海南省陵水縣發(fā)電項目地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及評價研究

黃廉程

廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊 廣東 湛江 524000

近年來，隨著海南省建設國際旅游島工作的全面展開，當?shù)厣鐣?jīng)濟快速發(fā)展以及人口數(shù)量不斷增長，居民的生活水平有了很大提高，當隨之而來的是城鎮(zhèn)生活垃圾產(chǎn)生量不斷增大，這些也給生活垃圾無害化處理提出了更高的要求。為了實現(xiàn)生活垃圾100%無害化處理以及最大限度的減量化與資源化回收利用目標，陵水縣擬在當?shù)亟ㄔO生活垃圾焚燒發(fā)電項目。但在項目施工期、運營期可能會對地下水環(huán)境產(chǎn)生一定影響。因此，本次評價目 的是查清建設項目所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件、地下水環(huán)境 現(xiàn)狀，根據(jù)該項目的工程特征和污染特點，分析項目建設對當?shù)氐叵滤h(huán)境可能造成的不良影響，查明影響程度和范 圍，從而制定避免、減少地下水污染的對策，為項目實現(xiàn)合理布局、最佳設計提供科學依據(jù)。

1 項目建設概況

擬建項目主要建設內(nèi)容為：一期日處理生活垃圾700t，建設2臺350t/d的垃圾焚燒爐，配套1臺18MW的凝汽式汽輪發(fā)電機組。

2 地下水的污染途徑

2.1 建設期

建設施工期廢水包括生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水主要來自混凝土和砂漿配制過程產(chǎn)生的少量廢水、施工機械沖洗廢水等，砂漿配制廢水中主要含有泥沙、一般不含其他污染物，機械沖洗廢水主要含泥沙和油污；生活污水主要含有機物、含N、P的無機鹽類以及病原菌。因此，項目建設階段產(chǎn)生的生活污水、生產(chǎn)廢水對地下水環(huán)境質(zhì)量不會產(chǎn)生明顯影響。

2.2 運營期

場區(qū)排水系統(tǒng)采用分流制。本工程排放的污廢水如下：垃圾滲濾液：生活垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液屬于高濃度有機廢水，成分復雜，主要污染物為CODCr、NH3-N、SS等；垃圾卸料平臺沖洗廢水：廢水產(chǎn)生量為10m3/d，主要污染物及其產(chǎn)生濃度為COD2000mg/L、BOD51000mg/L、NH3-N200mg/L、SS3000mg/L；車間清潔廢水：清潔廢水屬于低濃度無機廢水，廢水產(chǎn)生量為10m3/d，主要污染物產(chǎn)生濃度為COD80-120mg/、BOD560-100mg/L、NH3-N10mg/L、SS80-150mg/L；化水車間除鹽水系統(tǒng)反沖洗廢水；生產(chǎn)用一體化凈水器反沖洗廢水；陵水縣垃圾填埋場滲濾液；陵水縣餐廚廢棄物處理項目工藝廢水；陵水縣餐廚廢棄物處理項目沖洗廢水；初期雨水；化驗室廢水；生活污水。垃圾滲濾液、本項目垃圾卸料平臺沖洗廢水、陵水縣垃圾填埋場滲濾液、陵水縣餐廚廢棄物處理項目工藝廢水、陵水縣餐廚廢棄物處理項目沖洗廢水、初期雨水均通過管道送至本項目滲濾液處理站調(diào)節(jié)池，通過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后進入后續(xù)處理系統(tǒng)。車間清潔廢水、本項目化水車間除鹽水系統(tǒng)反沖洗廢水、本項目生活污水（含食堂廢水）、陵水縣餐廚廢棄物處理項目內(nèi)辦公區(qū)生活污水和化驗室污水均通過管道送至本項目地埋式污水處理設施進行處理[1]。

2.3 服務期滿后

擬建項目服務期滿后，隨著主要裝置的關閉和拆除，污染源主要為地表存在的面污染，在場地原有地面不被破壞的情況下，面源污染對地下水影響極小。若場地轉(zhuǎn)為其他性質(zhì)用途，面源污染需另作處理。因此，擬建項目服務期滿后，場地無論是封閉還是他用，均不會對地下水環(huán)境造成明顯影響。

3 場地自然地理概況

陵水縣位于海南島的東南部，地理坐標為北緯18°22′-18°47′、東經(jīng)109°45′-110°08′。東瀕南海，南與陵水縣毗鄰，西與保亭縣交界，北與陵水縣、瓊中縣接壤。項目區(qū)位于陵水縣生活垃圾衛(wèi)生填埋場南側(cè)（文羅鎮(zhèn)龍馬村與南平國營農(nóng)場分界處）。境內(nèi)地勢西北高，東南低。地形主要由山地、丘陵、平原組成。丘陵與山地主要分布在西北部，平原主要分布在東南沿海。全縣大小山嶺共24座，最高點為吊羅山三角峰海拔1499.8m。屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，季風氣候明顯，熱量豐富，氣候溫和，雨量充沛，年降水量796.10～1619.10mm、年平均降水量1060.47mm：5～10月為豐水期；3月、4月、11月為平水期；12月、翌年1月和2月為枯水期。光、熱、水同季，年平均氣溫13.1～17.1℃，年均日照時數(shù)1045小時，夏半年（4～9月）735小時，冬半年（10～3月）310小時，日照時數(shù)隨地勢高低有明顯差異，年際變化較大。年無霜期達295天。受北方大氣環(huán)流影響，造成氣候具有季風性、高原性和多樣性三個基本特點。

調(diào)查區(qū)地表無較大河流，以溪流為主，一般常年有水，流量受降雨影響明顯，最大河流為陵水河，陵水河發(fā)源于保亭縣賢芳嶺，從勘察區(qū)東北角穿過，匯入南海，全長73.5km，集雨面積1131km2，年均徑流量14.1億m3，年均流量44.7m3/s。

4 場地水文地質(zhì)條件

4.1 地層

區(qū)內(nèi)的出露地層主要有：1、棕色、灰黃色砂土、粉質(zhì)粘土、粘土等，厚度變化大，分布在場區(qū)的低洼地、溝谷中，據(jù)鉆探和地面調(diào)查揭露其埋藏深度0～15m。2、侵入巖，巖性為淺灰色、灰白色黑云母二長花崗巖，場區(qū)地表較大面積出露其風化層與殘積層。

4.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)無明顯地質(zhì)斷裂構(gòu)造。

4.3 地下水類型及含水巖組劃分

4.3.1 上層滯水

賦存于第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)殘坡積物中，水量貧乏，無統(tǒng)一水位，無供水意義，可視為相對隔水層。

4.3.2 花崗巖風化裂隙水

調(diào)查評價區(qū)內(nèi)主要含水層為強風化花崗巖裂隙含水巖組，含水介質(zhì)主要為節(jié)理、裂隙等。根據(jù)本次勘查及1：20萬資料得知：泉水流量0.1～0.8L/s，地下水枯季徑流模數(shù)3～5L/s.km2，鉆孔涌水量一般40～100m3/d，富水性弱，含水性不均勻。

4.4 地下水補徑排條件

調(diào)查評價區(qū)內(nèi)基巖風化裂隙水主要接受大氣降水及地表水的補給，地下水位埋深一般小于15m，受地形控制，由地勢高處向地勢低洼處及河流溝谷徑流排泄。

調(diào)查評價區(qū)內(nèi)的無名小溪為區(qū)內(nèi)最低排泄基準面，東西兩側(cè)高地沿地形向其排泄，最終由南向北排泄至陵水河。

4.5 包氣帶防污性能

本項目的包氣帶由為第四系（Q）及花崗巖風化層組成，根據(jù)地面調(diào)查、鉆探資料及滲水試驗等結(jié)果；其中巖性為砂土、粉質(zhì)粘土、粘土及砂質(zhì)粘性土等，厚度3.6～11.5m，其滲透系數(shù)約為0.00745m/d，透水性弱，富水性弱。

4.6 場區(qū)選址符合性

場區(qū)下伏第四系粘土層，包氣帶防污性能好，場區(qū)水文地質(zhì)條件明確、地下水流向清晰，當出現(xiàn)污染物泄漏時采取對應措施可得到有效控制，場區(qū)周邊無明顯斷裂構(gòu)造，地質(zhì)條件相對穩(wěn)定，符合場址選址的地質(zhì)環(huán)境要求。

4.7 地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)論

本項目位于海南島西南部，場區(qū)屬于花崗巖剝蝕丘陵，地勢東高西低，形狀呈顛簸狀，地形起伏較大，地面標高一般為12.7m～64.2m。地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性良好。場區(qū)主要含水層為花崗巖風化裂隙水，賦存于風化花崗巖中，主要接受大氣降水及地表水的補給。調(diào)查評價區(qū)地下水由兩側(cè)向中間無名小溪排泄，場區(qū)地下水總體由東向西徑流至無名小溪，最終排泄至陵水河。

5 地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價

現(xiàn)狀超標分析。本項目地下水現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果中超標因子為pH、色度、菌落總數(shù)、總大腸桿菌群、溶解性總固體、氨氮、鐵和錳、硝酸鹽、氟離子、氯離子，除菌落總數(shù)、總大腸桿菌群、氨氮和鐵、錳外，其余指標超標倍數(shù)均較低。

第一，項目所在區(qū)區(qū)域地層主要為火成巖，導則區(qū)域pH普遍偏低，故pH超標主要受區(qū)域地質(zhì)背景影響。鐵、錳超標也受區(qū)域地質(zhì)背景影響。第二，垃圾填埋場滲濾液中主要污染物為COD、氨氮等，一定程度造成地下水中耗氧量（CODMn法，以O2計）、氨氮等指標超標。第三，調(diào)查區(qū)屬丘陵地貌，植被覆蓋率較高，丘陵間低洼地多為當?shù)鼐用袂f稼地，且當?shù)厣顝U水沒有統(tǒng)一收集處理，各自排入化糞池，常年累月對地下水造成了一定程度的影響。亞硝酸鹽、總大腸菌群和菌落總數(shù)、氟離子、氯離子超標主要受周邊人類活動影響。

6 地下水污染現(xiàn)狀調(diào)查

6.1 農(nóng)業(yè)污染調(diào)查

勘查區(qū)社會經(jīng)濟水平總體較好。土地類型有耕地、林地兩類型，據(jù)不完全統(tǒng)計，耕地面積約占評價區(qū)內(nèi)總面積的26%，耕地以水田為主。

據(jù)實地調(diào)查，農(nóng)業(yè)種植都為傳統(tǒng)分散種植，無集中成片的農(nóng)田，種植規(guī)模不大，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)由于過量施肥、不合理使用農(nóng)藥等導致對水、土污染的污染現(xiàn)象[2]。

6.2 工業(yè)污染調(diào)查

經(jīng)對勘查區(qū)進行實地調(diào)查并與陵水縣國土資源分局核實，場區(qū)及其附近暫無各類工礦企業(yè)分布。因此，場區(qū)無工業(yè)污染。

6.3 生活污染調(diào)查

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各村寨均無生活垃圾集中處理設施，村民日常生活廢水就近隨處亂排，村寨周邊生活垃圾亂堆亂放的現(xiàn)象較為嚴重，生活污染主要表現(xiàn)為點狀污染，零星分布于村寨周邊。

6.4 地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評價結(jié)論

本次豐水期地下水監(jiān)測工作共布設8個監(jiān)測點，6個為水文孔，2個為民井，監(jiān)測對象主要為花崗巖風化裂隙水。完成的測試指標中，pH、色度、菌落總數(shù)、總大腸桿菌群、溶解性總固體、氨氮、鐵和錳、硝酸鹽、氟離子、氯離子等11項指標超標，其中pH、鐵、錳受區(qū)域地質(zhì)背景的影響超標，超標倍數(shù)較小；氨氮、耗氧量（CODMn法，以O2計）、亞硝酸鹽、、總大腸菌群和菌落總數(shù)主要受老填埋場和周邊人類活動影響超標，總大腸菌群和菌落總數(shù)超標倍數(shù)較大，其余指標超標倍數(shù)均較低，地下水環(huán)境整體一般。

7 地下水環(huán)境影響預測與評價

7.1 預測時間

根據(jù)本項目工程特點，施工期及服務期滿后對地下水環(huán)境影響極小，主要污染產(chǎn)生于運營期，以運營期30年作為模擬時間，根據(jù)《地下水導則》的相關要求，選取100天、1000天和服務年限作為時間節(jié)點，初步了解污染物在地下水中的遷移規(guī)律。在此基礎規(guī)律上，分析選取其它能反應污染物遷移規(guī)律或特殊事件的特征時間節(jié)點，全面客觀的解析地下水中特征污染物的“補徑排”過程[3]。

7.2 預測因子

本項目特征因子為COD和氨氮，場區(qū)主要泄露裝置有滲濾液處理站、填埋場滲濾液處理站、餐廚項目滲濾液裝置，對應產(chǎn)生特征污染物濃度及對應因子的標準指數(shù)見表1。

表1 主要污染裝置特征污染物濃度及標準指數(shù)表

三個裝置都是COD污染因子的標準指數(shù)大于氨氮，且垃圾填埋滲濾液處理站中COD的標準指數(shù)在三者中最大。

由于場區(qū)地下水自東向西排泄至西側(cè)無名小溪，若污染物發(fā)生泄漏，距離無名小溪的污染裝置造成的污染風險最大。滲濾液處理站和垃圾填埋滲濾液處理站到無名小溪較近且距離相近。

綜上所述，按照風險最大化原則，選取滲濾液處理站的COD作為預測因子。

7.3 模型參數(shù)

根據(jù)調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)條件以及勘察成果，并參考《水文地質(zhì)手冊》《水文地質(zhì)學基礎》等專業(yè)書及資料，最后確定本次預測評價溶質(zhì)運移參數(shù)。

其中，u=K·I。式中，u為水流速度（m/d），K為滲透系數(shù)（m/d），I為水力梯度（無量綱）。本項目含水層巖性為花崗巖的風化裂隙，本次抽水試驗結(jié)果為0.12～1.34m/d。以風險最大化原則，本次預測模型中K取1.34m/d。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，排泄點附近無名小溪平均水位為30m，泄漏點滲濾液處理站所在區(qū)水位為35m，則泄漏點距排泄點的水位差為5m；本次預測泄漏點距排泄點約260m，則I=5m/260m=0.019。故u=1.34m/d×0.019=0.025m/d。

7.4 預測剖面

本次預測評價中，滲濾液處理站發(fā)生泄漏后，污染物主要沿底部泄漏進入無名小溪，滲濾液處理站與無名小溪距離約260m。

7.5 預測標準

COD參考地下水質(zhì)量標準（GB/T14848-2017），標準值為3mg/L。

7.6 預測結(jié)果與評價

7.6.1 非正常狀況

污染物遷移距離隨時間增加而增大，第100天、610天、1000天、10950天，COD超標污染暈分別遷移了80m、260m、260m、260m。第610天污染物遷移至無名小溪，進入調(diào)查評價區(qū)最低排泄基準面，污染物在地下水流向上的遷移距離達到最大。

7.6.2 事故情景下

污染物濃度隨時間增加而減小，污染物影響范圍及遷移距離隨時間增加而增加，第100天、1000天、1150天、10950天，COD超標污染暈分別遷移了80m、230m、260m、260m。在1150天污染物遷移至無名小溪，進入調(diào)查評價區(qū)最低排泄基準面，污染物在地下水流向上的遷移距離達到最大。

8 地下水環(huán)境影響預測與評價結(jié)論

本次預測評價采用解析法，結(jié)果顯示：

滲濾液處理站非正常狀況下，在項目服務年限內(nèi)，污染物影響距離隨時間增加而增大，在第610天污染物遷移至無名小溪進入地表水體，遷移距離達到最大；事故情景下，受地下水稀釋作用，污染物濃度隨時間增加而減小，超標污染暈影響范圍及遷移距離隨時間增加而增加，在第1150天污染物遷移至無名小溪，遷移距離達到最大。

模擬結(jié)果顯示，非正常狀況下和事故情景下超標污染暈均到達無名小溪，故需采取嚴格的防滲措施和制定完善的跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，最大程度上減小污染物對周邊地下水環(huán)境造成的影響。