武汉市二妃山垃圾场污染地下水的可能性分析

摘要：卫生填埋处理城市生活垃圾不仅是现在，就是将来也是垃圾处理的一种必不可少的处理方式。作者在对武汉市郭茨口、流芳和金口垃圾场多年调研的基础上，对武汉市拟建的二妃山垃圾填埋场地下水环境影响因素进行了分析，并对填埋场设计和管理进行了探讨。分析结果表明：①垃圾渗滤液对地下水环境存在巨大的潜在危害性；②垃圾渗滤液潜在污染危害年限长；③场内渗滤液水力梯度和场底防渗层渗透系数的设计管理有很大关系。
关键词：卫生填埋；堆放场；渗滤液；防渗层；水力梯度
1.前言
卫生填埋是目前国内外广泛采用的一种垃圾处理处置技术，也是垃圾处理中必不可少的一种方法，而垃圾渗滤液是垃圾填埋的产物，其在填埋过程中和封场后都存在着对周围环境产生污染的可能，渗滤液对地面水和土壤的污染防治由于看得见摸得着，因此比较重视，这方面的研究报道也比较多，而对填埋场渗滤液下渗污染地下水的研究报道则比较少。地下水是非常宝贵的未受任何污染的天然水资源，是缺水地区和发酵工业的主要用水来源，地下水若被污染将很难治理，甚至可以说不能治理。因此，在设计建设垃圾填埋场前，应对拟建填埋场可能造成地下水污染的因素进行分析，最大限度地减少或消除填埋场对地下水环境污染的可能性。本文依据多年来对武汉市郭茨口、金口和流芳垃圾填埋场现场调研和模拟试验结果，对武汉市拟建的二妃山垃圾填埋场污染地下水的可能性进行分析。
2.二妃山垃圾填埋场概况
2.1场地概况
武汉市二妃山垃圾卫生填埋场位于武昌区东偏南方向，属江夏区流芳镇湖口村，距武昌区中心地带（大东门）约17公里，占地23.41万平方米（351亩）。场地为低山丘陵地貌，最高标高88.00米，最低标高49.45米，场区东、西、北三面环山，地势较高，南侧较低，为向南敞开的簸箕状地势。平均可供填埋高度40米，库容量320万立方米，设计填埋年限12年。
2.2水文地质概况
场区为一倒转向斜构造，倒转的一翼外侧（场地北侧）为泥盆系石英砂岩，向内为石炭系灰岩，二迭系硅质岩。三迭系页岩夹煤层，石炭系灰岩受构造控制，呈东西向条带状分布（见图1）。本区灰岩，受构造影响沿二迭系硅质岩接触部位，在地下水的径流作用下，岩溶发育。

图1武汉市二妃山垃圾填埋场南北纵向剖面示意图
场地内主要为覆盖型岩溶区，含水层呈东西向带状分布，水位变化较大，岩溶水主要由大气降水和地表水的远源补给。由于构造的影响，在灰岩与硅质岩接触部位，灰岩溶蚀严重，岩溶发育，形成了地下水的主要径流通道。场区内泥盆系石英砂岩，由于构造作用，节理、裂隙发育，风化作用形成的风化裂隙直接出露地表，大气降水为岩溶水补给的主要通道。地层上层为堆积土、淤泥、粘土、和碎石粘土，下层灰岩、硅质岩及页岩。上层土层性状见表1。
表1武汉市二妃山垃圾填埋场场底土层性状

3.渗滤液下渗污染地下水的影响因素分析
填埋场对地下从水污染影响主要取决于渗滤液量、淋滤速度、填埋年代、垃圾性质、填埋垃圾量及填埋场的设计和管理[1]～[4]。结合数学模型将武汉市二妃山垃圾填埋场渗滤液下渗污染地下水环境影响因素分为：垃圾性质与污染强度，填埋趋稳年限，水力梯度和渗透系数，填埋场的设计和管理等四个方面进行分析。
3.1垃圾性质及污染强度
3.1.1垃圾成份
垃圾渗滤液中污染物浓度直接影响着地下水污染的程度及下渗速度。从理论上讲浓度越大下渗速度及污染程度越大。在填埋场设计已完成的情况下渗滤液中污染物浓度与填埋垃圾的成份有很大关系。从我们模拟垃圾填埋试验结果来看，高有机垃圾含量的燃气区垃圾，填埋渗滤液污染物负荷是普通混合垃圾的4～20倍[5]（见表2、表3）。
表2模拟试验垃圾与武昌区垃圾成份构成（湿重%）

表3模拟试验垃圾渗滤液中污染物累计排放量(g/kg)