垃圾填埋的生态环境问题及治理途径

白凌风　陈鉴鉴　朱陈佳

【摘要】土地填埋由于具有处理量大、操作工艺简单、运作费用低廉等优点，因而其目前仍是世界上大多数国家与地区的一种重要的城市固体废弃物的处理方式（而且在未来一段较长的时期内，此种情况仍难以得到改观。然而，垃圾填埋场在其漫长的稳定化过程中所产生的大量的填埋气体及其垃圾渗滤液，却又能在几十年甚至是上百年内持续地对附近的公众健康和环境（如造成水资源污染、大气污染、温室效应、植被破坏、影响周边景观、火灾、爆炸及填埋场本身的沉降等）构成严重威胁。再加之填埋场本身又占用了大量的土地资源，因此实践中我们必须要高度重视这些问题，并采取有效措施来解决。

【关键词】垃圾填埋 生态环境 治理途径

前言

目前，西方发达国家约一半以上的城市垃圾采用填埋的方法处理。但填埋处理不但占用大量土地资源，还对周边生态环境产生较大负面影响，甚至影响人们的生产生活。所以垃圾填埋场的植被重建已成为全球所共同面临的一个相当紧迫和突出的环境问题。

一、垃圾填埋场的生态环境问题

1、填埋气体对环境的影响

垃圾被集中到填埋场经填埋处理后，填埋场内部微生物的厌氧降解活动会使大部分的有机垃圾转化为气态的最终产物———即以甲烷和二氧化碳为主要成分的填埋气体。以甲烷和二氧化碳为主要成分的填埋气体对环境的影响与破坏主要体现在以下四个方面：一是会加重温室效应。在目前已知的30 多种温室气体组成成分中，最重要的就是二氧化碳、甲烷与一氧化二氮。显然，以甲烷与二氧化碳为主要成分的填埋气体必将会导致温室效应的加强。二是造成大气污染。一方面，填埋气体导致其周边地区臭氧气体的形成，从而增加当地居民患癌的潜在可能性；另一方面，其释放大量难闻的气体的成分中具有一定的毒性，因而也会对附近公众的健康构成危害。三是易于造成对植被的破坏。生长于填埋场周边的植物，由于其根系附近的氧气直接被填埋气体所替换或者被甲烷氧化细菌所消耗，因而很容易窒息死亡。另外，高浓度的二氧化碳与填埋气体中的有毒微量气体成分也会影响到植物的正常生长。四是对地下水的污染。一些挥发性的有机污染物可以随着填埋气体的扩散迁移到垃圾填埋场周围的地下水中，从而对地下水资源形成污染。

2、垃圾渗滤液对环境的影响

渗透进垃圾填埋场内部的水分带走垃圾层中有机、无机的降解中间产物和最终产物，然后再从填埋场往外渗漏，便形成了垃圾渗滤液。应该说，降雨是这些渗透污水的最主要来源，其次则是垃圾被填埋时本身所包含的水分以及垃圾在微生物降解过程中所生成的水。由于垃圾渗滤液中含有较多的有毒成分，因此长期以来，这种渗滤液对周边地区的地表水与地下水的安全构成了严重威胁。此外，垃圾渗滤液通常还能污染其周边地区的土壤与植被，并进而又给周边地区的植被重建与生态恢复带来很大困难。

3、垃圾填埋场引发的其他环境问题

除前面提到的有毒气体与渗滤液污染环境的问题外，垃圾填埋场的存在及其处理方式还会引发其他相关的环境问题：一是占有大量的土地资源。二是引起地面沉降。随着垃圾成分的不断降解以及淋溶损失，再加上垃圾在填埋时又难以被彻底均匀地压缩，因而垃圾填埋场在其漫长的稳定化过程中通常均会出现不同程度的沉降从而可能会破坏最终覆盖层的结构以及导致局部地区填埋气体和垃圾渗滤液的溢漏。此外，这种不规则的沉降也给植被重建、生态恢复以及重新开发利用造成相当大的负面影响。三是易引发火灾与爆炸。

二、垃圾填埋场环境污染防治对策

1、垃圾渗滤液的处理

垃圾渗滤液的处理是卫生填埋所面临的主要环境问题之一。由于垃圾渗滤液的具体组成及其浓度具有很大的不稳定性，从而给选择和应用合适的渗滤液处理方法带来许多的困难。

（1）生物学处理

a好氧微生物过程能有效去除垃圾渗滤液中的铵离子，可以在很宽的温度范围内运作。此外垃圾渗滤液中的许多物质在好氧条件下降解的速率要比在厌氧环境下快得多，而且有些化合物或多或少地只能在有氧的条件下降解。

b厌氧微生物过程是处理含有高浓度有机物的垃圾渗滤液的最有效的方法，通过它可以将渗滤液中的有机酸等化合物降至很低的水平。同时它还可以使重金属以碳酸盐或硫化物的形式从垃圾渗滤液中沉淀而去除。由于无需曝气，因而其能能耗较低，所产生的污水污泥也较少。

c好氧和厌氧微生物过程相结合的处理方法可以有效的降低垃圾渗滤液中的氮素水平。许多垃圾渗滤液都含有高浓度的铵离子，在好氧阶段，这些铵离子通过反消化作用被还原成氮气。当利用厌氧微生物法处理产甲烷阶段的垃圾渗滤液时，常常需要外加足够的易降解有机碳源和适量的磷以获得理想的处理效果。

（2）物理、化学处理法

a活性炭法通常被用做其他渗滤液处理方法的一个附加步骤，主要用来吸附垃圾渗滤液中利用其他方法难以去除的疏水性物质。20 世纪90 年代利用活性炭处理垃圾渗滤液的经验已经证明有关的处理方法是经济可行的。

b反向渗透法已被证实能有效去除已稳定化的垃圾填埋场渗滤液中的各种有机物。该法的最大优点是对所要去除的化合物的浓度变化反应不敏感。同时，除了某些小分子化合物外，垃圾渗滤液中的大部分物质都可以被很好地去除。但这也意味着如果垃圾渗滤液中含有很高浓度的氨的话，则有必要采用一种包含两个反向渗透阶段的处理方法，或者将反向渗透和其他的处理方法相结合。

c最近，一种新型的渗滤液蒸发处理法已在芬兰的一个垃圾填埋场投入使用。该法的主要原理是让垃圾渗滤液在一种很薄的塑料膜上蒸发。由于所需要的温度和压力差都很小，因而其能耗也相对较低。它对渗滤液中COD 的去除率可超过87%。另外两种蒸发处理法最近也分别在美国和意大利得到发展和应用。这两种方法都是以填埋气体作为能量来源。渗滤液中大部分的有机物可以被去除并转化为蒸汽相。

d氧化作用由于能提高垃圾渗滤液中各种难降解有机物的生物可利用性，因此常常与生物处理法一起使用。氧化作用可以加入臭氧或次氯酸钠等不同的试剂完成。然而，使用次氯酸钠的氧化作用已被发现能导致有毒氯化有机物的生成。

2、填埋气体的收集

（1）被动气体收集系统。被动气体收集系统允许气体在没有鼓风机、气泵之类的机械装置下排放，这种系统可用于填埋场内部或外部。填埋场周围的空气排气沟和管路系统可以作为截断土中气体侧向流动的被动系统，如果地下水位较浅，可在填埋物中挖沟，其深度达到地下水位，然后用透水的砾石或排气管回填，作为被动排气的隔离层。为了促进排气沟的被动排气，根据填埋场的土体类型，可在较远的排气沟周围布置一些低透水性材料。如土体是与排气沟透气性同样的砾土，在排气沟外面包一层软薄膜将有利于阻止气体流动而仅允许气体从排气口排出。如果地下水位较深，防渗墙可用作阻止气体流动的补救措施。被动气体收集的优点是成本相对较低，而且维护较简单。

（2）主动气体收集系统。如果被动气体收集系统不能充分解决填埋场气体收集问题、，那么有必要使用主动气体收集系统。在主动气体收集系统中，人为制造真空或施加正压，迫使气体从填埋場中排出。在大多数主动气体收集系统中，均使用负压或真空将填埋场废气物中的气体通过抽气井、抽气暗沟或排气层抽出来。

结束语

总之，生活垃圾生态化是关系到我国21世纪可持续发展的长远大计，应按照减量化、资源化、无害化的原则加强对垃圾各个环节的管理，以满足环境生态化规律需求。

参考文献

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