湛江冯村垃圾场对中深层承压水污染的可能性及其防治

摘要：根据湛江冯村垃圾场所处的原生及次生地质环境条件，采用水文地质学及地下水动力学的理论与方法，对冯村垃圾场潜在污染中深层承压水的可能性、危害性及防治对策进行初步探讨。结果表明：冯村垃圾场建于地下水循环系统的补给区，地形切割强烈，包气带自净能力差，浅层潜水与中深层承压水之间的水头差较大，存在污染中深层承压水的可能性。建议贯彻以防为主、防治结合的原则，禁止在冯村一带再建垃圾填埋场，并设立防治分区，建立动态监测网络系统及地下水管理模型。
关键词：垃圾场；承压水；地下水；水污染防治
中图分类号：X523 文献标识码：A 文章编号：1004-6933（2010）03-0030-03
　　广东省湛江冯村垃圾场位于湛江市区的西南侧，地处湛江市地下水循环系统的补给区，肩负着存放湛江市区100多万居民生活垃圾的重任，每天都有约600t生活垃圾排放其中。随着其覆盖面积及垃圾填埋量的不断增加，垃圾浸出液的排放量也与日俱增，其周边的浅层潜水已受到一定程度的污染，存在污染中深层承压水、引发地下水大面积污染的可能，导致湛江市水质性缺水的严重后果。
1地质环境条件概况
1.1原生地质环境条件
1.1.1地形地貌与地层岩性
　　冯村垃圾场位于湛江断陷西南部，地形总体上南高北低，自南向北倾斜，即向湛江市区倾斜；地貌以侵蚀剥蚀台地、火山岩台地及湖积平原为主，地形起伏变化较大。地表出露地层主要为第四系湛江组、北海组、湖光岩组等，岩性主要为黏土、粉质黏土、砾砂、中粗砂互层及玄武岩。

图1冯村垃圾场水文地质平面及剖面简图
1.1.2水文地质特征
　　冯村垃圾场及周边地下水类型主要为松散岩类孔隙水和火山岩孔洞裂隙水两大类。松散岩类孔隙水又分为浅层潜水（埋深小于30m）、中层承压水（埋深30～200m）和深层承压水（埋深大于200m）。其中浅层潜水富水性较差，地下水位变化较大，水位埋深20～38m（图1），接受大气降雨及地表水入渗补给；中、深层承压水富水性好，接受浅层潜水越流补给及侧向补给，水量丰富，是湛江市地下水的主要开采层位，受湛江市区大规模开采地下水影响，中、深层承压水普遍向市区一侧径流；火山岩孔洞裂隙水富水性差异较大，水量中等-贫乏，透水性较好。
1.2次生地质环境条件
1.2.1污染源概况
　　冯村垃圾场自1999年竣工使用以来，已进行了二期建设，填埋垃圾已达150万m3，现准备进行第三期扩建。所填垃圾以生活垃圾为主，化学成分多为重金属及易腐有机物，其中重金属主要有汞、砷、铬、镉及铅，为垃圾场附近地下水的主要污染源。此外，周边农村生活区的人畜排泄物、生活垃圾的随意排放及农药、化肥的广泛施用等也对地下水构成一定的污染，是不可忽视的污染源之一。
1.2.2中、深层承压水区域降落漏斗的形成
　　湛江市区具有集中供水价值的为中深层承压水，占城市供水的80%，且以每年平均供水量8%的速度递增。由于长期集中式大量开采地下水，早在20世纪60年代就形成了以主要开采地段为中心的区域水位降落漏斗，随着开采量的增加，漏斗中心水位降深不断加大，漏斗面积逐年扩展。至2008年，中层承压水漏斗中心水位降深已达34.32m，水位标高-25.91m，大于10m降深面积达1184km2，大于16m降深的面积为460km2；深层承压水漏斗中心最大降深为27.40m，水位标高23.16m，大于16m降深的面积为526km2。区域水位降落漏斗的形成和扩展，加快了地下水的渗流速度，使其污染组分的水动力弥散速度加快[1]。
2对中深层承压水污染的可能性探究
2.1原生地质环境对中深层承压水污染的可能性
　　a.自净能力较差的包气带为中深层承压水的污染提供了有利的水环境条件。冯村垃圾场位于湛江市地下水循环系统的补给区，其包气带岩性多为透水性较好的徐闻组（Qxw）含砂黏性土、粉质黏土及湛江组（Qz）中粗砂，包气带吸附和降解污染物质的能力较弱，防污性能较差，故该区也是湛江市地下水系统的脆弱区，长期堆放于此的大量生活垃圾便会成为极具威胁性的潜在污染源，湛江市地下水系统很易受冯村垃圾场污染。
　　b.强烈切割的地形地貌为中深层承压水的污染提供了良好的补给通道。受地壳差异性升降运动影响，冯村垃圾场附近一带台地区升幅较大，地势较高。在地表水流侵蚀作用下，地形切割较强烈，冲沟发育，地形破碎，透水性极好的湛江组砂砾层直接暴露于地表，部分地段的中层承压水第一含水层组也已被切割出露地表，直接接受大气降雨和地表水补给，是湛江市地下水水源地的重要补给区之一，同时也是湛江市地下水系统的脆弱区。长期堆放于此的大量生活垃圾便会成为湛江市地下水系统极具威胁性的潜在污染源[2]。大量排放的垃圾渗滤液很易通过出露的含水砂层污染中深层承压水。