沈阳市垃圾填埋场周边水环境污染状况研究

东天　王闻烨　徐成斌　马溪平　李万龙　张宏亮

摘要[目的] 研究沈阳市垃圾渗滤液对垃圾填埋场周边水环境的污染状况。[方法] 以大辛垃圾填埋场为研究对象，在其周边布设采样点，检测水环境污染状况并进行地下水与地表水的评价。[结果] 生活垃圾填埋场的地下水和地表水已经受到垃圾渗滤液的污染，垃圾填埋场地下水属于超Ⅳ类地下水，主要污染物为氨氮和挥发酚；垃圾填埋场附近地表水体九龙河属于劣Ⅴ类水体，主要污染物质包括有机物、磷、氨氮及粪大肠菌群。[结论] 垃圾渗滤液对周边水环境存在污染，需要进行有效控制。

关键词垃圾填埋场；垃圾渗滤液；地下水；地表水；水环境污染

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02698-03

基金项目国家十二五科技重大水专项“水体污染控制与治理”（2012ZX07505003）；辽宁大学本科教学改革研究项目（JG2013ZD0010）；辽宁大学环境学院重点学科资助项目。

作者简介东天（1987- ），男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，研究方向：水污染控制。*通讯作者，教授，硕士，从事水污染控制研究。

随着我国城市的不断发展，垃圾的产量也在逐年增加。目前焚烧、堆肥和卫生填埋是垃圾处理的主要方法，这其中卫生填埋由于具有成本低廉、处理量大、技术成熟等优点而被国内外广泛采用[1]。但在卫生填埋过程中会有危害极大的渗滤液产生。渗滤液是垃圾填埋过程中产生的高浓度的复杂有机废水，具有水质水量变化大、重金属含量高、有机物浓度高、氨氮含量高、营养元素比例失调等特点[2]，其对环境的影响主要包括污染大气、污染地下水、污染土壤、渗滤液内病原微生物潜在威胁人类健康等[3]，尤其是对地下水和地表水具有极大的潜在危害性[4]。

沈阳市是一座市区面积较大，人口众多的特大城市，每天均有近300万t生活垃圾产生，且产量仍在以每年12.5%的速度增加[5-6]。由于缺乏相关的垃圾无害化处理技术设备，未对生活垃圾中有毒有害废弃物进行分类收集，致使垃圾填埋场有大量垃圾渗滤液产生，且渗滤液中的各类污染物质含量较高，对周边的水环境会造成一定的污染。因此，研究垃圾渗滤液对垃圾填埋场周边水环境的污染状况，并寻求相关有效措施是目前环境领域的重要研究课题之一。

1材料与方法

选定沈阳市大辛垃圾填埋场为生活垃圾填埋场样本。该垃圾填埋场自2003年起使用至今，属于较为“年轻”的垃圾填埋场。

1.1监测点位的布设根据《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB168892008）规范要求，地下水采样点布设五点。本底井一眼：设在填埋场地下水流向上游30～50 m处，沈阳市新城子区道义镇大辛村处Z0。污染扩散井四眼：设在填埋场地下水流向下游30～50 m处各一眼井Z01、Z02、Z03、Z04。

大辛垃圾填埋场附近的地表水只有九龙河，距填埋场北侧最近距离20余m，填埋场垃圾渗滤液经污水处理厂处理后排放至九龙河，水质监测断面设在九龙河财落堡桥下，大辛垃圾填埋场下游500 m处。水质对照断面设在九龙河上游200 m处。

1.2样品的采集及处理对于地下水，用特制的小水桶和绳提取水样，每个样品采集量2 000 ml。

采样方法按《环境影响评价技术导则》中规定，小河在取样段面的主流上设一条取样垂线，在水面下0.3～0.5 m水深处设置取样点一个。

1.3分析方法按国家标准《生活饮用水标准检验方法》（GB5750）、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）规定标准方法执行分析。

1.4监测项目监测项目为常规项目，枯水期和丰水期各监测一次。

1.5评价方法大辛垃圾填埋场地下水采用单因子评价方法[7]。单因子评价模式为：

Pi=Ci/Si

式中，Pi为污染物i的环境质量指数，Ci代表污染物i的实测浓度，Si代表污染物i的评价标准；Pi=1表示水体未受污染； Pi>1表示水体受到污染； Pi越大，污染程度越重。

1.6评价标准对于地下水，首先以地下水对照值作为评价标准，利用单因子评价模式，对各元素的污染程度进行分析，然后再按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）（Ⅳ类）标准做进一步评价分析，从而判断地下水综合污染程度，并做出比较。

对于地表水，参照地表水对照值。采用单因子评价方法，按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类、Ⅴ类水体水质进行评价。

2结果与分析

2.1地下水评价结果

2.1.1以对照值为标准的地下水污染现状及评价。以对照值为标准的地下水污染现状及评价结果如表1所示。由表1可以看出，与地下水对照值相比，大辛垃圾填埋场渗滤液对地下水影响最重的是氨氮，其次分别为细菌总数、总大肠菌群、氯化物、硫酸盐、金属铅、镉、铬、硝酸盐、亚硝酸盐和浊度等。从数值上看，大辛垃圾填埋场渗滤液对地下水有污染，主要是氨氮的污染。

2.1.2以标准值为评价标准的地下水污染现状及评价。以标准值为评价标准的地下水污染现状及评价结果如表2所示。由表2可以看出，大辛垃圾填埋场的污染主要是氨氮的污染，其次为挥发酚。氨氮的污染较稳定，枯水期和丰水期的污染指数均在1～2的范围内；挥发酚的污染变化性较大，枯水期的污染指数为7.5，丰水期的污染指数则为0.5。从时间上看，枯水期的污染要大于丰水期的污染。

综上所述，大辛垃圾填埋场地下水属于超Ⅳ类地下水，超标物质为氨氮和挥发酚。

2.2地表水评价结果地表水的评价检测结果如表3所示。由表3可以看出，九龙河属于劣Ⅴ类水体，主要是有机污染、磷污染、氨氮及粪大肠菌群污染。

通過九龙河水对照值和污染控制点的监测，可以看出九龙河在流经大辛垃圾填埋场后，污染物质的含量都有所增加。但增加尤为显著的是COD、BOD、氨氮、总磷和粪大肠菌群。结合大辛垃圾填埋场渗滤液的污染特性和九龙河沿岸的村民居住情况，可以看出大辛垃圾填埋场渗滤液对九龙河的污染主要为COD、BOD、氨氮和粪大肠菌群的污染，其中污染最重的是氨氮，污染指数超过Ⅴ类标准3.5～6.5倍。并且，随着丰水期的到来，垃圾渗滤液的产生量和溢出量都有所增加，因此九龙河水的污染特点是丰水季略大于枯水季。

3结论与建议

评价地区地下水粉质粘土层中的滞水带，主要由大气降水补给，属浅层地下水。按《地下水质量标准》（Ⅳ类）标准评价，主要超标物为氨氮和挥发酚。其中氨氮最高值超标0.46倍，挥发酚最高值超标6.5倍。与地下水对照值相比，大辛填埋场地下水各项指标均受到不同程度的影响。