垃圾填埋场渗滤液污染特性分析

摘要：分析了太原市新沟垃圾填埋场渗滤液的水质特征，并以CODcr作为主要指标探讨了垃圾中有机成分，含水率，以及C、H、O、N等元素含量对渗滤液水质的影响。在此基础上，利用植物检测系统考察了渗滤液对种子萌发和幼苗生长的毒性效应。结果表明，太原市新沟垃圾填埋场渗滤液有机污染物浓度高、水质随季节变化较大，垃圾中有机成分、含水率以及C、H、O、N等元素含量影响渗滤液水质，可能改变其污染特性。高浓度渗滤液可抑制植物萌发和幼苗的正常生长，且表现出对染毒浓度和处理时间的双重依赖性；但低浓度渗滤液对植物萌发和幼苗生长过程没有显著影响，甚至在一定浓度条件下可促进植物的生长发育。
关键词：垃圾渗滤液；垃圾成分；植物检测系统
垃圾填埋场渗滤液是垃圾经过堆积或填埋后因压实和生物降解作用使垃圾中原有的水、垃圾降解反应生成的水、场内渗入的雨水、地下水和地表水经过垃圾层过滤后渗出的污水，是一种具有污染物浓度高、持续时间长、流量不均匀、水质变化大等特征的有机废水。一般情况下，渗滤液色度深且有恶臭，对周围水体及土壤等自然环境的污染程度要远比城市生活污水等高浓度有机污水大的多。这一废水若不经无害化处理，将严重污染周围的土壤和水系，并通过食物链直接或间接地进入人体，危害人类健康。
目前国内外已开发出了多种渗滤液的处理技术，但到目前为止，较为经济的一种方法是在人为控制下，用渗滤液对邻近农林业用地进行灌溉从而达到对环境的自我净化。但是，由于渗滤液是含有多种污染物的高浓度污水，水质因垃圾成分变化较大，其中含有植物生长所需的多种营养元素，同时也含有较高的氨氮、有机物、重金属离子和某些有毒物质，其污染特性分析备受关注。
为此，本文分析了太原市新沟垃圾填埋场渗滤液的主要水质特征，并以CODcr作为代表性指标探讨了垃圾成分（有机成分，含水率，以及C、H、O、N等元素）对渗滤液水质变化的影响；在此基础上利用植物检测方法（大麦和蚕豆）对渗滤液的毒性进行了评价。通过本研究旨在从生态效应的角度探讨渗滤液作为“液体有机肥”的可行性，为渗滤液的土地处理及其污染控制提供实验依据。
1实验方法
1.1垃圾填埋场基本情况
实验用垃圾渗滤液采自山西省太原市新沟垃圾卫生填埋场。该垃圾填埋场属于北方高原山谷型垃圾填埋场，已使用14年，占地280.29万m3。垃圾场周围无地表水水源，地下水水位低，渗滤液主要来源于雨水（雪）的渗入及垃圾本身的分解。因此，渗滤液水质受季节、气候和垃圾组成的影响较大。
1.2渗滤液样品采集与分析
从2001年12月到2002年9月，在太原市新沟垃圾卫生填埋场出水池布点，定期采样，将所采集的渗滤液过80目筛网，除掉其中的杂质，测定水样的CODcr(决速测定法，以标准法校正)，色度（稀释倍数法）、浊度(WGZ-200型浊度仪测定）和pH值（pH酸度计测试）等理化指标。
6月份采集的渗滤液样品除进行理化测试外，保存用于植物毒性检测。
1.3生活垃圾样品采集与分析
从2001年10月到2002年12月，选取太原市城区10个具代表性的垃圾中转站（垃圾运至新沟卫生填埋场），采集新鲜垃圾，用四分法定期采样。在实验室将样品充分混合均匀，用四分法得到25kg垃圾，进行物理成分分析；取500g垃圾测定垃圾水分后，将其混合制成粒径小于0.5mm的干样测定化学元素。
1.4利用植物系统检测渗滤液毒性
1.4.1渗滤液对大麦种子萌发和幼苗生长发育的影响
（1）大麦种子萌发：选籽粒饱满的大麦种子，25℃浸种3h，滤纸法发芽，25℃恒温箱培养，每隔24h检查萌发种子数目。
(2)大麦幼苗生长实验：选籽粒饱满的大麦种子，于25℃自来水浸种3h，摆放于培养皿中湿滤纸上，25℃恒温箱培养。在种子萌发后，选发育整齐一致的籽粒用于生长毒性试验。
对照组用自来水，处理组用不同浓度渗滤液培养（渗滤液用自来水稀释，其CODcr分别为80、160、320、800和1600mg•L-1），实验设3个重复。每隔12h换一次培养液，每隔一定时间测量不同浓度处理组30株幼苗的芽长和最长幼根的长度，计算各处理组的单株平均值，作为该组的长度值。
1.4.2渗滤液对蚕豆幼苗生长发育的影响
蚕豆种子经5%的次氯酸钠浸泡20min后，水冲洗，于23℃自来水中浸泡36h，其间每12h换水一次，湿纱布包裹催芽24h。选根长1.0～1.5cm的蚕豆随机分组，用于实验。
对照组用自来水，处理组用不同浓度渗滤液培养（渗滤液用自来水稀释，其CODcr分别为80、160、320、800和1600mg•L-1），实验设3个重复。每12h换一次处理液，每隔一定时间测量不同浓度处理组30株幼苗的根、芽长度，计算各处理组的单株平均值，作为各组幼苗的根长和芽长。