河北某垃圾填埋場對土壤和地下水影響分析

閻起明，曹光輝，盧媛媛

（天津華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 寶坻 301800）

隨著城鎮化速度加快和人民生活水平提高，生活垃圾產生量逐漸增多。目前城鎮生活垃圾處理方法主要有填埋法、焚燒法、堆肥法等[1—3]。其中，填埋法是最常用的方法[4]。城鎮生活垃圾種類繁多，成分復雜，含有重金屬在內的污染物在填埋過程中產生的滲濾液會對土壤和地下水產生污染[5—7]。目前，對垃圾填埋場內土壤和地下水污染物變化趨勢研究較少。本研究以河北某垃圾填埋場為研究對象，在2023年對場區內土壤和地下水進行監測，并與2021年監測結果進行對比，分析其污染物變化情況，以期為后期管理提供依據。

1 材料與方法

1.1 垃圾填埋場概況

該垃圾填埋場于2014年開始使用，主要填埋城鎮生活垃圾，處理能力為500t/d，處理年限大約為10年。沒有進行垃圾焚燒處理。

場內主體工程包括基礎庫區基礎處理和防滲系統、地表水及地下水導排系統、滲濾液導流系統、填埋氣體導排及處理系統，配套輔助工程包括供配電、給排水設施、生活和管理設施及監控設施。主要構筑物為深井泵房、洗車臺、消防水池、污水處理設施、積液井、填埋庫區。

垃圾填埋實行單元、分層作業，垃圾定點傾瀉、攤鋪、壓實。作業單元采用分層壓實方法，每層垃圾壓實后，采用黏土進行覆蓋。

1.2 采樣布點

將填埋庫區和垃圾滲濾液處理設施區作為重點監測區域，布設土壤和地下水監測點位，采用SH-30鉆機鉆探，全程無漿液鉆進，為防止鉆孔坍塌和上下層交叉污染，鉆探過程中全程套管跟進。在不同重點監測區域布設7 個土壤采樣點和4 個地下水采樣點，1 個背景點，具體鉆進深度和取樣深度見表1。

表1 監測點統計表

土壤監測點鉆探至地下構筑物第一個弱透水層，采樣位置為表層土壤、重點設施埋深深度下土壤或巖層變化處土壤。地下水監測點鉆探至初見水位下3m處，用PVC 管建井，篩管長度為3m，沉淀管為0.5m，在地面0.5m 以下用粒徑為2mm 的石英砂填充，地面0.5m 以上用膨潤土填充。在建井完成24h 后進行成井洗井，成井洗井24h 后進行采樣前洗井，之后再進行地下水樣品采集。兩次洗井水體積均為滯水體積的4 倍。

經污染識別，填埋場內土壤主要測試指標為銅、鋅、汞、鉻、鎘、六價鉻、砷、鉛、pH、石油烴（C10-C40），地下水主要測試指標為《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）表1 中感官性狀及一般化學指標和毒理學指標共35 項常規指標。土壤和地下水樣品采集后，均放置在存有藍冰的保溫箱中，保溫箱溫度控制在4℃內，并在當天送至實驗室進行檢測。

1.3 樣品制備和儀器

水質樣品根據測定指標要求選擇合適的制備和測試方法。土壤樣品中有機物直接測定，將土壤樣品風干晾曬研磨過篩后測定pH 值和重金屬的濃度。

測試儀器：X 射線熒光光譜儀（ZSX-PrimusII）；原子熒光儀（AFS-9700）；氣相色譜儀（GC-2010）；氣相-質譜聯用儀（GCMS-QP2010Plus）；電感耦合等離子體光譜儀（Optima 8300）；電感耦合等離子體質譜儀（7700X）；離子色譜儀（ECO）；揮發酚流動注射分析儀（iFIA7）等。

2 結果與討論

2.1 2023年土壤樣品檢測結果分析

地塊內樣品重金屬中六價鉻未檢出，其余均有檢出，檢出率為100%；石油烴（C10-C40）有檢出，檢出率為100%，pH 值變化為7.91—8.75。

以地塊內土壤樣品檢出值與背景值的比值為評價依據，該比值大于1.5，表明垃圾填埋對場區內有影響，存在一定的累積；該比值小于或等于1.5，表明垃圾填埋對場區內產生的影響可以忽略。場地內土壤樣品品值與背景值對比圖見圖1。

圖1 場區內土壤樣品值與背景值對比圖

地塊內土壤鉻、銅、鉛、鋅、砷、鎘、汞最大值含量與背景值的比值小于1.5，表明無明顯累積，石油烴（C10-C40）在本次檢測中有檢出，但數據較小，背景點中未檢出。由于檢出平均值與背景值的比值均小于1.5，表明垃圾填埋對場區土壤污染影響較小。

2.2 2023年土壤樣品與2021年監測結果對比

2021年各土壤測試因子中，砷的最大值累積性大于1.5，但平均值小于1，表明為局部異常，不能代表總體累積水平，其余測試因子累積指數小于1.5，無明顯的累積。場區內2023年土壤樣品值與2021年檢出對比圖見圖2。

圖2 場區內2023年土壤樣品值與2021年檢出對比圖

2.3 2023年地下水樣品監測結果分析

以《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）中III 類水質為評價標準。地下水主要檢出污染物情況見表2。

表2 地下水主要檢出污染物

2B01 監測井中，氟化物濃度為1.91mg/L、渾濁度為8NTU、揮發酚類濃度為0.03mg/L、三氯甲烷濃度為0.1483mg/L，分別超標0.19、1.67、0.50、1.47 倍。

2B02 監測井中，氟化物濃度為1.453mg/L、碘化物濃度為0.091mg/L、硫化物濃度為0.067mg/L、渾濁度為50NTU、氨氮濃度為0.84mg/L、耗氧量為3.94mg/L、三氯甲烷濃度為0.0608mg/L，分別超標0.45、0.14、2.35、15.67、0.68、0.31、0.01 倍。

2B03 監測井中，氟化物濃度為1.099mg/L、揮發酚類濃度為0.004mg/L，分別超標0.10、1.00 倍。

2A01 監測井中，揮發酚類濃度為0.003mg/L，超標0.5 倍。

2B01、2 B02、2B03 監測井位于填埋區周邊，地下水中出現污染物超標現象，部分污染物為有機物。這可能是由于填埋區降水通過徑流滲入地下，或者防滲層出現損壞使滲濾液出現跑冒滴漏，導致污染物擴散至地下水。

2.4 2023年地下水樣品與2021年監測結果對比

2023年地下水監測結果與2021年地下水檢出值的比值大于1.5，表明垃圾填埋對場區有影響，存在一定的累積，該比值小于或等于1.5，表明垃圾填埋對場區產生的影響可以忽略。

在填埋庫區西側2B01 中，揮發酚類累積值為5；在填埋庫區南側2B02 中，銅、砷、亞硝酸鹽、耗氧量累計值分別為4.45、1.60、2.43、1.89；在填埋庫區東側2B03 中，錳、硫酸鹽、氟化物、溶解性固體總量、總硬度、揮發酚類累積值分別為4.04、3.96、2.11、1.67、2.49、8.00。這表明部分污染物在地下水中出現一定的累積，垃圾填埋對地下水造成了影響。

3 結語

近三年河北某垃圾填埋場土壤中污染物無明顯累積現象。

填埋區周邊地下水中銅、砷、錳、亞硝酸鹽、耗氧量、硫酸鹽、氟化物、溶解性固體總量、總硬度、揮發酚類存在累積現象，垃圾填埋對地下水造成了影響。