河北某垃圾填埋场对土壤和地下水影响分析

阎起明，曹光辉，卢媛媛

（天津华北地质勘查局核工业二四七大队，天津 宝坻 301800）

随着城镇化速度加快和人民生活水平提高，生活垃圾产生量逐渐增多。目前城镇生活垃圾处理方法主要有填埋法、焚烧法、堆肥法等[1—3]。其中，填埋法是最常用的方法[4]。城镇生活垃圾种类繁多，成分复杂，含有重金属在内的污染物在填埋过程中产生的渗滤液会对土壤和地下水产生污染[5—7]。目前，对垃圾填埋场内土壤和地下水污染物变化趋势研究较少。本研究以河北某垃圾填埋场为研究对象，在2023年对场区内土壤和地下水进行监测，并与2021年监测结果进行对比，分析其污染物变化情况，以期为后期管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 垃圾填埋场概况

该垃圾填埋场于2014年开始使用，主要填埋城镇生活垃圾，处理能力为500t/d，处理年限大约为10年。没有进行垃圾焚烧处理。

场内主体工程包括基础库区基础处理和防渗系统、地表水及地下水导排系统、渗滤液导流系统、填埋气体导排及处理系统，配套辅助工程包括供配电、给排水设施、生活和管理设施及监控设施。主要构筑物为深井泵房、洗车台、消防水池、污水处理设施、积液井、填埋库区。

垃圾填埋实行单元、分层作业，垃圾定点倾泻、摊铺、压实。作业单元采用分层压实方法，每层垃圾压实后，采用黏土进行覆盖。

1.2 采样布点

将填埋库区和垃圾渗滤液处理设施区作为重点监测区域，布设土壤和地下水监测点位，采用SH-30钻机钻探，全程无浆液钻进，为防止钻孔坍塌和上下层交叉污染，钻探过程中全程套管跟进。在不同重点监测区域布设7 个土壤采样点和4 个地下水采样点，1 个背景点，具体钻进深度和取样深度见表1。

表1 监测点统计表

土壤监测点钻探至地下构筑物第一个弱透水层，采样位置为表层土壤、重点设施埋深深度下土壤或岩层变化处土壤。地下水监测点钻探至初见水位下3m处，用PVC 管建井，筛管长度为3m，沉淀管为0.5m，在地面0.5m 以下用粒径为2mm 的石英砂填充，地面0.5m 以上用膨润土填充。在建井完成24h 后进行成井洗井，成井洗井24h 后进行采样前洗井，之后再进行地下水样品采集。两次洗井水体积均为滞水体积的4 倍。

经污染识别，填埋场内土壤主要测试指标为铜、锌、汞、铬、镉、六价铬、砷、铅、pH、石油烃（C10-C40），地下水主要测试指标为《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）表1 中感官性状及一般化学指标和毒理学指标共35 项常规指标。土壤和地下水样品采集后，均放置在存有蓝冰的保温箱中，保温箱温度控制在4℃内，并在当天送至实验室进行检测。

1.3 样品制备和仪器

水质样品根据测定指标要求选择合适的制备和测试方法。土壤样品中有机物直接测定，将土壤样品风干晾晒研磨过筛后测定pH 值和重金属的浓度。

测试仪器：X 射线荧光光谱仪（ZSX-PrimusII）；原子荧光仪（AFS-9700）；气相色谱仪（GC-2010）；气相-质谱联用仪（GCMS-QP2010Plus）；电感耦合等离子体光谱仪（Optima 8300）；电感耦合等离子体质谱仪（7700X）；离子色谱仪（ECO）；挥发酚流动注射分析仪（iFIA7）等。

2 结果与讨论

2.1 2023年土壤样品检测结果分析

地块内样品重金属中六价铬未检出，其余均有检出，检出率为100%；石油烃（C10-C40）有检出，检出率为100%，pH 值变化为7.91—8.75。

以地块内土壤样品检出值与背景值的比值为评价依据，该比值大于1.5，表明垃圾填埋对场区内有影响，存在一定的累积；该比值小于或等于1.5，表明垃圾填埋对场区内产生的影响可以忽略。场地内土壤样品品值与背景值对比图见图1。

图1 场区内土壤样品值与背景值对比图

地块内土壤铬、铜、铅、锌、砷、镉、汞最大值含量与背景值的比值小于1.5，表明无明显累积，石油烃（C10-C40）在本次检测中有检出，但数据较小，背景点中未检出。由于检出平均值与背景值的比值均小于1.5，表明垃圾填埋对场区土壤污染影响较小。

2.2 2023年土壤样品与2021年监测结果对比

2021年各土壤测试因子中，砷的最大值累积性大于1.5，但平均值小于1，表明为局部异常，不能代表总体累积水平，其余测试因子累积指数小于1.5，无明显的累积。场区内2023年土壤样品值与2021年检出对比图见图2。

图2 场区内2023年土壤样品值与2021年检出对比图

2.3 2023年地下水样品监测结果分析

以《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中III 类水质为评价标准。地下水主要检出污染物情况见表2。

表2 地下水主要检出污染物

2B01 监测井中，氟化物浓度为1.91mg/L、浑浊度为8NTU、挥发酚类浓度为0.03mg/L、三氯甲烷浓度为0.1483mg/L，分别超标0.19、1.67、0.50、1.47 倍。

2B02 监测井中，氟化物浓度为1.453mg/L、碘化物浓度为0.091mg/L、硫化物浓度为0.067mg/L、浑浊度为50NTU、氨氮浓度为0.84mg/L、耗氧量为3.94mg/L、三氯甲烷浓度为0.0608mg/L，分别超标0.45、0.14、2.35、15.67、0.68、0.31、0.01 倍。

2B03 监测井中，氟化物浓度为1.099mg/L、挥发酚类浓度为0.004mg/L，分别超标0.10、1.00 倍。

2A01 监测井中，挥发酚类浓度为0.003mg/L，超标0.5 倍。

2B01、2 B02、2B03 监测井位于填埋区周边，地下水中出现污染物超标现象，部分污染物为有机物。这可能是由于填埋区降水通过径流渗入地下，或者防渗层出现损坏使渗滤液出现跑冒滴漏，导致污染物扩散至地下水。

2.4 2023年地下水样品与2021年监测结果对比

2023年地下水监测结果与2021年地下水检出值的比值大于1.5，表明垃圾填埋对场区有影响，存在一定的累积，该比值小于或等于1.5，表明垃圾填埋对场区产生的影响可以忽略。

在填埋库区西侧2B01 中，挥发酚类累积值为5；在填埋库区南侧2B02 中，铜、砷、亚硝酸盐、耗氧量累计值分别为4.45、1.60、2.43、1.89；在填埋库区东侧2B03 中，锰、硫酸盐、氟化物、溶解性固体总量、总硬度、挥发酚类累积值分别为4.04、3.96、2.11、1.67、2.49、8.00。这表明部分污染物在地下水中出现一定的累积，垃圾填埋对地下水造成了影响。

3 结语

近三年河北某垃圾填埋场土壤中污染物无明显累积现象。

填埋区周边地下水中铜、砷、锰、亚硝酸盐、耗氧量、硫酸盐、氟化物、溶解性固体总量、总硬度、挥发酚类存在累积现象，垃圾填埋对地下水造成了影响。