国外垃圾填埋场全生命周期管理经验及其启示*

周莉莉 ，车 越 ，邰 俊，2，杨 凯

（1.华东师范大学 环境科学系上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200241；2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海 200232）

伴随着固体废物产生量的持续增长，源头减量和末端处置作为应对这一环境问题的重要手段，在我国得到积极推进，但后者引发的环境冲突和公共事件使得填埋场等固废处置设施近年来备受争议，相关邻避效应颇受关注。美国、英国、澳大利亚等发达国家近年来从填埋场选址、工程建设、运营管理以及封场修复等阶段进行填埋场全生命周期管理，确保填埋场对环境和人类健康影响最小化。笔者通过对国外垃圾填埋场全生命周期管理理念和方法进行探讨和综述，以期为我国垃圾填埋场管理提供参考。

1 填埋场址选择

1.1 选址方法

近几十年来，国际上对垃圾填埋场址选择方法的重视和发展，形成了一系列各具特色的评价方法。就评价模式而言，可大致分为多指标评价法（Multimetrics）和模型评价法（Model evaluation），具体见表1。

1.1.1 多指标评价法

多指标评价法使用指定的评价标准确定场址选择的影响因子且进行打分，将各指标加权总分作为评价适宜性的依据。此类方法在美国以及伊朗得到了较为广泛的使用，其中GIS 已被普遍运用于与填埋场址有关的地形、地籍、行政区划、人口分布等数据库的建立；USEPA则提出较为严格的规范和标准，且在场址选择技术和方法上有相应的指导性准则；Drastic 涵盖了地下水埋深、净补给量、地形坡度、水力渗透系数、水层介质、土壤介质、包气带影响7个方面的针对地下水防污性能影响大且易获取资料的指标。多指标评价法表征因子考虑通常较为全面，或具有针对性，但由于指标选择、评价标准等不确定性，因此精确度有所欠缺，并且影响因子间存在关联性、连续性对评价结果有一定的影响。

1.1.2 模型评价法

模型评价法的主要思路是构建一个合适场址选择的模型，将场址选择的影响因子进行拟合、计算以获得场址选择的适宜性情况。具体的评价流程：①选取适合的适宜性评价指标集；②获取指标集数据；③构建评价模型；④模型结果分析。考虑此类模型本身的缺陷性，国际上更青睐于几种不同评价法结合使用的评价模式。

1.2 选址实践

1.2.1 伊朗

伊朗在场址选择上有较为成熟的研究系统，1999 年提出的Monavari 95-2 法在伊朗多个城市得到应用，除此之外一些其他方法也被采用，见表2。

表1 填埋场选址方法的比较

表2 伊朗填埋场址选择的实践

1.2.2 美国

1985 年美国环境保护署（USEPA）提出综合40 多位水文地质学专家经验的Drastic 法，并先后将其用于美国多个地区地下水的防污性能评价工作。1991 年Drastic 法被引入了欧共体国家，成为欧洲各国家地下水防污性能评价的统一标准［14］。1996 年起欧盟与很多国家合作，使Drastic 法在很多地区的地下水防污性能评价中得到成功应用。21 世纪以来，许多学者将其用于地质构造活跃区域的填埋场址选择。具体实践见表3。

1.2.3 日本

日本化学业协会于1999 年修订了“行业风险交流指南”，现该指南已成功地将风险沟通技术用于解决填埋场选址可能引起的社会问题；K.Ishizaka 等［17］于2003 年提出用风险交流的方法来解决废物处理设施场址选择引起的冲突问题，通过调查公众意愿、构建双方协议框架、评估主导意识等方面对日本Okayama 县城市废物处置和处理设施选址问题进行研究，结果表明：信任度、沟通进程、信息来源可靠性、环境教育和意识形态的形成对场址选择起到至关重要的作用。

表3 美国填埋场址选择的实践

1.2.4 其他国家

不同国家在填埋场选址适宜性评价所用的指标和方法有所不同，但筛选过程都尽可能客观、详尽地考虑所有影响因子，最终达到所选择的场址在工程、地质以及管理规范均符合要求，见表4。

2 填埋场运营管理

垃圾填埋场的运营是一个长期的过程，关系到填埋场的安全、质量和环境保护等多个方面，在填埋场的管理中占很重要的位置。国际上对垃圾填埋场的运营管理有一套成熟的方法和技术要求，以澳大利亚为例，澳大利亚于2010 年最佳环境管理实践（Best practice environmental management，BPEM）中发布了填埋场在运营管理相关方面的内容，主要可以划分为环境管理、财务担保等13个管理元素［22］，见表5。

表4 其他国家填埋场选址的实践

澳大利亚持有许可证的填埋场在选址、设计和运营等环节需制定环境改进计划，运营前制定应急计划需特别考虑：地表水、地下水污染检测，渗沥液、填埋气体收集管堵塞，火灾，设备故障以及可能影响周边居民的恶臭、灰尘和垃圾等。国际上对填埋场运营的资金投入尤为重视，美国、法国、加拿大等先后提出填埋场所有者需持有EPA 批准的财务担保，担保的终止由EPA 监测和定期检查结果决定。

3 封场管理和修复

封场管理是填埋场管理的最后阶段。2008 年美国共有约1 800个使用中的填埋场，比1990年的6 300个大大减少。截至2004 年4 月，英国共有超过2 000个垃圾填埋场，但到了2009年12 月，英国运营中的且符合许可证指令的填埋场仅有465个。虽然世界各地正不断减少填埋场的使用量，但全球仍有数以千计已关闭的垃圾填埋场，以及成千上万正在运营但将在未来10～30 a 内停止使用的垃圾填埋场［22］。解决填埋场重复利用问题将带来不可估量的环境、经济和社会效益。

表5 澳大利亚填埋场最佳运营管理（BPEM）模式

填埋场一经封场便进入修复阶段，且修复持续时间较长，虽然欧盟已授权当局决定停止修复，成员国也为此出台相关法规，但到目前为止，国际上仍没有明确的修复标准。目前适用的封场后修复评价（Evaluation of post-closure care，EPCC）可选方案有5 种［23］，见表6。

表6 填埋场封场后管理的可选方案

3.1 评估方法

结合EPCC 的可选方案，目前有3 种较为实用的封场管理和评估方法：①目标值法。可以进行指标的筛选，进行特定点的评估，但目标值的确定本身无定性标准；②影响/风险评估法。可以解决修复完成与否的问题，但具有不确定性，且需专业知识背景的专家来完成评估；③绩效法。可结合前2 种方法使用，依次降低修复强度，但修复降低的频度和强度难于确定。

3.1.1 目标值法

通常情况下，目标值的设定会与地质稳定、填埋场结构、水文地质学联系在一起。早期目标值设定主要涉及渗沥液和填埋气体，2005 年K.Knox 等明确提出目标值还应该涵盖生物降解率，但监测方法的一致性和填埋场的典型性，决定生物降解存在很多不确定性，因此目前生物降解率还没有得到广泛应用，此外，目标值设定应具体问题具体分析，且应进行不断地修改和补充。具体实践见表7。

3.1.2 风险评估法

国际上适用的风险评价模型大不相同。A.A.M.Boerboom 等［28］于2003 年提出概率风险评估法用以估算修复过程潜在的成本，后被用于荷兰几个省填埋场修复费用计算，虽然当时没有修复所需费用的统一标准，但该法解决了填埋场修复期间的财务风险问题；D.H.Hall 等［29］于2006 年提出模拟渗沥液排放和污染物迁移过程（特殊模拟环境）的评估法，先后2 a 被应用于英国废物转移需求评估；2011 年H.Scharff 等［30］将该模型作为评估方法的一部分用于荷兰无机垃圾填埋场案例分析，以此解决修复实现与否的问题。

表7 国外目标值设定的实践

3.1.3 绩效法

M.A.Barlaz 等［31］于2002 年首次正式提出用绩效法来评价封场长期管理的效果，其主要原理是根据绩效数据来设定填埋场依次降低修复的强度，最终实现修复。具体应用见表8。

表8 国外绩效法在EPCC 中的应用

3.2 监管规程

K.U.Heyer 于2003 年根据填埋场模拟反应器（LSR）实验预测出填埋场的长期排放情况，一定程度上量化填埋场的风险［35］。为最小化风险，更好地利用土地，国际上提出对时间、所有权和费用等进行限定的PCC 监管规程。通常情况下，EPCC 的财政预算比假定的最短修复时间的要多，许多国家的监管机构会规定财政预算所维持的最短时间为30 a。除此之外，2005 年意大利国际废物管理和填埋场专题会议还明确提出封场和修复费用需考虑的内容，如：地表覆盖、渗沥液、填埋气的处理和监测、设备和建筑的拆除以及保险等费用，且标明此类费用应占的百分比值。至于管理权归属问题则由当局决定。详情见表9。

表9 国际上监管规程的评估和PCC 的实现

随着国际上对填埋场PCC 监管规程的实施，目前已有不少填埋场实现PCC 且重新投入使用的案例。如，Stige 岛的Odense 垃圾填埋场1967 年开始运营，27 a 后封场，2006 年开始重建，现已被成功发展成娱乐休闲区，其处理工艺中回收废气且将其转化成电能进行集中供热和供电，与1992 年英格兰（GMWDA）用填埋场提供绿色电力的管理理念有共通之处。

4 对我国垃圾填埋场管理的启示

1）垃圾填埋场址选择涉及环境、经济、社会等多方面的综合因素。我国在垃圾填埋场址选择上的研究尚处于起步阶段［36］，主要集中于AHP、模糊评价法、灰色聚类法和GIS 的应用，很少进行多方法交叉使用的研究。国外在场址选择领域已展开相当广度和深度的研究，形成了很多评价填埋场环境状况的指标体系和方法指南，且在选择方法和方法间的交叉使用上有相当成熟的研究，发达国家已就公众意识形态展开场址选址的研究。需要指出的是，由于填埋场适宜性评价一定程度上取决于地域特点、城市规划以及填埋点自身条件等因素，因此，不同的管理、区域在填埋场场址选择的评价指标、方法和标准方面应当存在差异。此外，在适宜性评价中如何更好地、充分地将影响程度较大的水文地质因素和工程地质因素作为重点考虑的因子，结合健康和环境等参数，构建适宜的指标体系和评价标准，以及加大评价方法研究的同时如何将各种方法进行交叉使用，将是我国垃圾填埋应最先解决的技术问题之一。

2）填埋场址确定后，应把管理的重点放在设施的运营上。以绩效为基础的方法表明对现有的设施进行重新设计或改变施工的技术要求都将给产业带来重大经济负担，而通常情况下，这些费用和环境效益并不成比例。通过管理可能的环境事件、接收废物的类型和数量以及应急计划、财务担保等条件元素不同于填埋场的设计和施工技术，更能够达到理想的环境、经济和社会效益，因此，在填埋场的全生命周期管理过程中应积极考虑这些运营管理元素。

3）近年来我国已经开始关注填埋场的PCC，但没有达到适用性和效益性层面。PCC 作为填埋场全生命周期管理的最后阶段，占有很重要的地位。国外在填埋场PCC 管理的可选方案和PCC 实现的评价方法上的研究有很大的进展，且把PCC实现监管规程应重点考虑的时间、所有权和财务保证等方面进行限值，最终在填埋场的再利用上有较多的研究成果。随着我国城市生活垃圾的不断增多，填埋场的设施建设不断的加大，有必要开展填埋场全生命周期管理领域的研究。构建一套适用于我国的填埋场全生命周期管理理论体系，选择符合地区特征的填埋场选址的指标体系和评价标准；从人员、设备、技术、管理等方面人手，逐步建设填埋场营运团队；管理填埋场PCC 的目标，并在此基础上建立填埋场PCC 评估的方法和程序，制定适合不同区域PCC 监管的方法、要求和标准，最终建立合理的管理框架和一系列配套的规章制度，从而实现固废末端处理向全生命周期管理的转变。

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