某非正規工業固體廢物填埋場填埋物空間分布調查應用研究

宋曉威

（上海久澄環境工程有限公司，上海 201808）

1 引言

非正規填埋場基本上都是利用自然條件堆填，沒有按照正規填埋場建設規范標準進行邊坡、頂部、底部防滲漏設計和建設，本次調查的非正規工業固體廢物填埋場也不例外。同時，該填埋場的填埋廢物種類多種，填埋時間跨度較大，對其周邊環境造成了很大的污染隱患。因此，如果不能準確地查明該填埋場填埋物的種類、污染現狀及規模，對后續進行針對性的治理工作就難以開展。

為滿足該填埋場后續綜合治理、設計的需求，對該填埋場進行了專項調查工作。該專項調查工作任務主要是查明填埋范圍內固體廢物的種類、有毒有害物質成分特征、空間分布及固體廢物體量。

本文針對該填埋場固體廢物來源、填埋歷史與現狀，參照并借鑒污染地塊調查技術導則相關內容，梳理該填埋場填埋物體量勘查的工作流程、技術要點等方面，并應用于該類非正規填埋場填埋物空間分布及體量調查工作中，建立了基本的工作流程，實踐證明，污染地塊的調查方法可用于該類非正規填埋場填埋物空間部分及體量調查應用。

2 該填埋場填埋物體量專項勘查

該填埋場填埋物體量勘查共包括了兩個階段的工作，第一階段主要進行了相關資料的搜集、人員訪談及現場踏勘，提出針對性調查工作方案。第二階段主要根據第一階段確定的調查工作方案，采用鉆探和室內實驗等手段，查明填埋物的種類、有毒有害物質的成分特征、空間分布情況和體量大小。

2.1 該固體廢物填埋場填埋物主要來源、填埋歷史與現狀

通過資料收集、人員訪談與現場踏勘等工作，確認填埋場內固體廢物主要來源于周邊鎳鈷冶煉企業產生的廢渣和造紙企業產生的苛化白泥。該填埋場填埋始于20世紀20年代中期，并于2014年年底正式停用。

該填埋場總體呈南北狹長形狀，南高北低，南北最大落差48m。

2.2 區域劃分

根據該填埋場南北地勢高差，以填埋區內不同高差堆填平臺實際情況，將該填埋場劃分為5個不同堆填平臺區域，以便更科學合理地進行鉆探點位布置，5個劃分區域信息見表1。這里借鑒的是污染地塊調查監測點位布設方法中的分區布點原則，即根據原有地塊內不同功能區（如生活辦公區、生產區、污水處理區等）進行區域劃分。

表1 堆填場5個區域劃分情況

2.3 鉆孔點位布置

在以上劃分的5個不同堆填平臺區域內，按照系統布點法進行鉆孔點位布置，具體點位布置及信息見圖1。

圖1 鉆孔點位布置及高風險等級區域劃分

2.4 固體廢物鉆探與填埋總量估算

（1）設備選型

采用國內傳統30鉆機，雙套管取心（可有效避免由于局部區域填埋不均、不實等造成的塌孔）系統進行填埋物柱體的采集。

（2）點位鉆探深度

鉆孔最大深度至填埋底部原土壤層，鉆至原土壤層厚度小于50cm，并在鉆孔采樣結束后對鉆孔進行封孔，以防止鉆孔人為通道造成污染擴散，封孔材料選用優質顆粒狀膨潤土。

（3）固體廢物填埋總量估算

根據各區域面積，采樣點位數量級分布情況，孔口標高，固體廢物填埋深度，采樣點位平均代表面積進行固體廢物填埋總量計算，具體統計見表2～表6。

表2 I區固體廢物填埋體量估算

表3 II區固體廢物填埋體量估算

表4 III區固體廢物填埋體量估算

表5 IV區固體廢物填埋體量估算

表6 V區固體廢物填埋體量估算

由此估算出該填埋場工業固體廢物填埋總量為487 810.5m3。

3 該填埋場填埋物種類專項勘查

3.1 鉆探取心記錄

采用30鉆機連續取心，對每個勘探鉆孔中的填埋物柱體性狀進行詳細記錄，包括填埋物的顏色、質地、氣味等，對填埋物進行初步分類。

3.2 XRF現場快速測定

根據現場鉆孔取心情況，利用XRF進行快速測定，篩選具有代表性樣品，關注有毒有害物質元素半定量含量，包括銅、砷、鋅、鉻、鎘、鎳、汞、鉛等。

3.3 不同種類固體廢物鉆孔出現頻率統計

根據現場柱體性狀、顏色及XRF快速測定結果，對所有鉆孔中不同種類固體廢物出現頻率進行統計，具體見表7。其中，青灰色～灰白色固體廢物為苛化白泥，在填埋場內堆填量體量最大；黑色固體廢物為冶煉廢渣，在填埋場內普遍存在；黃色固體廢物為冶煉廢渣，在填埋場內普遍存在。其他XRF測定部分重金屬元素含量過高的固體廢物廢物少量存在于填埋場內。

表7 填埋場內不同種類固體廢物基本情況統計

3.4 現場XRF快速測定部分有毒有害物質含量異常高點位情況

在現場鉆探過程中，發現存在少量XRF快速測定部分有毒有害元素含量異常高的固體廢物，這部分異常固體廢物發現點位、基本性狀及現場XRF快速測定數據統計見表8。

表8 XRF快速測定結果異常高點位及基本情況統計

3.5 環境實驗室檢測分析

根據現場XRF快速篩查，選取代表性樣品進行實驗室檢測定量分析，檢測指標包括銅、砷、鋅、鉻、鎘、鎳、汞、鉛總量，及其浸出毒性檢測分析，以及pH測定。

通過實驗室檢測分析結果，進一步分析不同種類固體廢物潛在風險級別。

（1）表7中三類固體廢物采集的代表性樣品重金屬銅、砷、鋅鉻、鎘、鎳、汞、鉛總量實驗室檢測結果統計見表9。檢測結果顯示，這三類固體廢物重金屬含量水平與現場快速測定結果處于同一濃度水平。

（2）對所有固體廢物采用《固體廢物浸出毒性浸出方法水平振蕩法》進行浸出試驗，并測定浸出液中重金屬濃度，檢測結果與《污水綜合排放標準》中一級標準進行比較，檢測結果顯示，除汞外，其他7種重金屬浸出濃度均有樣品超標，共有16個樣品浸出液中重金屬濃度超標（ZK2-6、ZK4-9、ZK8-11、ZK8-19、ZK11-12、ZK13-9、ZK14-1、ZK14-9、ZK20-1、ZK24-18.5、ZK27-8、ZK29-4、ZK32-8、ZK36-5、ZK36-16、ZK36-21），其中浸出液中銅超標數量最多（9個），鎘超標倍數最大（63.1）。

（3）對采用《固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》浸出濃度超標樣品，采用《固體廢物浸出毒性浸出方法 硝酸硫酸法》進行進一步毒性浸出試驗及檢測，檢測結果與《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》）進行對標，結果顯示，有3個樣品（ZK8-19、ZK14-9、ZK20-1）浸出液部分元素濃度超標。

（4）對所有固體廢物pH測定，結果顯示有6個樣品（ZK1-8、ZK2-18、ZK2-23、ZK5-9、ZK8-1.5、ZK8-7）的pH超過《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》中標準限值。

通過以上現場描述、現場快速測定、以及實驗室重金屬總量、重金屬浸出毒性、腐蝕性檢測分析結果，可以將該填埋場內填埋物劃分為兩個潛在風險等級，一類是重金屬浸出毒性超過《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》標準限值和pH值超過《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》中標準限值的固體廢物劃分為潛在高風險等級，建議作為危險廢物進行對待，另一類劃分為潛在低風險等級，建議作為一般工業固體廢物進行對待。

表9 三類不同固體廢物代表性樣品檢測結果統計

4 該填埋場不同類別填埋物空間分布分析

根據對填埋場內填埋物潛在風險等級劃分結果，結合現場對應的分布區域位置，對高風險等級固體廢物和低風險等級固體廢物空間分布進行統計與分析。

該填埋場內潛在高風險等級所處位置分別為ZK8（16～19.6m）、ZK14（8.5～9m）、ZK20（0～1.6m），區域位置均位于II區填埋平臺內（具體見圖1），點位平均代表面積為952m2，因此，該填埋場內潛在高風險等級填埋物體量約為5 426.2m3。

5 該填埋場固體廢物勘查基本流程梳理

通過本項目實踐與總結，該填埋場固體廢物勘查工作主要分為4個階段，調查與勘查方案設計階段、現場探勘階段、室內試驗階段、成果分析與報告編制階段。具體工作流程見圖2。

圖2 填埋場填埋物空間分布調查基本流程

6 結論

1）通過填埋場內固體廢物總體量專項調查，可以估算得出填埋場內固體廢物填埋總體量，初步掌握填埋深度情況；

2）通過填埋場內固體廢物種類專項調查，初步掌握填埋場內不同性狀填埋物種類、組成成分以及潛在風險級別；

3）在填埋場內固體廢物種類專項調查基礎上，進一步對不同種類填埋物進行空間分布分析，初步掌握不同種類填埋物空間分布情況，結合不同種類填埋物潛在風險級別，為后續該填埋場綜合治理方案的設計提供可靠的數據支撐。

通過該類非正規固體廢物填埋場填埋物調查與勘查工作實踐，初步梳理了非正規工業固體廢物填埋場填埋物空間分布調查的基本工作流程。同時，借鑒污染地塊中常用的調查手段與方法（如填埋物柱體現場野外描述、現場XRF快速篩查、環境樣品采集與有毒有害物質實驗室檢測分析；土工樣品采集與室內實驗等），得到該類填埋場內填埋物的不同種類及空間分布情況與相應的填埋體量，為后續綜合治理方案設計提供可靠數據基礎和工作依據，該項目調查與勘查實踐的成功，也為其他同行業從業者對于其他該類型的或類似的非正規固體廢物填埋場的調查與勘查工作提供參考。