④人工补给或抽水。采用人工补给方法加快被污染地下水的稀释和自净作用,或使用抽水方法将污水抽走,然后用洁净的水回灌。
⑤水力截获。人为在地下水径流上形成一定的水力坡降,并在该处挖沟渠,从而将浮于上面的不溶污染物质去除。
⑥原位生物修复技术。利用微生物的生物降解作用对被污染的含水层,在原位进行现场处理,使其转变为无害物质。
上述垃圾渗沥液的处理技术各有优缺点和适用范围。对于不同地质条件、不同污染性质的情况应综合比较其安全性、经济性和处理效果,优化选择,以最少的投资取得最大的环境效益。此外,所有渗沥液防治的方法之间也是相互关联、相互影响的,例如原位生物修复技术既可以修复地下水质,也可以修复土壤。所以在解决垃圾填埋场治理的实际过程中,应根据具体情况具体分析,灵活应变,方能事半功倍。
在充分分析填埋场环境地质条件的基础上,结合不同的工程技术方法,针对性地设计治理方案,是一种低成本高效益、标本兼治的有效法方法。
4轿子山垃圾填埋场环境安全性评价及工程治理实例
4.1生态地质环境安全性评价
南京轿子山填埋场是一处重污染且亟待治理的特例,其重要性表现在:一是它的规模将成为全省之最,目前库容490万t,2015年计划再扩容730万t。二是污染不但造成窦村一带地表水体和民用井水质量恶化,而且电子学校深井水质反映,污染物质已渗入深层地下水导水断层,对南京市东郊水源地构成威胁。三是它的西部毗邻地域又将成为拟建青龙山填埋场地。
选取“南京市生活垃圾处置现状调查评价与选址建议(调查阶段报告)”中水土污染分析数据和填埋场适宜性评价因子等相关资料,进行生态环境安全性评价。综合生态环境安全性评价指标体系中的对应指标,并对照“生态地质环境安全评价表”(表2),决定因子层中的第I、第2、第4项为复合型不安全(且第2、第4项环境健康、环境风险、环境服务评价均为负值),第3项为胁迫型不安全,第5项为结构型不安全,第6项为安全,综合评价为复合型不安全,对照“生态地质环境等级评判表”,环境风险等级判别为I级,达红色重警状态。
4.2污染治理方案
4.2.1地质分析
轿子山填埋场位于南京市江宁区沧波门窦村西,宁杭公路以南,青龙山西北麓山前洼地。在区域地质构造上处于宁镇山脉弧形弯转地段,构造应力相对集中。沿整个青龙山脉垂直发育了一系列张扭性北西向断裂,这些断裂既是地质应力释放点,又是地下水的导水、控水构造线(水线、水网),来自青龙山脉的大气降水和深部含水层间水平侧向补给的地下水,将通过这些导水、控水构造向仙鹤门水源地补给。填埋场内有一条“徐轿逆掩断层”,经钻孔揭露和物探证实从1号库南部通过。上盘地层为三叠系中统薛家村组(T2x)灰岩夹角砾岩,风化面呈肉红色。下盘为三叠系中统黄马青组(T2h)杂色粉砂岩。该断层后期被北西向断层切割,交汇处可见石英闪长斑岩(8π35)岩体小面积分布。
填埋场地层上覆第三系Q3-4残坡积、冲洪积松散沉积物,埋藏并出露浅层地下水,下部为三叠T2x-h系碳酸盐岩,埋藏着丰富的深层地下水资源。从水质动力模型来看,松散岩类孔隙含水层组地下水污染模型为三维各向同性的水质弥散数值模型,而基岩裂隙含水层组地下污染的数值模拟方法是应用节理岩体概化为EPM模型的数据,对应渗流物与应力物耦合的力学模型。从地质构造上看,填埋场的污染明显受地质构造控制,北西向断裂和徐金断裂交汇点是软弱结构面,是污染的主要通道。浅层地下水与深层地下水有着十分密切的水力联系,来自青龙山脉的大气降水可以直接入渗补给深层地下水。
4.2.2工程施工措施根据地质分析,控制上覆地层孔隙潜水含水层污染的有效方法,可以采用地下止水帷幕墙进行拦截。深层基岩裂隙含水层的污染防控,可以采用对主干断裂和次生断裂交汇点处注浆处理的方法,以达到截流改变地下水径流方向的目的。对于地面严重污染的窦村,可以采用大井疏干抽(注)水方法来帮助恢复生态环境。
治理方案总体思路是“封闭污染源,截堵地下水径流通道,抽水净化储水空间,恢复浅层地下水水质”,是工程治理与生态治理的组合方法。具体措施如下。
①防渗堵漏封闭污染源,控制浅层地下水进一步扩散。④在填埋场2号、3号库山坡下沿北西向断层两侧布设2排~3排注浆孔,进行压密注浆阻止渗沥液向下游泄漏。孔径Φ48mm,间距0.5m,深5m~10m,双道呈三角形布设。水灰比1:1加15%助凝剂,泵压0.5kg~2kg,饱和注浆。⑥在对门山与铜家山两山之间的山口一线,平行布设小700mm双轴深层搅拌桩2排~3排,双向搭接200mm,桩长20mm~22mm进入基岩强风化面,用以封闭孔隙潜水层下游通道,阻隔污水下泄。
②截流封堵,断层交汇点充填注浆,保护深层地下水免受污染。a.在北西向主干断裂两侧进行网状填充式注浆,改变或减低断层导水性能。钻孔深至基岩(10m~30m),孔径Φ73mm,孔距0.5m,顺断层走向5排~6排呈梅花网状布设。b.在库区两边徐金断裂与北西向断裂切割交汇处进行充填式注浆。注浆孔径Φ48mm,孔距0.5m,孔深5m~10m,5排~6排呈网状布设。水灰比1:1加15%助凝剂,泵压0.5kg~2.0kg,饱和注浆。