封场非正规垃圾填埋场的场地调查浅析

李 玲，王颋军，唐跃刚

（1.中国矿业大学（北京）资源与地球科学学院，北京 100083；2.北京中持绿色能源环境技术有限公司，北京 100192）

垃圾填埋场产生的渗沥液、填埋气、有毒微生物等会对环境产生严重污染，尤其是早期的简易填埋场一般都是因势而设，选址没有经过严格的场地调查，也没有任何防渗、导排、导气等工程措施。目前我国封场填埋场的数量巨大，大多数为非正规填埋场，规模性的非正规填埋场已超过3 000座。随着城市化进程的加快，目前大部分处于城区或近郊区。它们不仅长期占据着稀缺城市土地资源，而且对周边环境造成视觉污染，限制了城市的可持续发展。因此，亟待对这些封场垃圾填埋场进行治理修复以实现污染土地资源的再利用。

由于非正规垃圾填埋场通常都缺少详细的填埋记录及长期有效的环境监测，且垃圾本身就存在不均匀性，因此，对填埋场内部填埋垃圾的稳定性及其对周边环境造成的污染程度等不够了解；而且由于未进行选址勘察，对场地水文地质情况缺乏必要的了解；另外，考虑到场地的后期利用规划，必须对场地进行详细的工程地质勘察。场地调查与评估为确定垃圾场修复方案提供准确、完整的场地环境资料，为场地修复提供可靠的基础信息。

1 国内外场地调查的相关标准与规范

美国《资源保护与回收法案（RCRA）》规定生活垃圾填埋场封场后维护管理需持续时间为30 a。主管机构可根据填埋场对人类健康和环境的影响程度，来延长或缩短封场后维护管理的持续时间。美国EPA在《场地修复计划：垃圾填埋场调查指南》中详细规定了场地调查，包括初步调查、地球物理调查及地质勘探等3个阶段。

英国环境署发布了污染场地健康风险评价要求、污染场地风险评价模型、土壤污染指导性标准等一系列报告与标准，形成了“污染场地风险评价技术规范”。英国场地调查一般分为4个阶段：初步调查、勘探调查、主要调查和补充调查，并对每个阶段的工作方法和内容有详细阐述。

我国已陆续出台了关于污染场地环境保护系列规范包括《场地环境调查技术规范》、《污染场地风险评估技术导则》等的征求意见稿，逐步为我国污染场地的修复和土地再利用提供有力的支持。而关于垃圾填埋场的标准和规范主要集中在填埋场的监测与检测污染、控制标准、封场规范、无害化评价标准及场地勘察等方面，但缺少针对封场非正规垃圾填埋场修复和利用的场地调查。

总体来看，目前国内外都确定了污染场地的场地调查、修复技术的系列评估制度；同时，针对填埋场的选址、建设、监测、运行和管理等也有了系统规范。但是，目前针对非正规垃圾填埋场封场后维护和土地再利用的场地调查仍缺少系统方法。

2 垃圾填埋场的特殊性

1）非正规垃圾填埋场的填埋垃圾是一种典型的存量污染物，其相对于一般的污染场地如工业污染场地而言，其污染深度和范围更深、更广，对于土壤和地下水的污染更为严重。

2）填埋垃圾的降解稳定化具有明显的周期特征，大致分为5个阶段（初始调整阶段、过渡阶段、酸化阶段、厌氧阶段及稳定化阶段），相应地在不同降解阶段填埋垃圾产生的渗沥液、填埋气有不同的特性［1］。因此，在进行场地调查时分析填埋区处于垃圾降解的某个阶段，从而确定采取何种治理方法更为适合。

3）填埋垃圾的降解受到地域、气候、垃圾成分、填埋时间等诸多因素的影响［2］。在同一地区，垃圾成分类似，填埋垃圾的降解规律具有一定的类似性，不同地区的填埋场，则可比性较差。多数填埋场的垃圾来源较为复杂，进行场地环境调查时必须充分考虑垃圾来源及垃圾组成。

4）填埋垃圾在降解过程中会导致地面不均匀沉降，因此在针对场地再利用的场地调查时，需对场地沉降对场地再利用的潜在影响特别关注。

3 非正规垃圾填埋场的场地调查

3.1 主要内容

1）针对垃圾填埋场稳定性的环境调查：主要包括垃圾分布范围、填埋时间、垃圾种类、填埋深度、体量以及堆体特性、渗沥液及填埋气特性，以及周边环境状况，还有场区内渗沥液和填埋气导排、防渗和覆盖情况等。

2）针对风险分析的水文地质：场区地下水和隔水层类型、补给、径流、水位变化、流量、水质、排泄条件等情况；地下水水位情况及其变化；污染土层厚度和密度等。

3）针对场地再利用的工程地质：区域地貌、地层、岩性、地质构造和岩土分布等地质条件；各层岩土的类别、结构、厚度和地基承载力；场地不良地质现象分布、成因及治理措施；地基、边坡的沉降分析等。

3.2 调查程序

3.2.1 第1阶段：前期调研

非正规填埋场的典型特点是没有详细的填埋记录，且污染控制措施不达标。因此，在前期调查时应采用资料收集、人员访谈和现场踏勘相结合的方式，以获取垃圾填埋场的信息：①垃圾填埋场基本情况（垃圾场的范围、启用和封场时间、垃圾填埋记录、堆填大致深度以及填埋场渗沥液和填埋气导排、防渗和覆盖情况等）；②填埋场环境资料（场地内及临近区域土壤、大气及地下水污染记录，场地与自然保护区和水源地保护区的位置关系等）；③自然地理信息（如地形、地貌、土壤、水文、地质、气象资料）；④社会信息（如周边敏感目标人群分布和密度，及土地利用的历史、现状和规划等；区域所在地的经济现状和发展规划等）。

如果被调查垃圾填埋场或部分区域填埋年限在30 a以上或周边敏感目标近5 a来无污染记录或无居民反映，则可认为该区域可能趋于稳定化［3］，那么在第2阶段场地环境调查时可对该区域做少量布点，主要用以验证前期调查结果；若在同区域做过详细场地调查的同类垃圾填埋场，也可参考做类比分析。

3.2.2 第2阶段：地质和环境调查

该阶段的主要工作有地质勘探孔布设和环境样品采集分析。结合地质勘探的进度，同时进行环境样品采集，可节省大量的人力和物力。同时，在勘察时通过垃圾中相对完整的、具有年代特征的塑料包装、物品等来推断填埋时间，与前期调查结果相互印证。

3.2.2.1 勘探点及垃圾采样点布置

1）布置原则：由于地质勘探和环境监测结果对于场地调查结论的影响最直接，因而要求所布设的点位能够尽可能全面、准确地代表并反映出场地特点，揭露场地范围内地层性质和水文地质情况、环境污染程度及其空间污染分布。同时，环境样品采集及分析检测工作量和费用均较大，布设点位的数量要合理。

根据前期调查对填埋场的了解，按照垃圾的填埋时间和垃圾来源，在样点布置时，可按以下原则进行：①对于占地面积较大、可按填埋时间划块的区域应优先进行分区。对于同一分区内填埋时间、垃圾来源相对一致的单元，可采用随机布点法布设n个具体的监测点位；对于同一分区内填埋时间不能确定、垃圾来源复杂的单元，采用系统布点法在每一个分区内布设具体的监测点位。②对于占地面积较大、无法按填埋时间分区块或由于开挖、搬运等造成场地内垃圾迁移、原始状况遭破坏的区域，应采用系统布点法。③对于填埋时间确定、面积较小的区块可不进行内部分区，将其作为1个单独的采样单元。

2）布置密度：按照国内污染场地调查的通行做法，单个监测网格的面积400～1 600 m2为宜。根据前期调查分析结果，确定采样点布设密度。若封场时间较长或垃圾来源较均匀，或有类似填埋场做过详细场地调查，可做少量布点。

3） 纵向布点：根据垃圾堆体厚度设置采样点，堆填厚度低于15 m高于3 m，分为上、中、下3层采样，即表层覆盖土层下总挖掘深度的1/6深处视为上层、总挖掘深度的1/2深处为中层、总挖掘深度的5/6深处为下层。若堆填厚度高于15 m，适当增加采样点，可按五点法采样；若低于3 m，可分上、下两层采样。

3.2.2.2 渗沥液和填埋气样品采集

在设有渗沥液收集和处理设施的垃圾填埋场，采样点设置在收集井或调节池的进水口处；若无渗沥液集中收集和处理设施的填埋场，在渗沥液勘探钻取点底部采集渗沥液样品。填埋气样品可在钻勘探孔的过程中收集检测。

3.2.2.3 周边环境样品

地表水、地下水、土壤和大气等环境样品的采集参考HJ/T 91—2002地表水和污水监测技术规范、HJ/T 166—2006土壤环境监测技术规范、HJ/T 164—2004地下水环境监测技术规范进行。

3.2.2.4 岩土、水文和环境参数监测

岩土和水文地质参数主要通过钻探手段用于直观揭露地层分布、原位测试和室内测试获得各岩土层的物理力学指标。原位测试采用动力触探、标贯试验、现场载荷试验方法；室内试验可获得垃圾、黏土、岩石等试样的岩土强度及变形指标；注水试验用于测定场地范围内垃圾层渗透系数，联通试验用于测定场地范围内垃圾渗沥液流向、预估其流速，提供水文参数。

环境参数的选取以及检测、分析可参照 GB 50021—2001岩土工程勘察规范、GB/T 18772—2008生活垃圾填埋场环境监测技术要求、HJ/T 91—2002地表水和污水监测技术规范、HJ/T 164—2004地下水环境监测技术规范、HJ/T 166—2006土壤环境监测技术规范、GB 16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准等相关标准进行。

3.2.3 第3阶段：风险分析

风险分析的目的在于分析污染物从场区扩散的迁移路径，并评估污染场地土壤和浅层地下水中污染物通过不同暴露途径对人体健康带来的风险。风险评估主要关注慢性、长期暴露或急性暴露。若第2阶段环境调查确认污染事实、且周边存在可能的敏感人群，则需要进行风险分析。否则，可不进行风险分析。

根据美国环保署推荐的方法，场地健康风险评价包括数据收集和分析、暴露评估、毒性评估和风险表征4方面的内容。常用的健康风险评估模型有FRAMES、3MRA、HELP等［3］。同时，针对满足风险分析所需参数，第3阶段可能需要补充采样。

4 结束语

对我国大量存在的非正规垃圾填埋场进行治理、修复及再利用有利于盘活有限的城市土地资源。场地调查则为其提供可靠、科学的基础数据。针对非正规垃圾填埋场的特点，基于前期调研，开展地质和环境调查，并根据需要进行危害性风险分析，为今后非正规垃圾填埋场的场地利用提供参考。笔者已按此调查方法对国内的一些封场非正规垃圾填埋场进行了前期调查，并取得了较好的效果，为未来对国内封场非正规垃圾填埋场的场地调查与评估提供借鉴。

［1］李启斌，刘丹.生物反应器填埋场理论与技术［M］.北京：中国环境出版社，2010.

［2］王罗春，赵由才.城市生活垃圾填埋场稳定化影响因素概述［J］.上海环境科学，2000，19（6）：292-295.

［3］Tansel B.Performance based decision system for determining post-closure care（PCC）period in Florida landfills final report［R］.Gainesville，FL：Hinkley Center for Solid and Hazardous Waste Management，2008.