垃圾填埋場(chǎng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)分析

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，山東濟(jì)南 250014）

1 構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)體系

垃圾填埋場(chǎng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)體系的核心是各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重、污染指數(shù)的計(jì)算確定及目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分。

1.1 垃圾填埋場(chǎng)特征

根據(jù)相關(guān)研究及我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)的實(shí)際情況，總結(jié)出六項(xiàng)垃圾填埋場(chǎng)特質(zhì)，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)程度確定特征取值。

（1）場(chǎng)地規(guī)模：≥50×104m3，特征取值為10；5×104～50×104m3，特征取值為4；0.5×104～5×104m3，特征取值為2；＜0.5×104m3，特征取值為1。（2）填埋場(chǎng)年齡：＜5年，特征取值為10；5～10年，特征取值為8；11～15年，特征取值為5；＞15年，特征取值為1。（3）底部防滲：礫石，特征取值為10；粉土層，特征取值為5；單層防滲，特征取值為2；雙層復(fù)合防滲，特征取值為1。（4）頂部覆蓋：無(wú)覆蓋，特征取值為10；土壤，特征取值為5；壓實(shí)黏土，特征取值為2；壓實(shí)黏土和土壤，特征取值為1。（5）滲濾液收集狀態(tài)：無(wú)滲濾液，特征取值為10；季節(jié)回灌，特征取值為5；滲濾液收集池，特征取值為3；污水處理廠，特征取值為1。（6）垃圾壓實(shí)密度：無(wú)壓實(shí)，特征取值為10；壓實(shí)密度為0.4～0.6 t/m3，特征取值為5；壓實(shí)密度為0.6～0.8 t/m3，特征取值為2；壓實(shí)密度＞0.8 t/m3，特征取值為1。

1.2 地下水脆弱性分析

（1）埋深距離：0～4.5 m，特征取值為10；4.6～9.0 m，特征取值為7；9.1～15.0 m，特征取值為5；15.1～23.0 m，特征取值為3；23.0～30.5 m，特征取值為2；＞30.5 m，特征取值為1。

（2）含水層補(bǔ)給量：＞250 m，特征取值為9；0～50 m，特征取值為1；51～100 m，特征取值為3；101～180 m，特征取值為6；181～250 m，特征取值為8。

（3）地表坡度變化：＜2%，特征取值為10；3%～6%，特征取值為9；7%～12%，特征取值為5；13%～18%，特征取值為3；＞18%，特征取值為1。

（4）滲透系數(shù)：＞81.5 m/d，特征取值為10；0～4.0 m/d，特征取值為1；4.1～12.0 m/d，特征取值為2；12.1～28.5，特征取值為4；28.6～40.5 m/d，特征取值為6；40.6～81.5 m/d，特征取值為8。

（5）含水層介質(zhì)特性：塊狀頁(yè)巖，特征取值為1；變質(zhì)巖/巖漿巖，特征取值為2；風(fēng)化變質(zhì)巖/巖漿巖，特征取值為4；泥礫層，特征取值為5；塊狀灰?guī)r，特征取值為6；礫石層，特征取值為8；巖溶灰?guī)r，特征取值為10。

（6）滲流層介質(zhì)：承壓層，特征取值為1；粉砂黏土，特征取值為3；頁(yè)巖，特征取值為4；砂巖，特征取值為6；粉質(zhì)砂/黏土質(zhì)砂礫，特征取值為7；沙礫，特征取值為8；玄武巖，特征取值為9；巖溶灰?guī)r，特征取值為10。

（7）含水層介質(zhì)：薄層，特征取值為10；砂，特征取值為9；泥炭，特征取值為8；砂質(zhì)亞黏土，特征取值為6；亞黏土，特征取值為5；黏土質(zhì)亞黏土，特征取值為3；垃圾，特征取值為2；非漲縮、非凝聚性黏土，特征取值為1[1]。

1.3 污染受體暴露程度

污染受體暴露程度的參數(shù)范圍及因子如表1所示。

表1 污染受體暴露程度的參數(shù)范圍及因子

污染受體暴露程度主要指受體受到風(fēng)險(xiǎn)源的影響程度，以往垃圾填埋場(chǎng)地下水污染因素的相關(guān)研究中，并未將此因素納入研究中，在實(shí)際中污染受體暴露程度較為重要。在實(shí)施地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的研究中應(yīng)將受體暴露程度納入主要的評(píng)價(jià)中。

2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)的權(quán)重具有衡量指標(biāo)在評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的重要性，本研究中指標(biāo)權(quán)重的確定主要采用AHP層次分析法，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)化處理，可將系統(tǒng)劃分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層三個(gè)層次[2]。

目標(biāo)層：將垃圾填埋場(chǎng)地下水的污染評(píng)價(jià)作為目標(biāo)層。

準(zhǔn)則層：以垃圾填埋場(chǎng)特質(zhì)、地下水脆弱性分析及污染受體暴露程度為準(zhǔn)則層。

指標(biāo)層：將各項(xiàng)準(zhǔn)測(cè)層中的各項(xiàng)影響因素作為指標(biāo)層。

利用AHP層次分析法依據(jù)各層次中的指標(biāo)描述進(jìn)行標(biāo)度分析，依據(jù)分析結(jié)果建立判別矩陣，對(duì)該矩陣進(jìn)行特征取值分析，獲取最大特征值的對(duì)應(yīng)向量，此值即為權(quán)重值，再檢驗(yàn)便可以獲取各個(gè)影響因素的權(quán)重?cái)?shù)值[3]。

3 風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算

將權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，根據(jù)各個(gè)指標(biāo)的加權(quán)求和計(jì)算得出風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)I：

式中：n——風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)；w——風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重?cái)?shù)值；r——評(píng)價(jià)因子數(shù)值。

風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)I的計(jì)算數(shù)值分布在0～10，結(jié)果越大說(shuō)明風(fēng)險(xiǎn)程度越高，在本次研究中，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的影響表現(xiàn)，將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為三級(jí)，0＜I≤3，劃分為低風(fēng)險(xiǎn)，3＜I≤7，劃分為中風(fēng)險(xiǎn)；7＜I≤10，劃分為高風(fēng)險(xiǎn)。

低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)實(shí)施常規(guī)監(jiān)測(cè)，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的加重；中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)控的力度，并對(duì)垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行周期性的評(píng)級(jí)，若發(fā)現(xiàn)污染程度加深應(yīng)立即采取修復(fù)；高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)周邊區(qū)域的人員進(jìn)行健康檢查，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)性的狀態(tài)評(píng)估，為垃圾填埋場(chǎng)制定防護(hù)措施，并及時(shí)修復(fù)受污染的地下水。

4 案例分析

4.1 研究區(qū)概況

某市垃圾填埋場(chǎng)位置遠(yuǎn)離市區(qū)、地勢(shì)開(kāi)闊，屬于河流沖積、洪積扇地形，地層為第四系松散巖層，具有良好的地下含水條件，該區(qū)域水資源以地下水為主、地表水為輔，垃圾填埋場(chǎng)地下水脆弱性較差，易受到污染，該垃圾填埋場(chǎng)擁有4個(gè)垃圾填埋區(qū)域。

4.2 計(jì)算分析及評(píng)價(jià)

根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)條件及垃圾場(chǎng)的污染調(diào)查資料顯示，4個(gè)垃圾填埋區(qū)域在滲濾液的防滲及收集工作存在問(wèn)題，針對(duì)4個(gè)垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行垃圾填埋場(chǎng)特質(zhì)、地下水脆弱性分析及污染受體暴露程度分析。

根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重及利用風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式可知，4個(gè)填埋區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)指數(shù)分別為5.307（填埋區(qū)域1）、5.845（填埋區(qū)域2）、7.001（填埋區(qū)域3）及7.413（填埋區(qū)域4）。

填埋區(qū)域3、4的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)為高風(fēng)險(xiǎn)，由于兩塊區(qū)域的填埋規(guī)模較大、填埋區(qū)域的場(chǎng)齡較大，且滲濾液的防滲措施較差，收集情況不理想。填埋區(qū)域3的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)指數(shù)低于填埋區(qū)域4是由于其填埋的規(guī)模相對(duì)填埋區(qū)域4較小，填埋區(qū)域的時(shí)間相對(duì)較短。

根據(jù)評(píng)級(jí)結(jié)果顯示，上述兩區(qū)域?qū)χ苓吶藛T、生態(tài)環(huán)境有較大的危害，應(yīng)及時(shí)制定污染修護(hù)方案，防止污染進(jìn)一步惡化。

填埋區(qū)域1、2的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)為中風(fēng)險(xiǎn)，兩塊填埋區(qū)規(guī)模較大，地層的防滲程度較好，且在滲濾液的收集及回收處理方面均具有良好的措施，填埋區(qū)域的密實(shí)度較大、場(chǎng)齡較低。因此，其風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)低于填埋區(qū)域3、4，可強(qiáng)化對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)存在污染的情況應(yīng)立即采取防護(hù)處理。

5 結(jié)語(yǔ)

建立垃圾填埋場(chǎng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，將垃圾填埋場(chǎng)特質(zhì)、地下水脆弱性分析及污染受體暴露程度作為評(píng)級(jí)衡量的主要指標(biāo)，根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重、污染指數(shù)的計(jì)算確定及對(duì)目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分，得到垃圾填埋場(chǎng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)使地下水污染的修復(fù)、治理更具科學(xué)性、針對(duì)性。