水文資源污染問題中垃圾滲濾液所產生的影響探究

劉少波

(忻州市水文水資源勘測站，山西 忻州 034000)

垃圾滲濾液作為混合性溶液，其成分多樣，除了垃圾本身已經含有的水分和雜質外，還有因為長期堆積與掩埋而產生的污染性因素，這些問題也是垃圾滲濾液處理難度大，處理效果不明顯的原因。

1 垃圾滲濾液的污染特點

對于垃圾一般會采取填埋的處理方式，滲濾液的物化性質會因為長時間填埋會隨之產生改變，滲濾液中的污染性因子也會因此變化[1]。這是因為在垃圾填埋期間，由于沒施行真空處理，垃圾中的有機物會和空氣中的氧氣產生氧化還原反應，氧化還原反應會促使垃圾滲濾液中生成大量的水分和二氧化碳，當達到一定程度時，就會造成熱量釋放。當進入到酸化階段后，垃圾中的堿性有機物繼續與各種存在于空氣或者土壤內的微生物、專性細菌等物質產生厭氧反應，讓酸性物質因此誕生，于是滲濾液pH值不斷下降，并通過填埋垃圾的土壤層向附近的水體滲透，融入到水資源中并釋放出熱能資源，在熱量釋放的影響下溶液滲透被加快，水文資源也會被嚴重污染。

2 垃圾滲濾液中的污染性因子及污染影響

2.1 氨氮化合物及污染影響

在垃圾溶液中，有大量帶有氮元素且以游離狀態存在銨根離子和氨氣分子，這些物質屬于氨氮化合物。氨氮化合物容易因為環境中的溫濕度和光照等原因發生分解反應，氨氮化合物中的氮元素會以含氮氣體狀態被排放到附近的空氣中，但有一部分以氨離子或銨離子等形式存在的氨氮化合物能夠在垃圾滲濾液中穩定存在，且不會輕易因為外界條件發生改變[2]。這些穩定存在的氨氮化合物會隨著垃圾滲濾液的滲透作用，融入到附近的地表水和地下水中，并以“水合氨”的形式繼續在水文資源中穩定存在?！八习薄庇幸欢◣茁食蔀楦g性和污染性較強的“非離子氨”，作為一種純凈物，“非離子氨”的水溶性較強，甚至能早于滲濾液融合水文資源前就進入到水溶液中，并在滲濾液和水文資源融合時釋放出熱能，孕育出有極強生物毒害效果的污染因子。即使是在普通溫度條件中，垃圾滲濾液中的氨氮化合物濃度也會不斷遞升，直到達到84.33%-90.24%左右的占比才會保持含量穩定，而在加溫條件下，氨氮化合物的污染影響程度還會不斷增強。國家標準水文資源中對于氨氮化合物的溶解強度標準有較大差異，具體如表1所示。

表1 “水合氨”在不同水體中的溶解強度表

2.2 難降解物質及污染影響

大部分物質都可以在普通自然條件下被降解，不會對環境產生危害，但有些物質因為結構復雜且存在形式非常穩定，所以無法通過生物自然分解作用被代謝成無機物質，這類物質便是難降解物質。隨著人們在日常生活中越來越偏好使用各種帶有化學成分的除污劑等物品，這也造成在垃圾滲濾液中存在較多的難降解物質，這些難降解物質主要來自于人工合成污漬洗滌劑或是含氯有機農藥，這些洗滌劑或者農藥會在垃圾滲濾液中催生大量不能被微生物快速分解的無機物，而因為分解不徹底，這些無機物會在半分解或者輕微分解的情況下產生環芳烴、鹵代烴等物質[3]。鹵代烴等物質的化學成分復雜，它們的產生會讓垃圾滲濾液中的分解耗氧量急劇增高，進而對水文資源產生嚴重污染，難降解物質的具體循環方式如圖1所示。

2.3 重金屬離子及污染影響

在垃圾滲濾液中含有如鎘、汞、鋇、銀等在標準大氣環境中單位密度>4.5×103kg/m3的金屬元素，因為單位密度過高，鎘、汞、鋇、銀等金屬元素會在滲濾液和水文資源融合時與水蒸氣結合，并形成帶有腐蝕效果的酸化物，引起如酸雨等自然災害現象。重金屬離子主要存在于工業廢水、清潔劑和農藥等物質中，近年來我國的工業產業加快，工業廢水排放量增高，垃圾滲濾液中的重金屬離子含量也在增長，對水文資源乃至自然環境的危害也在加大。

3 水文資源保護措施及污染防治辦法

3.1 物理方法

包括截污、清污、引水沖污、曝氣、機械除藻、超聲波除藻等。截污即對滲透入水文資源的滲濾液進行截污，使其進入垃圾處理廠。為強化清污效果，采用清污后的強化技術措施凈化劑，能夠數百倍放大自然界的降解作用，對垃圾滲濾液污染因子進行進一步分解和氧化，減少垃圾滲濾液對水文資源的污染影響[4]。清污后投加垃圾滲濾液凈化劑，垃圾滲濾液凈化劑是一種將降解垃圾滲濾液微生物菌種和優選礦物等混合加工而成的生物產品，它能夠數百倍放大自然界的垃圾滲濾液降解作用，有效分解惡臭物，快速將水體從厭氧狀態變為好氧，是一種有效降解垃圾滲濾液，幫助水體恢復自凈能力，并重建其生態平衡的技術與產品。凈化劑與滲濾液中的污染因子發生吸附作用、分解作用和鰲合反應，從而降解滲濾液中的污染因子、固化滲濾液中的重金屬離子，使滲濾液表面形成保護層，實現滲濾液的穩定化。垃圾滲濾液分解氧化的主要應用形式是原位生物修復，即對受污染的垃圾滲濾液不作搬運或運輸，向垃圾滲濾液中直接投加垃圾滲濾液凈化劑，在基本不破壞垃圾滲濾液滲濾液自然環境條件下在水體底部進行降解和修復。

3.2 化學方法

常見的化學方法有化學絮凝和重金屬化學固定等，這些方法是以投加化學藥劑來起到降解垃圾滲濾液中污染因子的目的，其突出特點在于其見效快、操作簡單，選擇對水文資源使用化學處理法可以迅速控制垃圾滲濾液對水體的污染趨勢。但投加化學藥劑容易對水系的生態系統帶來負面化的影響，且如果過于依賴化學方法處理垃圾滲濾液污染會造成水體中的水生生物出現抗藥性，故在非應急或者未通過健康安全許可的前提，不能將化學方法作為處理垃圾滲濾液污染水文資源的主要處理方式。

3.3 生物方法

采取投加垃圾凈化劑、水生植物、生態基技術等方式去除水文資源中的污染因子。垃圾凈化劑是指采取人工培養技術，對垃圾降解菌和優選礦物進行培育，將培育完成后的降解菌和礦物進行復合加工，制作成固體粉末狀的凈化劑，所制作的凈化劑密度較大，超過水體，投入水中后能直接沉入到水底，然后對垃圾中的污染因子進行降解。水生植物技術是以植物為主要的除污手段，利用植物在生長過程中會吸收氮、磷等營養元素的特性，來吸取污染水體中的污染因子，而植物發達的根系也能為微生物的大量繁殖和聚集提供場所，這樣可以為水體提供吸收凈化和澄清水質的功能。生態基技術是指在水體中投入聚酯纖維類的高效微生物載體，將原本懸浮于水中和存在于垃圾滲濾液的本土微生物富集在表面，為微生物提供生長空間，促使微生物得以大量繁殖，依靠培養微生物群落構建“藻-菌”共生系統，以此來讓水體自凈功能得到明顯的加強。生態基又稱人工水草，通過結合材料學、微生物學和水體生態學等原理，采用食品級原材料，并以編織技術制成高比表面積、高負荷的微生物載體，將生態基投放到水體時，生態基會將水體內的微生物富集到自身表面，為微生物聚集和繁殖提供居住空間，從而增加水體中的微生物數量。

通過微生物的培育，水體將具備吸收有機物和營養鹽的功能，故能夠對垃圾滲濾液中的有機物質加以吸收和分解。分解滲濾液中的有機物，水體便實現了對滲濾液污染因子的有效降解，同時也實現了水體自凈能力的增強，確保了水體的水質可以長期保持穩定。

除了微生物外，水草本身也具有光合作用，可以利用水草的光合作用對滲濾液中如CO2、NH4+、P043-等營養物質進行吸收和降解，在光合作用下，水草合成細胞物質并釋放出O2，好氧細菌便能借助這些O2對垃圾滲濾液中的污染因子加以分解和轉化，同時在分解和轉化中產生的CO2又能繼續促進生物基的生長繁殖，讓水體的生物凈化功能得到保持。為了保證菌類和藻類生長，生態基纖維絲一般要設計適合菌類的1-5μm的小孔以及適合藻類的80-350μm的大孔。生態基的特性能夠適應不同類型的微生物進行生長，因此生態基附著生物群落類型豐富，數量龐大，能形成穩定的共生關系。由于生態基的巨大比表面積和特殊的微孔結構，給藻類提供了特殊的生長環境，起到分解滲濾液中污染因子的作用。

4 結 語

在當下，隨著工業廢水排放量的增加以及生活垃圾種類的增多，垃圾滲濾液中的污染成分正在逐漸復雜化，對水文資源的污染影響也越來越大，為此需要結合垃圾滲濾液的污染特點，有針對性的實施治理措施，才能將滲濾液的污染問題控制到最低，保證環境健康。