龔曉潔，袁 征，楊 坡，寇亞飛，陳光宇

(1．河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州，450001;2．河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，河南 鄭州，450053)

黃河是我們偉大的母親河，在廣袤的黃河下游沖積平原上，黃河歷次泛濫形成的厚層第四紀松散堆積物給當(dāng)?shù)孛裆鷰順O大便利的同時，也給當(dāng)?shù)爻鞘邪l(fā)展規(guī)劃帶來了一些困擾。隨著城市發(fā)展進程的加快，城市人口的激增、生活水平的提高，城市垃圾出現(xiàn)了加速增長的態(tài)勢，許多城市都面臨著垃圾圍城的窘境，新建城市垃圾填埋場，無疑成為當(dāng)務(wù)之急。其選址在城市發(fā)展規(guī)劃中顯得愈發(fā)重要，而在選址的眾多制約因素中，地質(zhì)環(huán)境條件作為基礎(chǔ)，需要作為首要條件進行考慮，因此顯得尤為重要。現(xiàn)以開封、濮陽、周口市為例，就各城市垃圾填埋處置場建設(shè)的地質(zhì)環(huán)境適宜性進行評價。

1 地質(zhì)背景條件

開封、濮陽、周口市分別位于黃河下游沖積平原的中部、北部和南緣，其地貌部位各具代表性——開封市處于黃河沖積平原沖積扇的脊軸部，地表可見黃河歷次泛濫改道所留下的遺跡;濮陽市位于黃河故道區(qū)，長期接受黃河泛濫改道堆積，分布了密集的古河道帶砂層;周口市則位于黃河沖積扇南緣，以細顆粒沉積物為主。

1.1 自然地理

這三個城市均呈現(xiàn)西高東低的地勢特征，地形起伏不大，坡降小于1/2000。地表巖性多為粉砂、粉土和粉質(zhì)粘土等松散堆積物。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造特征

三個城市均位于華北凹陷內(nèi)，所處的構(gòu)造部位見圖1。根據(jù)《區(qū)域環(huán)境地質(zhì)調(diào)查總則》中區(qū)域地殼穩(wěn)定性分級標(biāo)準(zhǔn)進行判別——開封市、周口市地殼屬基本穩(wěn)定，濮陽市處于地震次不穩(wěn)定區(qū)。

1.3 水文地質(zhì)條件

淺層含水巖組包括全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)上段含水砂層。含水層底板埋深一般60～120m，開封北最深可達140m。由于地下水開采量持續(xù)超采，致使各城市存在不同程度的地下水位降落漏斗(據(jù)2008年7月水位統(tǒng)調(diào)數(shù)據(jù))。

圖1 構(gòu)造綱要圖

1.4 淺表巖性特征

1．4．1 開封市

從北向南大致平行于現(xiàn)黃河劃分為黃河河漫灘、背河洼地、微傾斜平地三個地貌單元。黃河河漫灘區(qū)主要分布于黃河大堤內(nèi)，其巖性特征上部以黃河沖積的粉細砂、細砂、粉土為主，下部以粘性土為主，水位埋深2～10m;背河洼地區(qū)主要呈條帶狀分布于黃河大堤外側(cè)，上部以黃河沖積的粉細砂、細砂、粉土為主，下部以粘性土為主，水位埋深2～8m;微傾斜平地工程地質(zhì)區(qū)上部以粉土、粉質(zhì)粘土為主，下部以粉砂、粉土為主，水位埋深2～20m。

1．4．2 濮陽市

淺部土體受古黃河沖積泛濫影響明顯，空間分布不穩(wěn)定、相變明顯，可分為:黃河故道區(qū)、泛流平地區(qū)、決口扇形地區(qū)。黃河故道區(qū)位于濮陽市南部，呈東西條帶狀分布，地下水埋深一般小于10m。巖性組合為上粗下細的雙層結(jié)構(gòu):上部為粉細砂、泥質(zhì)粉砂，下部為粉土或粉質(zhì)粘土，普遍有淤泥質(zhì)分布;泛流平地區(qū)巖性組合為上細下粗的雙層(或多層)結(jié)構(gòu):上部為粉土，局部為粉質(zhì)粘土，其下為粉質(zhì)粘土，局部為粘土，夾有淤泥質(zhì)土，下部為粉砂、細砂，水位埋深一般10～20m;決口扇形地區(qū)位于濮陽市西部，呈扇形分布，地表多有砂壟、砂丘，水位埋深一般15～20m。巖性組合為粗—細—粗的多層結(jié)構(gòu):上部為粉細砂、細砂，其下為粉土，局部為粉質(zhì)粘土、粘土和淤泥質(zhì)土，下部為粉砂、細砂。

1．4．3 周口市

大體以穎河北側(cè)為界，以北為黃河沖積平原區(qū)，以南為淮河沖積平原區(qū)。黃河沖積平原區(qū)上部為粉土、粉質(zhì)粘土互層，下部為粉細砂，水位埋深2～6m;淮河沖積平原區(qū)為沙穎河泛流平原，上部以粘土、粉質(zhì)粘土為主，下部為粉細砂，水位埋深 1．5～5．9m。

2 城市垃圾填埋處置場選址的地質(zhì)建議

城市垃圾填埋處置場的選址就是以垃圾對地質(zhì)環(huán)境影響評價結(jié)果為基礎(chǔ)，綜合考慮建場后的環(huán)境效應(yīng)、經(jīng)濟效應(yīng)和社會效應(yīng)，采用數(shù)理統(tǒng)計和層次分析(AHP)的方法，對城市垃圾處置場選址的地質(zhì)適宜性做出客觀評價。

2.1 評價原則

根據(jù)城市規(guī)劃和垃圾填埋場選址的各種社會環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境等影響因素，構(gòu)建垃圾填埋場場址評價層次結(jié)構(gòu)模型(圖 2)。

根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃、城市垃圾處置的歷史與現(xiàn)狀、以及各垃圾處置場的影響制約因素在場地適應(yīng)性評價中所占的比重，各因素的重要性由重到輕排序依次為:地質(zhì)環(huán)境條件＞環(huán)境保護要求＞交通運輸條件＞社會環(huán)境條件＞場地建設(shè)條件。

2.2 候選場址適宜性層次分析綜合評價數(shù)學(xué)模型

對于垃圾填埋場場址適宜性評價系統(tǒng)，采用多目標(biāo)決策的線性加權(quán)方法來描述，將垃圾填埋場適宜性評價的各個評價影響因子有機地結(jié)合起來，建立一個廣義的目標(biāo)函數(shù)，見式1:

圖2 城市垃圾填埋場評價層次結(jié)構(gòu)模型

式中:Z為候選垃圾填埋場場址綜合評價適宜性總評分;Zi為對第一層(準(zhǔn)則層)評價影響因子第i影響因子評價總分;Ki為第一層評價影響因子層第i影響因子權(quán)重;Kij第二層評價影響因子第j影響因子權(quán)重;Kijs第三層評價影響因子第j影響因子實際貢獻權(quán)重。

2.3 制定垃圾填埋場選址適宜性評價優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)

按照建設(shè)部等部門出臺的《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，填埋場的選址，應(yīng)符合城市總體規(guī)劃、環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃，以及現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889)和《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》(CJJ16)的要求。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，對這幾個城市在地質(zhì)分區(qū)的基礎(chǔ)上進行選址地質(zhì)環(huán)境適宜性評價，評價等級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 垃圾填埋場地適宜性等級標(biāo)準(zhǔn)

2.4 評價結(jié)果

2．4．1 現(xiàn)有垃圾場評價結(jié)果

開封市楊正門垃圾場不適宜;濮陽市天陰村垃圾場較適宜;周口市大閘沙河南岸、城北許莊南、周口師專窯廠的三座垃圾處置場分別為不適宜和較不適宜。

2．4．2 未來垃圾處置場優(yōu)選結(jié)果

在地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的基礎(chǔ)上，對幾個城市進行垃圾處置場地質(zhì)環(huán)境適宜性評價，結(jié)果顯示:這三個城市均沒有適宜建場區(qū)，具體結(jié)果為:

1)開封市

不適宜區(qū):包括開封市城區(qū)和南、西北郊的大部分地帶，地形平坦起伏小、區(qū)內(nèi)包括龍亭，包公湖、鐵塔等諸多游覽區(qū)，地下水位埋深較小，潛水位30米以淺基本不存在有效隔阻層，區(qū)內(nèi)粘土、粉質(zhì)粘土資源相對匱乏等諸多不利因素影響，該區(qū)未來垃圾處置場建場綜合評價結(jié)果為不適宜區(qū)。

較不適宜區(qū):包括開封市東北郊道士房-土柏崗-崗西一帶，該區(qū)地形平坦無起伏，地下水位埋深適中，無大的地表水體和集中供水水源地，包氣帶巖性顆粒較細，存在中厚層粉土層和薄層粉質(zhì)粘土層，滲透性中等～弱滲透性，最終評價結(jié)果為較不適宜區(qū)。

2)濮陽市

大部分地區(qū)為不適宜區(qū):地下水位埋深2～30m，包氣帶巖性以粉砂、粉土為主，有效阻隔層較薄，防污性能差，其中包括黃河故道區(qū)和主城區(qū)以及西南部的蔬菜種植基地。

較不適宜區(qū)分布在市區(qū)東部柳屯—岳村—柳格一帶，地下水位埋深＞15m，包氣帶巖性以粉土、粉質(zhì)粘土、粉砂互層為主，有效阻隔層較厚，防污性能一般。

在王什鄉(xiāng)一帶為較適宜區(qū)，地下水位埋深＞15m，包氣帶巖性以粉質(zhì)粘土、粉土為主，有效阻隔層較厚，防污性能較好。

3)周口市

不適宜區(qū):周口市城區(qū)及沙河、潁河、賈魯河周邊800m范圍內(nèi)，呈條帶狀分布。地下水位埋深＜15m，包氣帶巖性以粉土為主，有效阻隔層較薄，防污性能一般，對地表水體有污染。

其余地區(qū)為較不適宜區(qū)，地下水位埋深＜15m，包氣帶巖性以粉質(zhì)粘土為主，有效阻隔層較薄，防污性能一般。

3 討論

3.1 關(guān)于評價指標(biāo)權(quán)重的選取

本文是在城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價 工作的基礎(chǔ)上進行進一步探討。在整體工作過程中，為了評價結(jié)果的可比性，在所有城市的評價指標(biāo)權(quán)重選取上力求一致，這就使得地質(zhì)條件差異較大的城市評價結(jié)果出現(xiàn)了較大分異(有效阻隔層厚度大、防污性能好的的地區(qū)，其建場適宜性就比較好)。如何合理地確定不同類型地質(zhì)條件的權(quán)重指標(biāo)，在保持指標(biāo)不變的前提下，相應(yīng)地調(diào)整權(quán)重系數(shù)，使得評價方法更加科學(xué)有效，將是下一步的研究重點。

3.2 不適宜垃圾處置場建設(shè)的城市如何選址的討論

本文中三個城市是處于黃河下游沖積平原三個典型部位的城市，其評價結(jié)果可以概略地反映出黃河下游沖積平原城市的共同問題——在這種松散層廣布的城市，是沒有合適的場地進行垃圾處置場建設(shè)的。為今之計，除了垃圾無害化處理，唯有加強防護措施，使建場以后的危害最小化。

4 結(jié)論

通過對黃河下游沖積平原不同部位的三個城市的城市垃圾填埋處置場的地質(zhì)環(huán)境適宜性評價工作，筆者得出如下結(jié)論:在松散層廣布、有效阻隔層厚度薄的地區(qū)是不適宜進行垃圾處置場建設(shè)的。尤其在評價結(jié)果為“不適宜區(qū)”建場，將會帶來嚴重的環(huán)境地質(zhì)問題——不僅會對地表水體和地下水產(chǎn)生污染，嚴重影響到周圍居民的正常生活，帶來安全隱患，而且面臨高昂的防滲、降水處理費用。

在這些城市首先要選取評價結(jié)果為“較不適宜”或“較適宜”的地區(qū)建場，同時要選擇地下水位埋深相對較大、有效隔阻層較大的地段。垃圾填埋坑開挖完成后，應(yīng)在填埋坑底部和側(cè)壁鋪設(shè)一定厚度的粘土襯墊，并需做好壓實處理，以防垃圾淋濾液向地下水滲漏，對地下水造成污染。并建議在垃圾處置場布置兩條相互垂直的地下水水質(zhì)監(jiān)測剖面，監(jiān)測地下水質(zhì)變化情況，發(fā)現(xiàn)污染及時采取必要的工程措施，防治污染進一步擴大。

總之，城市垃圾處置場的建設(shè)與民生緊密相關(guān)，在城市規(guī)劃中，垃圾處置場的選址務(wù)必堅持地質(zhì)先行，保證其科學(xué)性，以使其后期運行過程中盡量減小對地質(zhì)環(huán)境的負面影響。

［1］中國地質(zhì)學(xué)會城市地質(zhì)研究會，中國城市地質(zhì)［M］，中國大地出版社，2005

［2］劉長禮，城市垃圾地質(zhì)環(huán)境影響調(diào)查評價方法［M］，地質(zhì)出版社，2006

［3］趙云章等，黃河下游影響帶地下水資源評價及可持續(xù)開發(fā)利用［M］，中國大地出版社，2002

［4］河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，河南省區(qū)域地質(zhì)志［M］，地質(zhì)出版社，1982

［5］河南省地勘局第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，河南省濮陽市規(guī)劃區(qū)地面沉降勘查報告，2000

［6］河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南省主要城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價報告［M］，2009

［7］河南省發(fā)展與改革委員會，中原城市群總體發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020)［M］，2006

［8］黃河水利委員會黃河志總編輯室，河南黃河志［M］，黃河水利出版社，1984

［9］河南省地質(zhì)調(diào)查院，黃河下游河南段懸河穩(wěn)定性調(diào)查評價報告［M］，2003