李志華，呂 華，張麗紅

（1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，山東 濟南 250014；2.濟南大學，山東 濟南 250002）

污染場地，亦稱棕地，是指由于過量有毒有害物質(zhì)的存在而對周圍環(huán)境及人體健康造成直接或長期影響的區(qū)域[1]。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,我國地質(zhì)工程下廢棄材料回收問題日益嚴重,廢棄物填埋場、廢棄物焚燒處置場、固體廢物處置場所等基礎(chǔ)設施跟不上社會發(fā)展的需求，部分工程區(qū)域的廢棄物不能及時處置，導致隨意堆放，造成了周圍環(huán)境填埋垃圾現(xiàn)象。這種廢棄物填埋場往往無序管理，堆放過程中不可避免的混入其他工業(yè)固體廢物，甚至危險廢物。

工程廢棄物填埋場產(chǎn)生的滲濾液中，一般含有較高的COD、BOD 等有機污染物及重金屬污染物，由于廢棄物填埋場底部和四周沒有防滲措施，極易造成致滲濾液泄露，污染地下水環(huán)境，對周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響[2，3]。

保護環(huán)境首先是要控制廢棄物的堆積源頭。廢棄物堆場地調(diào)查的主要目的對地質(zhì)廢棄物進行摸底排查，查明其分布范圍、堆放量及污染擴散情況，為治理工作提供依據(jù)。本文以廣饒縣地質(zhì)施工工程廢棄物填埋場環(huán)境應急調(diào)查為例，介紹廢棄物填埋場環(huán)境應急調(diào)查中的一般程序、工作方法和注意事項以及地質(zhì)工作在廢棄物填埋場環(huán)境調(diào)查中的作用。

1 廢棄物圾填埋場概況

廣饒縣地質(zhì)施工廢棄物填埋場位于廣饒經(jīng)濟開發(fā)區(qū)西北，原為當?shù)卮u廠取土窯坑，取土后形成10余米深大坑，2013年后在此處進行地質(zhì)工程施工，同時堆放施工后所產(chǎn)生的廢棄物及工業(yè)垃圾等，并在上部覆蓋了0.5m～1.0m建筑垃圾和回填土。該廢棄物填埋場有如下特點。

1.1 廢棄物堆放復雜且混淆

該填埋場內(nèi)的工業(yè)廢棄物、化學廢棄物、建筑垃圾、工業(yè)固體廢物無序傾倒，四者之間相互摻雜，堆放和填埋無明顯規(guī)律性。

1.2 廢棄物存在擴散隱患

填埋場北側(cè)5m為預備河，該河為人工開挖的灌溉和排水溝渠，常年有水，雨季補給地下水，旱季接受地下水補給。填埋場東側(cè)地下水水位埋深在4m左右，西側(cè)地下水水位埋深在0.5m左右，地下水水位埋深較小，滲濾液及廢棄物污染可能隨地下水和河水向下游運移，造成區(qū)域地下水污染。

1.3 存在有害氣體

填埋場內(nèi)各種垃圾隨意堆放，未經(jīng)無害化處理，工程施工中，化學廢棄物分解產(chǎn)生大量的惡臭氣體，并可能發(fā)生火災爆炸等環(huán)境風險和安全隱患，對周圍環(huán)境以及人身安全造成潛在威脅。

2 廢棄物場地應急調(diào)查中主要地質(zhì)工作手段

場地調(diào)查中主要的地質(zhì)工作手段有資料收集、水文地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、鉆探、抽水試驗、樣品采集分析等。

2.1 資料收集

收集了區(qū)域地質(zhì)、水文、環(huán)境等資料，并進行了細致的整理分析，通過現(xiàn)場踏勘及對訪談周邊環(huán)境管理的相關(guān)人員，了解了堆場歷史變遷、廢棄物來源、填埋方式、原有磚廠生產(chǎn)情況等。從圖1歷史衛(wèi)星影像圖可以看出，2012年9月時該場地還未填埋垃圾，2017年2月時已被廢棄物填平。

圖1 場地歷史變遷情況對照圖

2.2 水文地質(zhì)調(diào)查

開展場地水文地質(zhì)調(diào)查極為重要，通過其查明廢棄物堆場場地內(nèi)土層分布和地下水流場。必要時也可進行專項調(diào)查，通過勘探、抽水試驗、注水試驗、彌散試驗，研究污染物在地下水中移動轉(zhuǎn)化的規(guī)律。開展場地水文地質(zhì)調(diào)查，查明場地內(nèi)各土層的滲透性、分布特征，特別是相對隔水層和透水層的分布特征。根據(jù)建立的廢棄物堆場場地水文地質(zhì)模型，能夠更加科學地設計該地區(qū)平面取樣位置和范圍[4]。調(diào)查時同時也需對周邊機民井進行調(diào)查，測量高程、坐標及水位埋深等數(shù)據(jù)，繪制堆場周邊地下水流場圖，確定地下水流向和污染物運移方向。

圖2 廢棄物堆放場周邊地下水流場

2.3 地球物理勘探

廢棄物與周圍介質(zhì)的電性差異是開展地球物理調(diào)查工作的前提和基礎(chǔ)。許多工業(yè)廢棄物中往往含有很多有毒有害物質(zhì)，加上在填埋過程中發(fā)生的化學反應所產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)，其成分非常復雜[5]。特別是在填埋場區(qū)調(diào)查中，由于回填廢棄物與原始地層之間電阻率存在較大差異，更適合采用物探法進行調(diào)查，對查明垃圾層深度和分布范圍具有較好的效果。

相比傳統(tǒng)鉆孔采樣分析方法， 地球物理方法明顯具有無二次污染、投資少、快速、高效、可重復的特點。在場地調(diào)查前期，可采用地球物理方法初步圈定場地重點污染區(qū)域，為下一步鉆孔布置提供合理依據(jù)；在場地修復后期，可在不同階段重復采用地球物理方法，動態(tài)監(jiān)測污染修復效果。

常采用的地球物理方法包括電阻率法、電磁法、地質(zhì)雷達法、聲波跨孔層析法、單孔物探測井法、電磁波孔間CT成像法等。在實際應用中，應根據(jù)現(xiàn)場情況，選擇合適的地球物理方法或組合方法。

2.4 鉆探

在廢棄物堆放場地調(diào)查中，快速、準確地確定廢棄物的分布特征是調(diào)查工作的重點。鉆探是快速、準確地、最直觀的一種方式。通過鉆探可以查明場地內(nèi)地層條件、廢棄物種類、垃圾填埋深度及分布特征等，并可利用鉆探取芯采取土壤樣品。

目前，在廢棄物場地調(diào)查中，較為先進的鉆探方式為聲波鉆進技術(shù)，該技術(shù)具有采取代表性好的連續(xù)巖芯，不用水、空氣或其他添加劑，對地層干擾小，對土壤樣品干擾小，鉆機輕便、推進迅速、靈活方便等優(yōu)點，在發(fā)達國家廢棄物堆放場地調(diào)查中得到了廣泛應用。

2.5 抽水試驗

確定場區(qū)及周邊含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，如滲透系數(shù)（K）、導水系數(shù)（T）、壓力傳導系數(shù)（α）、儲水系數(shù)（μe）、給水度（μd），了解堆場地下水富水性等水文地質(zhì)條件。

2.6 樣品采集分析

土壤和地下水樣品采集和分析，能直觀體現(xiàn)土壤和地下水質(zhì)量狀況，有效判斷污染物物遷移擴散的范圍和程度，是衡量場地污染程度的最有效手段。通過采集和分析廢棄物堆場底部土壤樣品，分析滲濾液對底部污染土壤及地下水的污染程度，污染深度，確定垂向污染遷移能力。

圖3 聲波鉆機

3 污染場地應急調(diào)查主要成果

（1）經(jīng)調(diào)查在30m深度范圍內(nèi)，堆場第四系地層自上至下為：0m～9.8m填土（含工程施工廢棄物、工業(yè)固廢），3.1m～16.8m為粉質(zhì)粘土、16.3m～23.4m為粉細砂、23.4m～30m為粉質(zhì)粘土。

（2）填埋場位于淄河沖洪積扇的前緣，填埋場地下水水位埋深為0.68m～4.24m，地下水流向整體為自西北向東南，預備河以北地下水流向偏向東南，預備河以南地下水流向偏向東北。堆場含水層頂板埋深17.5m～19.3m，巖性為粉砂、細砂，富水性較好。

（3）廢棄物填埋場東西長386m，南北寬39m～42m，最大埋深9.8m。根據(jù)地球物理勘探及地質(zhì)鉆探驗證估算出填埋物體積約7.9萬m3，其中建筑垃圾約3.69萬m3，工程廢棄物0.4萬m3，工業(yè)固體廢物0.5萬m3。

（4）周邊孔隙淺水含水層無大量和集中開采，地下水流場平緩，堆場頂部有0.5m～1m的回填土蓋層，填埋場底部為厚度10m～15m的粉質(zhì)黏土，其透水性弱，推斷現(xiàn)狀條件下污染物對周邊地下水的影響小。

（5）土壤和地下水樣品采集和檢測結(jié)果顯示，廢棄物對基層底部的粉質(zhì)粘土層具有一定的防污性能，廢棄物遷移深度2m左右，未對底部土壤和底部含水層造成嚴重影響。

4 結(jié)語

在進行地質(zhì)工程區(qū)域廢棄物調(diào)查中，地質(zhì)工作是不可或缺的重要手段和工作內(nèi)容。場地調(diào)查中充分利用物探、鉆探、水土樣品分析等地質(zhì)工作手段,不僅能查明填埋場的垃圾填埋量，還能查明地層特征、水文地質(zhì)特征，掌握廢棄物物運移機理，為治理和生態(tài)修復提供基礎(chǔ)依據(jù)。另外，在場地調(diào)查時要注意保護環(huán)境，注意地質(zhì)層的止水和固井工作，防治產(chǎn)生二次污染。