垃圾填埋场地下水污染风险分级评价分析

（山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，山东济南 250014）

1 构建风险分级评价体系

垃圾填埋场地下水污染风险分级评价体系的核心是各项指标权重、污染指数的计算确定及目标风险等级的划分。

1.1 垃圾填埋场特征

根据相关研究及我国垃圾填埋场的实际情况，总结出六项垃圾填埋场特质，根据各项指标风险程度确定特征取值。

（1）场地规模：≥50×104m3，特征取值为10；5×104～50×104m3，特征取值为4；0.5×104～5×104m3，特征取值为2；＜0.5×104m3，特征取值为1。（2）填埋场年龄：＜5年，特征取值为10；5～10年，特征取值为8；11～15年，特征取值为5；＞15年，特征取值为1。（3）底部防渗：砾石，特征取值为10；粉土层，特征取值为5；单层防渗，特征取值为2；双层复合防渗，特征取值为1。（4）顶部覆盖：无覆盖，特征取值为10；土壤，特征取值为5；压实黏土，特征取值为2；压实黏土和土壤，特征取值为1。（5）渗滤液收集状态：无渗滤液，特征取值为10；季节回灌，特征取值为5；渗滤液收集池，特征取值为3；污水处理厂，特征取值为1。（6）垃圾压实密度：无压实，特征取值为10；压实密度为0.4～0.6 t/m3，特征取值为5；压实密度为0.6～0.8 t/m3，特征取值为2；压实密度＞0.8 t/m3，特征取值为1。

1.2 地下水脆弱性分析

（1）埋深距离：0～4.5 m，特征取值为10；4.6～9.0 m，特征取值为7；9.1～15.0 m，特征取值为5；15.1～23.0 m，特征取值为3；23.0～30.5 m，特征取值为2；＞30.5 m，特征取值为1。

（2）含水层补给量：＞250 m，特征取值为9；0～50 m，特征取值为1；51～100 m，特征取值为3；101～180 m，特征取值为6；181～250 m，特征取值为8。

（3）地表坡度变化：＜2%，特征取值为10；3%～6%，特征取值为9；7%～12%，特征取值为5；13%～18%，特征取值为3；＞18%，特征取值为1。

（4）渗透系数：＞81.5 m/d，特征取值为10；0～4.0 m/d，特征取值为1；4.1～12.0 m/d，特征取值为2；12.1～28.5，特征取值为4；28.6～40.5 m/d，特征取值为6；40.6～81.5 m/d，特征取值为8。

（5）含水层介质特性：块状页岩，特征取值为1；变质岩/岩浆岩，特征取值为2；风化变质岩/岩浆岩，特征取值为4；泥砾层，特征取值为5；块状灰岩，特征取值为6；砾石层，特征取值为8；岩溶灰岩，特征取值为10。

（6）渗流层介质：承压层，特征取值为1；粉砂黏土，特征取值为3；页岩，特征取值为4；砂岩，特征取值为6；粉质砂/黏土质砂砾，特征取值为7；沙砾，特征取值为8；玄武岩，特征取值为9；岩溶灰岩，特征取值为10。

（7）含水层介质：薄层，特征取值为10；砂，特征取值为9；泥炭，特征取值为8；砂质亚黏土，特征取值为6；亚黏土，特征取值为5；黏土质亚黏土，特征取值为3；垃圾，特征取值为2；非涨缩、非凝聚性黏土，特征取值为1[1]。

1.3 污染受体暴露程度

污染受体暴露程度的参数范围及因子如表1所示。

表1 污染受体暴露程度的参数范围及因子

污染受体暴露程度主要指受体受到风险源的影响程度，以往垃圾填埋场地下水污染因素的相关研究中，并未将此因素纳入研究中，在实际中污染受体暴露程度较为重要。在实施地下水污染风险分级的研究中应将受体暴露程度纳入主要的评价中。

2 计算指标权重

指标的权重具有衡量指标在评价系统中的重要性，本研究中指标权重的确定主要采用AHP层次分析法，对风险分级评价系统中的问题进行系统化处理，可将系统划分为目标层、准则层、指标层三个层次[2]。

目标层：将垃圾填埋场地下水的污染评价作为目标层。

准则层：以垃圾填埋场特质、地下水脆弱性分析及污染受体暴露程度为准则层。

指标层：将各项准测层中的各项影响因素作为指标层。

利用AHP层次分析法依据各层次中的指标描述进行标度分析，依据分析结果建立判别矩阵，对该矩阵进行特征取值分析，获取最大特征值的对应向量，此值即为权重值，再检验便可以获取各个影响因素的权重数值[3]。

3 风险指数计算

将权重进行加权求和，根据各个指标的加权求和计算得出风险指数I：

式中：n——风险评价指数；w——风险评价因子的权重数值；r——评价因子数值。

风险指数I的计算数值分布在0～10，结果越大说明风险程度越高，在本次研究中，根据风险的影响表现，将风险等级分为三级，0＜I≤3，划分为低风险，3＜I≤7，划分为中风险；7＜I≤10，划分为高风险。

低风险等级实施常规监测，预防风险等级的加重；中风险等级应强化监控的力度，并对垃圾填埋场进行周期性的评级，若发现污染程度加深应立即采取修复；高风险等级应对垃圾填埋场周边区域的人员进行健康检查，对区域生态环境进行系统性的状态评估，为垃圾填埋场制定防护措施，并及时修复受污染的地下水。

4 案例分析

4.1 研究区概况

某市垃圾填埋场位置远离市区、地势开阔，属于河流冲积、洪积扇地形，地层为第四系松散岩层，具有良好的地下含水条件，该区域水资源以地下水为主、地表水为辅，垃圾填埋场地下水脆弱性较差，易受到污染，该垃圾填埋场拥有4个垃圾填埋区域。

4.2 计算分析及评价

根据该地区的地质条件及垃圾场的污染调查资料显示，4个垃圾填埋区域在渗滤液的防渗及收集工作存在问题，针对4个垃圾填埋场进行垃圾填埋场特质、地下水脆弱性分析及污染受体暴露程度分析。

根据各项指标权重及利用风险指数计算公式可知，4个填埋区域的风险评级指数分别为5.307（填埋区域1）、5.845（填埋区域2）、7.001（填埋区域3）及7.413（填埋区域4）。

填埋区域3、4的风险分级为高风险，由于两块区域的填埋规模较大、填埋区域的场龄较大，且渗滤液的防渗措施较差，收集情况不理想。填埋区域3的风险评级指数低于填埋区域4是由于其填埋的规模相对填埋区域4较小，填埋区域的时间相对较短。

根据评级结果显示，上述两区域对周边人员、生态环境有较大的危害，应及时制定污染修护方案，防止污染进一步恶化。

填埋区域1、2的风险分级为中风险，两块填埋区规模较大，地层的防渗程度较好，且在渗滤液的收集及回收处理方面均具有良好的措施，填埋区域的密实度较大、场龄较低。因此，其风险系数低于填埋区域3、4，可强化对地下水的监测，若发现存在污染的情况应立即采取防护处理。

5 结语

建立垃圾填埋场地下水污染风险分级评价系统，将垃圾填埋场特质、地下水脆弱性分析及污染受体暴露程度作为评级衡量的主要指标，根据指标进行各项指标权重、污染指数的计算确定及对目标风险等级的划分，得到垃圾填埋场地下水污染风险分级，并根据风险等级使地下水污染的修复、治理更具科学性、针对性。