宋曉威
(上海久澄環(huán)境工程有限公司,上海 201808)
非正規(guī)填埋場基本上都是利用自然條件堆填,沒有按照正規(guī)填埋場建設(shè)規(guī)范標準進行邊坡、頂部、底部防滲漏設(shè)計和建設(shè),本次調(diào)查的非正規(guī)工業(yè)固體廢物填埋場也不例外。同時,該填埋場的填埋廢物種類多種,填埋時間跨度較大,對其周邊環(huán)境造成了很大的污染隱患。因此,如果不能準確地查明該填埋場填埋物的種類、污染現(xiàn)狀及規(guī)模,對后續(xù)進行針對性的治理工作就難以開展。
為滿足該填埋場后續(xù)綜合治理、設(shè)計的需求,對該填埋場進行了專項調(diào)查工作。該專項調(diào)查工作任務(wù)主要是查明填埋范圍內(nèi)固體廢物的種類、有毒有害物質(zhì)成分特征、空間分布及固體廢物體量。
本文針對該填埋場固體廢物來源、填埋歷史與現(xiàn)狀,參照并借鑒污染地塊調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則相關(guān)內(nèi)容,梳理該填埋場填埋物體量勘查的工作流程、技術(shù)要點等方面,并應(yīng)用于該類非正規(guī)填埋場填埋物空間分布及體量調(diào)查工作中,建立了基本的工作流程,實踐證明,污染地塊的調(diào)查方法可用于該類非正規(guī)填埋場填埋物空間部分及體量調(diào)查應(yīng)用。
該填埋場填埋物體量勘查共包括了兩個階段的工作,第一階段主要進行了相關(guān)資料的搜集、人員訪談及現(xiàn)場踏勘,提出針對性調(diào)查工作方案。第二階段主要根據(jù)第一階段確定的調(diào)查工作方案,采用鉆探和室內(nèi)實驗等手段,查明填埋物的種類、有毒有害物質(zhì)的成分特征、空間分布情況和體量大小。
通過資料收集、人員訪談與現(xiàn)場踏勘等工作,確認填埋場內(nèi)固體廢物主要來源于周邊鎳鈷冶煉企業(yè)產(chǎn)生的廢渣和造紙企業(yè)產(chǎn)生的苛化白泥。該填埋場填埋始于20世紀20年代中期,并于2014年年底正式停用。
該填埋場總體呈南北狹長形狀,南高北低,南北最大落差48m。
根據(jù)該填埋場南北地勢高差,以填埋區(qū)內(nèi)不同高差堆填平臺實際情況,將該填埋場劃分為5個不同堆填平臺區(qū)域,以便更科學(xué)合理地進行鉆探點位布置,5個劃分區(qū)域信息見表1。這里借鑒的是污染地塊調(diào)查監(jiān)測點位布設(shè)方法中的分區(qū)布點原則,即根據(jù)原有地塊內(nèi)不同功能區(qū)(如生活辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、污水處理區(qū)等)進行區(qū)域劃分。
表1 堆填場5個區(qū)域劃分情況
在以上劃分的5個不同堆填平臺區(qū)域內(nèi),按照系統(tǒng)布點法進行鉆孔點位布置,具體點位布置及信息見圖1。
圖1 鉆孔點位布置及高風(fēng)險等級區(qū)域劃分
(1)設(shè)備選型
采用國內(nèi)傳統(tǒng)30鉆機,雙套管取心(可有效避免由于局部區(qū)域填埋不均、不實等造成的塌孔)系統(tǒng)進行填埋物柱體的采集。
(2)點位鉆探深度
鉆孔最大深度至填埋底部原土壤層,鉆至原土壤層厚度小于50cm,并在鉆孔采樣結(jié)束后對鉆孔進行封孔,以防止鉆孔人為通道造成污染擴散,封孔材料選用優(yōu)質(zhì)顆粒狀膨潤土。
(3)固體廢物填埋總量估算
根據(jù)各區(qū)域面積,采樣點位數(shù)量級分布情況,孔口標高,固體廢物填埋深度,采樣點位平均代表面積進行固體廢物填埋總量計算,具體統(tǒng)計見表2~表6。
表2 I區(qū)固體廢物填埋體量估算
表3 II區(qū)固體廢物填埋體量估算
表4 III區(qū)固體廢物填埋體量估算
表5 IV區(qū)固體廢物填埋體量估算
表6 V區(qū)固體廢物填埋體量估算
由此估算出該填埋場工業(yè)固體廢物填埋總量為487 810.5m3。
采用30鉆機連續(xù)取心,對每個勘探鉆孔中的填埋物柱體性狀進行詳細記錄,包括填埋物的顏色、質(zhì)地、氣味等,對填埋物進行初步分類。
根據(jù)現(xiàn)場鉆孔取心情況,利用XRF進行快速測定,篩選具有代表性樣品,關(guān)注有毒有害物質(zhì)元素半定量含量,包括銅、砷、鋅、鉻、鎘、鎳、汞、鉛等。
根據(jù)現(xiàn)場柱體性狀、顏色及XRF快速測定結(jié)果,對所有鉆孔中不同種類固體廢物出現(xiàn)頻率進行統(tǒng)計,具體見表7。其中,青灰色~灰白色固體廢物為苛化白泥,在填埋場內(nèi)堆填量體量最大;黑色固體廢物為冶煉廢渣,在填埋場內(nèi)普遍存在;黃色固體廢物為冶煉廢渣,在填埋場內(nèi)普遍存在。其他XRF測定部分重金屬元素含量過高的固體廢物廢物少量存在于填埋場內(nèi)。
表7 填埋場內(nèi)不同種類固體廢物基本情況統(tǒng)計
在現(xiàn)場鉆探過程中,發(fā)現(xiàn)存在少量XRF快速測定部分有毒有害元素含量異常高的固體廢物,這部分異常固體廢物發(fā)現(xiàn)點位、基本性狀及現(xiàn)場XRF快速測定數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表8。
表8 XRF快速測定結(jié)果異常高點位及基本情況統(tǒng)計
根據(jù)現(xiàn)場XRF快速篩查,選取代表性樣品進行實驗室檢測定量分析,檢測指標包括銅、砷、鋅、鉻、鎘、鎳、汞、鉛總量,及其浸出毒性檢測分析,以及pH測定。
通過實驗室檢測分析結(jié)果,進一步分析不同種類固體廢物潛在風(fēng)險級別。
(1)表7中三類固體廢物采集的代表性樣品重金屬銅、砷、鋅鉻、鎘、鎳、汞、鉛總量實驗室檢測結(jié)果統(tǒng)計見表9。檢測結(jié)果顯示,這三類固體廢物重金屬含量水平與現(xiàn)場快速測定結(jié)果處于同一濃度水平。
(2)對所有固體廢物采用《固體廢物浸出毒性浸出方法水平振蕩法》進行浸出試驗,并測定浸出液中重金屬濃度,檢測結(jié)果與《污水綜合排放標準》中一級標準進行比較,檢測結(jié)果顯示,除汞外,其他7種重金屬浸出濃度均有樣品超標,共有16個樣品浸出液中重金屬濃度超標(ZK2-6、ZK4-9、ZK8-11、ZK8-19、ZK11-12、ZK13-9、ZK14-1、ZK14-9、ZK20-1、ZK24-18.5、ZK27-8、ZK29-4、ZK32-8、ZK36-5、ZK36-16、ZK36-21),其中浸出液中銅超標數(shù)量最多(9個),鎘超標倍數(shù)最大(63.1)。
(3)對采用《固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》浸出濃度超標樣品,采用《固體廢物浸出毒性浸出方法 硝酸硫酸法》進行進一步毒性浸出試驗及檢測,檢測結(jié)果與《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》)進行對標,結(jié)果顯示,有3個樣品(ZK8-19、ZK14-9、ZK20-1)浸出液部分元素濃度超標。
(4)對所有固體廢物pH測定,結(jié)果顯示有6個樣品(ZK1-8、ZK2-18、ZK2-23、ZK5-9、ZK8-1.5、ZK8-7)的pH超過《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》中標準限值。
通過以上現(xiàn)場描述、現(xiàn)場快速測定、以及實驗室重金屬總量、重金屬浸出毒性、腐蝕性檢測分析結(jié)果,可以將該填埋場內(nèi)填埋物劃分為兩個潛在風(fēng)險等級,一類是重金屬浸出毒性超過《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》標準限值和pH值超過《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》中標準限值的固體廢物劃分為潛在高風(fēng)險等級,建議作為危險廢物進行對待,另一類劃分為潛在低風(fēng)險等級,建議作為一般工業(yè)固體廢物進行對待。
表9 三類不同固體廢物代表性樣品檢測結(jié)果統(tǒng)計
根據(jù)對填埋場內(nèi)填埋物潛在風(fēng)險等級劃分結(jié)果,結(jié)合現(xiàn)場對應(yīng)的分布區(qū)域位置,對高風(fēng)險等級固體廢物和低風(fēng)險等級固體廢物空間分布進行統(tǒng)計與分析。
該填埋場內(nèi)潛在高風(fēng)險等級所處位置分別為ZK8(16~19.6m)、ZK14(8.5~9m)、ZK20(0~1.6m),區(qū)域位置均位于II區(qū)填埋平臺內(nèi)(具體見圖1),點位平均代表面積為952m2,因此,該填埋場內(nèi)潛在高風(fēng)險等級填埋物體量約為5 426.2m3。
通過本項目實踐與總結(jié),該填埋場固體廢物勘查工作主要分為4個階段,調(diào)查與勘查方案設(shè)計階段、現(xiàn)場探勘階段、室內(nèi)試驗階段、成果分析與報告編制階段。具體工作流程見圖2。
圖2 填埋場填埋物空間分布調(diào)查基本流程
1)通過填埋場內(nèi)固體廢物總體量專項調(diào)查,可以估算得出填埋場內(nèi)固體廢物填埋總體量,初步掌握填埋深度情況;
2)通過填埋場內(nèi)固體廢物種類專項調(diào)查,初步掌握填埋場內(nèi)不同性狀填埋物種類、組成成分以及潛在風(fēng)險級別;
3)在填埋場內(nèi)固體廢物種類專項調(diào)查基礎(chǔ)上,進一步對不同種類填埋物進行空間分布分析,初步掌握不同種類填埋物空間分布情況,結(jié)合不同種類填埋物潛在風(fēng)險級別,為后續(xù)該填埋場綜合治理方案的設(shè)計提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
通過該類非正規(guī)固體廢物填埋場填埋物調(diào)查與勘查工作實踐,初步梳理了非正規(guī)工業(yè)固體廢物填埋場填埋物空間分布調(diào)查的基本工作流程。同時,借鑒污染地塊中常用的調(diào)查手段與方法(如填埋物柱體現(xiàn)場野外描述、現(xiàn)場XRF快速篩查、環(huán)境樣品采集與有毒有害物質(zhì)實驗室檢測分析;土工樣品采集與室內(nèi)實驗等),得到該類填埋場內(nèi)填埋物的不同種類及空間分布情況與相應(yīng)的填埋體量,為后續(xù)綜合治理方案設(shè)計提供可靠數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和工作依據(jù),該項目調(diào)查與勘查實踐的成功,也為其他同行業(yè)從業(yè)者對于其他該類型的或類似的非正規(guī)固體廢物填埋場的調(diào)查與勘查工作提供參考。