂，埋深較淺，一般1.9 ～3.1 m，上部土體柱狀節理發育，局部含有孔隙，滲透性較好，遭受污染的可能性大。但此層不是周邊生活用水的目的層，且處置場周圍形成防滲帷幕，可視為安全。

2) 該層由于下部分布較厚的粉質黏土層，滲透性差，起到相對隔水的作用，與下部上荒山組含水層無密切水力聯系，且處置場又有防滲墊層存在，故通過哈爾濱組含水層向下部上荒山組含水層污染機會甚小。

4.2 第四系中更新統上荒山組粉質黏土裂隙水、粗砂孔隙水影響預測

第四系上荒山組主要含水介質為粗砂和含砂粉土，其中滲透性相對較好的粗砂層呈透鏡體狀分布，分布不均，在處置場東北部缺失。在場區僅在SK1 孔揭露，水位埋深一般9.0 m左右，水量一般，含水層上部分布18 ～20 m厚的粉質黏土層，起到了相對隔水的作用。該層與上部粉質黏土裂隙水同時為周邊村屯的主要飲用水目的層，埋深較大，受影響程度甚微。經最大風險程度預測，至處置場下游滲流( 擴散)緩慢。

4.3 白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水

該層主要含水介質為白堊系砂巖，水量較大，水質較好，上部泥巖為天然隔水層，對該層水體起到了保護作用，也是地區供水改水目的層，部分居民飲用及絕大部分灌溉井，對該層影響小。

5 結論及建議

5.1 結論

污染物在含水介質中的運移特征受水文地質條件和含水介質的性質之制約。根據場地區含水介質類型及水文地質條件，第四系上更新統哈爾濱組粉、細砂孔隙水受影響程度大，考慮到場區四周進行防滲帷幕處理，且此層不是居民用水水源，危害性小; 第四系中更新統上荒山組粉質黏土裂隙水、粗砂孔隙水受影響程度小;白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水受影響程度最小。

第四系中更新統上荒山組下部泥質粗砂、細砂孔隙承壓水含水層呈透鏡體狀不連續，滲透性差。根據調查下游區本層含水層缺失，上部含水層體呈透鏡體狀分布，與處置場區不連續，且主要接受大氣降水補給。這樣污染質隨地下水載體滲流( 擴散) 更加緩慢，影響程度甚微。

經過研究區水文地質條件、處置場安全等方面論證和最大風險程度預測，工程建設對地下水環境影響甚微，工程場地及周邊的水文地質條件適宜此工程建設。

5.2 建議

場區進行防滲處理后，對淺層(12 m以內) 污染質滲入地下含水層起到了隔離作用，但應加強對防滲構筑物的安全監測工作，防止構筑物損壞而引發地下水污染。在場區及周邊建立地下水水質監測網點，建立水質監測數據庫，隨時掌握水質信息，判斷地下水環境的安全性，做好應急預案，做到防患于未然，防止地下水污染危害的發生。

［1］周福俊. 松嫩平原中部地區地下水環境研究［M］. 長春: 吉林大學出版社，1994.

［2］黑龍江省水文地質志編撰委員會. 黑龍江省水文地質志［M］. 哈爾濱:黑龍江人民出版社，2000.

［3］地質礦產部水文地質工程地質技術方法研究隊. 水文地質手冊［S］. 北京:地質出版社，1978.