生活垃圾填埋場地下水污染監(jiān)測分析

摘要：地下水污染是生活垃圾填埋場的典型問題之一，不僅會影響周邊環(huán)境，還會危及人們的用水安全。基于海口顏春嶺生活垃圾填埋場環(huán)境治理與生態(tài)修復項目，針對滲濾液滲漏導致的地下水污染，定期取樣檢測，并選取氯化物、氨氮、錳3種主要污染物進行分析。2022年9月，項目啟動，地下水污染監(jiān)測同步開展，2023年5月，垂直阻隔防滲工程正式施工。9個月的地下水監(jiān)測井分析結果表明，海口顏春嶺生活垃圾填埋場及周邊地下水的污染物遷移方向是由東南至西北，污染物集中在填埋場下游西北側。

關鍵詞：生活垃圾填埋場；地下水污染；監(jiān)測；滲濾液；垂直阻隔防滲；氯化物；氨氮；錳

中圖分類號：X523 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）12-0-0353

Analysis on Monitoring of groundwater pollution in domestic landfills

YAN Xiaogang， LIU Haining， YU Zeyang

（POWERCHINA Construction Group Co.， Ltd.， Beijing 100032， China）

Abstract： Groundwater pollution is one of the typical problems in domestic landfills， which not only affects the surrounding environment， but also endangers people’s water safety. Based on the environmental governance and ecological restoration project of the Yanchunling Domestic Landfill in Haikou， regular sampling and testing are conducted to address groundwater pollution caused by leachate leakage， and three main pollutants， such as chloride， ammonia nitrogen and manganese， are selected for analysis. In September 2022， the project is launched and groundwater pollution monitoring is carried out simultaneously， in May 2023， the vertical barrier anti-seepage project is officially constructed. The analysis of 9 months of groundwater monitoring wells shows that the migration direction of pollutants in the Yanchunling Domestic Landfill and surrounding groundwater in Haikou is from southeast to northwest， with pollutants concentrated on the northwest side downstream of the landfill.

Keywords： domestic landfill; groundwater pollution; monitor; leachate; vertical barrier anti-seepage; chloride; ammonia nitrogen; manganese

地下水是一個復雜、動態(tài)和開放的系統(tǒng)，其與外界環(huán)境以及系統(tǒng)內(nèi)部各層子系統(tǒng)不斷進行物質和能量的交換與更新，構成一個具有層次性的完整循環(huán)系統(tǒng)。地下水易受生活污水、工業(yè)三廢、農(nóng)藥、化肥、城市生活垃圾、地下儲油罐漏失、糞便及海水等的污染。地下水污染調查可以從整體上準確地掌握地下水水質狀況，有利于更好地評價地下水開發(fā)利用情況，及時調整發(fā)展方向，采取治理和保護措施[1]。作為地下水監(jiān)測最有效的手段，監(jiān)測井可以監(jiān)測和分析地下水化學變化特征，獲得流域的地下水水文地質信息。目前，我國已建的監(jiān)測井主要為混合（單層）監(jiān)測井，大多為歷史時期的勘探孔或開采井，并通過單層監(jiān)測孔組實現(xiàn)多層監(jiān)測[2]。監(jiān)測井建設和樣品采集是地下水調查評估數(shù)據(jù)準確性的關鍵[3]。下面以海口顏春嶺生活垃圾填埋場環(huán)境治理與生態(tài)修復項目為例，開展地下水監(jiān)測，結合氯化物、氨氮、錳等3種主要污染物的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地下水的污染情況，以更好地修復和保護區(qū)域水環(huán)境。

1 工程概況

海口市既是海南省政治、經(jīng)濟、科技和文化中心，又是國家“一帶一路”戰(zhàn)略支點城市、海南自由貿(mào)易港核心城市和北部灣城市群重要節(jié)點城市。海口市位于海南省北部，東鄰文昌市，南接定安縣，西連澄邁縣，北臨瓊州海峽與廣東省隔海相望。海口市總面積為3 126.82 km2，其中，陸地面積占73.46%，海域面積占26.54%。截至2023年末，海口市常住人口為300.16萬人。近年來，海口市社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，人口規(guī)模持續(xù)增加，用地相對緊張。澄邁縣是海南省直轄縣，位于海南省西北部，與海口市毗鄰，陸地面積為2 072.97 km2，海域面積為470.53 km2。截至2023年末，澄邁縣常住人口為50.66萬人，土地資源相對充足。

海口顏春嶺生活垃圾填埋場位于海南老城經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，2001年由海口市和澄邁縣合作共建，主要處理兩地的生活垃圾。該填埋場設計庫容為303.74萬m3，累計服務近20年，庫容已達450.43萬m3，遠超設計庫容，長期超負荷運行導致填埋場存在較大的環(huán)境風險及安全隱患。根據(jù)地下水歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，結合高密度電法探測結果，滲濾液滲漏對填埋場及其周邊地下水環(huán)境造成影響[4]。該填埋場超期服役多年，填埋的垃圾量已遠超設計水平，一段時間內(nèi)產(chǎn)生大量滲濾液，它是重要的潛在污染源。

2020年底，海口市建成顏春嶺生活垃圾焚燒發(fā)電廠三期項目，同步關停顏春嶺生活垃圾填埋場。為了將此地建設成海南省生態(tài)文明教育示范基地，海口市積極打造綠色布局，啟動顏春嶺生活垃圾填埋場環(huán)境治理和生態(tài)修復工程。項目地下水污染管控工程采用垂直防滲措施，確保填埋場區(qū)域水文地質單元相對獨立，使填埋場內(nèi)外形成有效的阻隔滲濾液暴露的途徑，并采用污染地下水水位控制及抽排處理、長期監(jiān)測等方式進行地下水風險管控。

2 水質監(jiān)測

根據(jù)地塊土壤和地下水環(huán)境調查結果，海口顏春嶺生活垃圾填埋場地下水整體流向為自東南流向西北。以填埋場四周原有的5口地下水監(jiān)測井為基礎，新增7口地下水監(jiān)測井。該項目于2022年9月啟動，每月委托第三方專業(yè)實驗室定期對地下水進行采樣和檢測（每月1次），以便后期驗證垂直阻隔防滲工程的地下水污染管控效果。2023年5月，該項目的垂直阻隔防滲工程正式施工。主要監(jiān)測指標有13項，即總硬度、溶解性總固體、化學需氧量、亞硝酸鹽、總大腸菌群、氯化物、鈉、鐵、錳、鋁、鎘、鉛和氨氮。

地下水分層取樣檢測，采集不同深度的水樣，用于監(jiān)測和判別不同深度下地下水受臨近場地填埋垃圾的影響。根據(jù)設計要求，地下水監(jiān)測井共設4組，每組有5口井，深度分別為40、50、60、70、80 m，全井組合形成1組地下水監(jiān)測井，井底10 m以上的部分采用高壓注漿進行密閉止水，井底10 m范圍內(nèi)采集不同深度的水樣進行監(jiān)測。對監(jiān)測數(shù)據(jù)做對比分析，用于指導垂直防滲帷幕的施工。從地下水污染物濃度的標準限值來看，項目地下水質量執(zhí)行《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）的Ⅳ類標準[5]。

3 水質監(jiān)測結果分析

3.1 長期監(jiān)測井數(shù)據(jù)分析

2022年9月至2023年5月，以氯化物、氨氮和錳3種主要污染物的平均濃度為指標進行評價，該項目12口長期監(jiān)測井的水質監(jiān)測結果如表1所示。采集106份水樣，該項目9個月的例行水質監(jiān)測結果如表2所示。數(shù)據(jù)顯示，監(jiān)測期間，氯化物、氨氮和錳的濃度總體表現(xiàn)出波動但總體逐步降低的趨勢。其中，1#井（排除帷幕灌漿試驗段影響）、2#井、3#井和新1#井等4口井的水質最好，除個別月份存在偶爾超標情況，其余水質監(jiān)測數(shù)據(jù)均滿足Ⅳ類標準，上游水質可達到Ⅲ類標準；4#井、新3#井和新7#井等3口井的污染狀況最為嚴重，污染物濃度逐步增大；其他5口監(jiān)測井的污染指標總體表現(xiàn)平穩(wěn)，近3個月污染物濃度有緩慢降低的趨勢。造成地下水污染的主要原因為填埋場底部防滲層破損，滲濾液滲漏。

3.2 分層取水監(jiān)測井數(shù)據(jù)分析

分層取水監(jiān)測井水質監(jiān)測結果如表3所示。其中，1-40#井、1-50#井無水位，3號點位5口井未使用。數(shù)據(jù)顯示，3組分層取水監(jiān)測井水質監(jiān)測結果均未發(fā)現(xiàn)污染程度與深度有顯著的相關性。其中，4號點位氯化物濃度超標，2號點位和4號點位的氨氮濃度超標；上游東側1號點位監(jiān)測數(shù)據(jù)均未見超標，水質明顯優(yōu)于下游西側2號點位和北側4號點位。地下水污染物濃度變化趨勢與長期監(jiān)測井水質監(jiān)測結果相符合。從北側4號點位和西側2號點位的兩組分層取水井水質情況來看，污染已擴散至80 m的深度，氨氮超標嚴重，其中北側的氨氮超過Ⅳ類水20～35倍；廠界東側1號點位水質各項指標濃度均能達到Ⅲ類水質標準，說明填埋場未對東側地下水造成污染。

4 結論

地下水污染監(jiān)測分析表明，海口顏春嶺生活垃圾填埋場地下水遭受污染，污染范圍與填埋場地下水流向相吻合，二者均從東南向西北遷移。填埋場上游（東南側）地下水污染較輕，水質基本達到Ⅳ類水標準，填埋場下游北側地下水污染最重，污染物超標明顯。填埋場下游西北側遠端地下水水質較好，滿足Ⅳ類標準要求。總體來看，該填埋場地下水污染風險可控。

參考文獻

1 鄭繼天，王建增，蔡五田，等.地下水污染調查多級監(jiān)測井建造及取樣技術[J].水文地質工程地質，2009（3）：128-131.

2 王明明.多層監(jiān)測井成井工藝與止水材料研究[D].北京：中國地質大學（北京），2015.

3 房吉敦，杜曉明，徐 竹，等.采用分層采樣技術對場地地下水污染物進行三維空間描述[J].環(huán)境工程學報，2013（6）：2147-2152.

4 胡開友.基于高密度電法的地下水硝酸鹽污染分布研究[D].濟南：山東大學，2021.

5 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.地下水質量標準：GB/T"14848—2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

作者簡介：閆小剛（1987—），男，甘肅隴西人，工程師。研究方向：工程管理。