危險廢物填埋場評估技術發展現狀及風險探析

文_史殿龍 秦曉艷 周昊

1 生態環境部國家環境分析測試中心 2 國能龍源環保有限公司

1 危險廢物處置現狀

據《中國統計年鑒》的數據，近幾年我國危險廢物的年產生量都維持在6000萬t以上，且程增長趨勢，綜合利用率在50%～70%之間，但采用填埋方式處置的危險廢物占總收集和利用處置量的5%～10%之間。目前我國危險填埋場建成數量已經超過100個，而在已經建成的危險廢物填埋場中，由于早期對危險廢物填埋的認識不到位，填埋場在選址、建設、管理、技術等方面都有所欠缺，導致很多危險廢物填埋場成為一個個具有潛在環境風險的“定時炸彈”。中國環境科學研究院對部分已完工的危險廢物填埋場進行調查和檢測，發現填埋場防滲層HDPE膜破損現象嚴重。

2 危險廢物處置風險

填埋是危險廢物處置的無害化手段之一，由于兼具低成本和低技術壁壘等優點，被作為固體廢物風險管控的首選方式。然而盡管在設計、施工、運行階段都按照相關標準要求進行嚴格把關、嚴格控制，但絕大多數填埋場還是難以避免土工膜原生缺陷和安裝缺陷，導致填埋場防滲層的破損，出現滲濾液滲漏問題。由于填埋的危險廢物含有大量危險成分，其自身所含的可溶組分在雨水或酸性環境下經淋洗作用形成危險廢物滲濾液，其中風險物質主要包括重金屬、亞硝酸鹽以及有機毒物( 如鹵代烴、芳香族化合物等)，填埋場防滲層的破損會加速滲濾液對土壤及地下水的污染，進而對周圍環境和人體健康構成非常嚴重的危害。又因危險廢物填埋場滲濾液的釋放是緩慢過程, 有毒有害物質與人體的接觸濃度比較低, 故所產生的危害主要為慢性效應。

3 填埋場環境風險評估方法

危險廢物填埋場通過對滲濾液產生量、滲濾液組分和濃度、滲漏檢測層滲漏量、地下水等相關監測，對填埋場環境風險進行綜合評估，以確保填埋場長期運行過程的環境安全。

3.1 滲濾液產生量

滲濾液產生量是應充分考慮當地的降雨、蒸發量、地面水損失、其他外部來水滲入、垃圾（廢物）的特性、雨污分流措施、表面覆蓋和滲濾液導排設施狀況等因素，由于危險廢物填埋場的多以焚燒等處理后的廢物進行填埋，廢物本身產生的滲濾液很少，所以危險廢物填埋場的滲濾液產生量可引用經驗公式進行計算，詳見式（1）。

式中Q—滲濾液產生量m3/d；I—多年平均日降雨量mmd；A1—作業單元匯水面積m2；C1—作業單元滲出系數0.5～0.8；A2—中間覆蓋單元匯水面積m2；C2—中間覆蓋單元滲出系數0.4～0.6；A3—終場覆蓋單元匯水面積m2；C3—終場覆蓋單元滲出系數0.1～0.2。

在確定危險廢物填埋場滲濾液的日產生量后，便可對危險廢物填埋場滲濾液的處理規模及調節池的容積進行評估。由于滲濾液的產生量會隨著填埋場的使用情況發生變化，所以填埋場滲濾液處理設施的處理能力要大于填埋場滲濾液可能產生的最大量，調節池的容積要滿足填埋場滲濾液和生活污水的總使用體積，同時對雨污分離情況進行調查，確保雨污分離設備運行正常。

3.2 滲濾液組分和濃度

危險廢物填埋場產生的滲濾液中，COD、氨氮含量相對較低，重金屬、硫化物、氟化物、有機物等含量較高，而且危險廢物填埋場滲濾液中-Cl濃度很高，對環境污染風險高。目前滲濾液組分和濃度的測試方法有很多種，GC-MS、ICPAES、ICP-MS、熒光光譜、紫外光譜、凝膠層析等，針對不同性質的污染物有不同的測試方法，從而比較全面地掌握滲濾液的水質特性及污染源頭。通過對滲濾液的組分及濃度測試，可對危險廢物填埋場滲濾液的處理設施及處理能力進行評估，判斷其是否具備處置當前滲濾液組分及濃度的能力，并且為預防填埋場在以后運行過程中，產生新的滲濾液組分，對填埋場滲濾液的處理設施是否具備升級空間進行評估。

3.3 滲漏檢測層滲漏量

測量滲漏檢測層的滲漏量方法有很多，比較簡單實用的方法就是通過自流或設置排水泵將滲出液排出，在排出的過程中記錄滲出液量及距離上次抽取滲出液的時間間隔，用于計算通過主防滲層的滲濾液滲漏速率，計算方法可參見GB18598-2019附錄B1。在確定滲漏檢測層滲漏量及滲漏速率后，需要對主防滲層進行評估，評估的依據主要為主防滲層可接受的滲漏速率，具體計算公式可參見GB18598-2019附錄B2。

為了提高危險廢物填埋場的滲濾液的風險防控等級，于是將通過主防滲層的滲漏速率于可接受的滲漏速率進行三級評估，一級為低風險級，即主防滲層的滲漏速率小于可接受的滲漏速一半以下，此時填埋場主防滲層保持較好，滲漏點可忽略，填埋場可正常運行，無需其他相關測試及補救工作；二級為中風險級，即主防滲層的滲漏速率小于可接受的滲漏速，但大于可接受的滲漏速一半， 此時填埋場主防滲層已經存在一定量滲漏點，填埋場雖可正常運行，但需要對主防滲層進行滲漏測試，確定主防滲層滲漏點數及部位，為以后補救提前做好準備工作；三級為高風險級，即主防滲層的滲漏速率大于可接受的滲漏速率，此時填埋場主防滲層已經存在大量滲漏點，填埋場需停止運行，實行應急封場，及時對主防滲層進行滲漏測試，對主防滲層進行破損修補、滲漏控制，防止污染擴散，以及必要時對廢物挖掘后異位處置等措施。

3.4 地下水監測結果

3.4.1 直接評估

依據《地下水質量標準》GB/T14848-2017，將地下水水質分為五大類，即①地下水化學組分含量低，適用于各種途徑；②地下水化學組分含量較低，適用于各種途徑；③地下水化學組分含量中等，以GB5749-2006為依據，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農業用水；④地下水化學組分含量較高，以農業和工業用水質量要求以及一定水平的人體健康風險為依據，適用于農業和部分工業用水，適當處理后可作為生活飲用水；⑤地下水化學組分含量高，不宜作為生活飲用水水源，其他用水可根據使用目的選用。每一個監測因子都對應有五種限值，評價時可直接將測試值與限值比較，評價有三個原子，即①評價應以地下水質量檢測資料為基礎；②單指標評價，按指標值所在的限值范圍確定地下水質量類別，指標限值相同時，從優不從劣；③地下水質量綜合評價，按單指標評價結果最差的類別確定，并指出最差類別的指標。

3.4.2 指數評估

分為單項指數法和綜合指數法。

單項指數法評估計算，詳見式（2）。

式中I—某一項評價因子的水質指數；C—某一項評價因子的實測濃度；Co—某一項評價因子的評價標準。一般以人類健康為基準值的《地下水質量標準》第三類地下水質量限值作為評價依據，來對地水樣進行評價，當I值大于1時，說明此項評價因子的水質指數已經超過評級標準，將會對人體健康產生危害，當I值小于等于1時，符合標準。綜合指數法評估計算，向見式（3）。

式中—各單項組分評分值Fi的平均值；FMAX—單項組分評分值F的最大值；n—項數。

在使用綜合指數法評價地下水時，首先需要對各化合物按照五類水體，由低到高分別確定單項組分評價分值，見表1。

表1 地下水單項組分評價分值表

當以綜合指數法評價地下水時，根據F值，按表2劃分地下水質量級別。

表2 地下水質量級別表

4 結語

對填埋場地下水進行評估時，應充分考慮背景點地下水各指標實測結果，必要時需要對周邊工礦企業進行調查，避免周邊地下水對填埋場地下水測試值的影響。滲漏檢測層滲漏量的評估中提到的三級評估，可根據實際情況進行微調，宗旨是看主防滲層的實際滲漏速率與可接受的滲漏速率的對比，越接近潛在風險越大，當主防滲層的實際滲漏速率大于可接受的滲漏速率時，實際上已經對填埋場地下水產生影響了。