垃圾填埋場地下水污染風險分級評價分析

（山東省地質礦產勘查開發局八〇一水文地質工程地質大隊，山東濟南 250014）

1 構建風險分級評價體系

垃圾填埋場地下水污染風險分級評價體系的核心是各項指標權重、污染指數的計算確定及目標風險等級的劃分。

1.1 垃圾填埋場特征

根據相關研究及我國垃圾填埋場的實際情況，總結出六項垃圾填埋場特質，根據各項指標風險程度確定特征取值。

（1）場地規模：≥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；雙層復合防滲，特征取值為1。（4）頂部覆蓋：無覆蓋，特征取值為10；土壤，特征取值為5；壓實黏土，特征取值為2；壓實黏土和土壤，特征取值為1。（5）滲濾液收集狀態：無滲濾液，特征取值為10；季節回灌，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）垃圾壓實密度：無壓實，特征取值為10；壓實密度為0.4～0.6 t/m3，特征取值為5；壓實密度為0.6～0.8 t/m3，特征取值為2；壓實密度＞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：＞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）含水層介質特性：塊狀頁巖，特征取值為1；變質巖/巖漿巖，特征取值為2；風化變質巖/巖漿巖，特征取值為4；泥礫層，特征取值為5；塊狀灰巖，特征取值為6；礫石層，特征取值為8；巖溶灰巖，特征取值為10。

（6）滲流層介質：承壓層，特征取值為1；粉砂黏土，特征取值為3；頁巖，特征取值為4；砂巖，特征取值為6；粉質砂/黏土質砂礫，特征取值為7；沙礫，特征取值為8；玄武巖，特征取值為9；巖溶灰巖，特征取值為10。

（7）含水層介質：薄層，特征取值為10；砂，特征取值為9；泥炭，特征取值為8；砂質亞黏土，特征取值為6；亞黏土，特征取值為5；黏土質亞黏土，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范圍及因子如表1所示。

表1 污染受體暴露程度的參數范圍及因子

污染受體暴露程度主要指受體受到風險源的影響程度，以往垃圾填埋場地下水污染因素的相關研究中，并未將此因素納入研究中，在實際中污染受體暴露程度較為重要。在實施地下水污染風險分級的研究中應將受體暴露程度納入主要的評價中。

2 計算指標權重

指標的權重具有衡量指標在評價系統中的重要性，本研究中指標權重的確定主要采用AHP層次分析法，對風險分級評價系統中的問題進行系統化處理，可將系統劃分為目標層、準則層、指標層三個層次[2]。

目標層：將垃圾填埋場地下水的污染評價作為目標層。

準則層：以垃圾填埋場特質、地下水脆弱性分析及污染受體暴露程度為準則層。

指標層：將各項準測層中的各項影響因素作為指標層。

利用AHP層次分析法依據各層次中的指標描述進行標度分析，依據分析結果建立判別矩陣，對該矩陣進行特征取值分析，獲取最大特征值的對應向量，此值即為權重值，再檢驗便可以獲取各個影響因素的權重數值[3]。

3 風險指數計算

將權重進行加權求和，根據各個指標的加權求和計算得出風險指數I：

式中：n——風險評價指數；w——風險評價因子的權重數值；r——評價因子數值。

風險指數I的計算數值分布在0～10，結果越大說明風險程度越高，在本次研究中，根據風險的影響表現，將風險等級分為三級，0＜I≤3，劃分為低風險，3＜I≤7，劃分為中風險；7＜I≤10，劃分為高風險。

低風險等級實施常規監測，預防風險等級的加重；中風險等級應強化監控的力度，并對垃圾填埋場進行周期性的評級，若發現污染程度加深應立即采取修復；高風險等級應對垃圾填埋場周邊區域的人員進行健康檢查，對區域生態環境進行系統性的狀態評估，為垃圾填埋場制定防護措施，并及時修復受污染的地下水。

4 案例分析

4.1 研究區概況

某市垃圾填埋場位置遠離市區、地勢開闊，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，該區域水資源以地下水為主、地表水為輔，垃圾填埋場地下水脆弱性較差，易受到污染，該垃圾填埋場擁有4個垃圾填埋區域。

4.2 計算分析及評價

根據該地區的地質條件及垃圾場的污染調查資料顯示，4個垃圾填埋區域在滲濾液的防滲及收集工作存在問題，針對4個垃圾填埋場進行垃圾填埋場特質、地下水脆弱性分析及污染受體暴露程度分析。

根據各項指標權重及利用風險指數計算公式可知，4個填埋區域的風險評級指數分別為5.307（填埋區域1）、5.845（填埋區域2）、7.001（填埋區域3）及7.413（填埋區域4）。

填埋區域3、4的風險分級為高風險，由于兩塊區域的填埋規模較大、填埋區域的場齡較大，且滲濾液的防滲措施較差，收集情況不理想。填埋區域3的風險評級指數低于填埋區域4是由于其填埋的規模相對填埋區域4較小，填埋區域的時間相對較短。

根據評級結果顯示，上述兩區域對周邊人員、生態環境有較大的危害，應及時制定污染修護方案，防止污染進一步惡化。

填埋區域1、2的風險分級為中風險，兩塊填埋區規模較大，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，填埋區域的密實度較大、場齡較低。因此，其風險系數低于填埋區域3、4，可強化對地下水的監測，若發現存在污染的情況應立即采取防護處理。

5 結語

建立垃圾填埋場地下水污染風險分級評價系統，將垃圾填埋場特質、地下水脆弱性分析及污染受體暴露程度作為評級衡量的主要指標，根據指標進行各項指標權重、污染指數的計算確定及對目標風險等級的劃分，得到垃圾填埋場地下水污染風險分級，并根據風險等級使地下水污染的修復、治理更具科學性、針對性。