旦增，孟德安，周文武，汪晶，周鵬，窮達卓瑪，車悅馳，韓智勇

1.西藏大學理學院 2.天津大學環(huán)境科學與工程學院 3.成都理工大學環(huán)境與土木工程學院

生活垃圾有效處理處置是城鎮(zhèn)健康、持續(xù)發(fā)展的前提和基礎，也是倍受社會關注的熱點之一。目前國內外生活垃圾的處理處置方式主要包括填埋、焚燒和堆肥。我國現階段生活垃圾的主要處理方式是衛(wèi)生填埋[1]。2017年我國生活垃圾清運總量為21 520.9萬t，無害化處理率達97.7%[2]，其中衛(wèi)生填埋處理12 037.6萬t，占處理總量的55.9%。衛(wèi)生填埋處理需建立垃圾填埋場，而垃圾填埋場會對周圍環(huán)境或人體健康造成潛在影響和危害[3-4]。

青藏高原有世界屋脊之稱，是我國重要的生態(tài)安全屏障。國務院頒布的《西藏生態(tài)安全屏障保護與建設規(guī)劃(2008—2030年)》[5]中明確將西藏自治區(qū)(簡稱西藏)分為3個主要生態(tài)安全屏障區(qū)和10個亞生態(tài)區(qū)。由于西藏90%以上的土地屬于高寒區(qū)域，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，環(huán)境容量低[6]，微小的外界作用力即可導致系統(tǒng)內部的較大改變，從而對生態(tài)系統(tǒng)造成影響[7]。西藏城鎮(zhèn)生活垃圾處理主要以衛(wèi)生填埋為主，2017年生活垃圾清運量為44.3萬t，其中衛(wèi)生填埋43.3萬t，焚燒處理1萬t[2]。截至目前，西藏已建立了104座垃圾填埋場，覆蓋全區(qū)4市3地74縣。由于建設、運行和管理的經驗不足，加之西藏土壤砂性大，周邊環(huán)境敏感，使得作為環(huán)保工程的垃圾填埋場成為區(qū)域集中的污染源或風險源。因此，開展西藏地區(qū)垃圾填埋場對區(qū)域環(huán)境影響分析和評價是區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護工作重要內容之一。

目前，少數學者對西藏地區(qū)垃圾填埋場環(huán)境污染影響進行了分析和評價。如Wang等[8]對西藏地區(qū)6座垃圾填埋場的土壤進行污染分析和人體健康風險評估，結果表明Hg的累積性污染比背景值高6倍。旦增等[9-11]對拉薩市垃圾填埋場的土壤、空氣和滲濾液進行環(huán)境影響分析，結果表明拉薩市垃圾填埋場對環(huán)境影響小，但土壤中重金屬濃度明顯高于背景值，具有一定的潛在生態(tài)危害。旦增等[12]對日喀則市垃圾填埋場地下水進行調查與評價，結果表明氨氮和Fe均超出GBT 14848—2017《地下水質量標準》中Ⅲ類標準限值。但目前鮮有西藏地區(qū)縣級或藏北高寒干燥區(qū)域小規(guī)模垃圾填埋場環(huán)境影響分析與評價方面的報道。筆者以西藏班戈縣垃圾填埋場為藏北高寒干燥地區(qū)縣域垃圾填埋場的典型代表，綜合評價縣域小規(guī)模垃圾填埋場對區(qū)域環(huán)境的影響，以期為西藏地區(qū)縣域垃圾填埋場環(huán)境影響分析及污染控制提供決策依據。

1 研究區(qū)概況與監(jiān)測方法

1.1 班戈縣垃圾填埋場概況

班戈縣垃圾填埋場位于西藏班戈縣規(guī)劃新城區(qū)以北5 km處的普保鎮(zhèn)，距班戈—克沙公路約500 m，占地面積為2.70萬m2，庫容為12.30萬m3，處理規(guī)模為10 td,于2014年正式使用，服務年限為18年。該垃圾填埋場主要包括垃圾填埋庫區(qū)、調節(jié)池、滲濾液處理區(qū)、管理區(qū)及配套設施，總投資為2 049.39萬元，其中環(huán)保投資145萬元，占總投資的7.08%。

1.2 樣品采集及分析

1.2.1采樣點布設

采樣點位置如圖1所示。

注：A為空氣采樣點，D為地下水采樣點，S為土壤采樣點。圖1 采樣點布設示意Fig.1 Schematic diagram of sampling poinst layout

根據GB 16889—2008《生活垃圾填埋場污染控制標準》規(guī)范要求，在填埋場地下水流向上游設本底井1眼(D001)，在填埋場地下水流向下游設監(jiān)視井1眼[13](D002)，分別于平水期(2017年10月)、枯水期(2018年4月)和豐水期(2018年8月)對地下水進行采樣及分析。2018年8月對填埋場的土壤和場區(qū)環(huán)境空氣進行采樣，其中布設空氣采樣點4個，分別位于填埋場的場東(A001)、場南(A002)、場西(A003)、場北(A004)，均為距場界50 m處；采樣當日氣溫為20～25 ℃，氣壓為59～61 kPa，風向為東，風速為0.4～1.3 ms。布設土壤采樣點2個，分別位于場區(qū)的正北方(S002)和正南方(S001)。由于填埋場附近沒有河流和湖泊，因此未開展地表水采樣分析。填埋場周邊全部是草地，周圍0.5 km范圍內無常年水體和住戶，無環(huán)境敏感點。

1.2.2監(jiān)測與分析方法

按照原環(huán)境保護部頒布的《環(huán)境監(jiān)測質量管理規(guī)定》[14]要求，對布點、采樣、分析測定和數據處理全過程進行質量控制。監(jiān)測與分析方法采用國家頒布的標準分析方法或推薦方法，所有監(jiān)測儀器和量具均在有效期限內。各環(huán)境要素的采樣點、檢測項目及分析方法如表1所示。

表1 檢測項目及分析方法

2 評價標準和方法

2.1 評價標準

班戈縣垃圾填埋場土壤pH均大于7.5，平均值為8.2。因此土壤重金屬污染狀況評價采用西藏土壤重金屬元素背景值和GB 15618—2018《土壤環(huán)境質量標準 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》中的風險篩選值(pH>7.5)，地下水污染風險評價采用GBT 14848—2017判斷，填埋場周圍環(huán)境空氣污染評價采用GB 14554—93《惡臭污染物排放標準》判斷。

2.2 評價方法

2.2.1土壤評價方法

2.2.1.1單因子污染指數法

單因子污染指數法應用簡單，便于對比，是其他環(huán)境質量分級、環(huán)境質量指數和綜合評價方法的基礎[15]，其計算公式如下：

(1)

土壤單因子污染指數法評價分級標準如表2所示。

表2 土壤單因子污染指數法評價分級標準

2.2.1.2內梅羅指數法

內梅羅指數法在單因子污染指數的基礎上進行計算，其能突出高濃度污染物對土壤環(huán)境質量的影響，以反映土壤污染的綜合狀況，計算公式如下：

(2)

式中：P綜為某采樣點土壤的內梅羅指數；Pmax為各采樣點中數值最大的單因子污染指數。

內梅羅指數法評價分級標準如表3所示。

表3 內梅羅指數法評價分級標準

2.2.1.3Hakanson潛在生態(tài)危害指數法

潛在生態(tài)風險評價應用沉積學原理，引入毒性系數，將重金屬的生態(tài)效應、環(huán)境效應與毒理學聯系起來，全面關注研究區(qū)的背景值，定量劃分重金屬的潛在危害大小，反映重金屬對土壤環(huán)境的潛在生態(tài)風險。潛在生態(tài)危害指數法計算公式[16]如下：

(3)

潛在生態(tài)危害指數法的評價分級標準如表4所示。

表4 潛在生態(tài)危害指數法評價分級標準

2.2.1.4地積累指數法

地積累指數法主要考慮自然因素對土壤背景值的影響，同時加入巖石的修正系數，也考慮了人為活動對重金屬污染的影響，可對重金屬污染級別的判定給出直觀的判斷標準[18]。地積累指數法評價公式如下：

(4)

式中：Igeo為地積累指數；k為因巖石運動引起的背景值變化而取的系數，一般取1.5。

地積累指數法評價分級標準如表5所示。

表5 地積累指數法評價分級標準

2.2.2地下水評價方法

地下水評價方法采用HJ 610—2016《環(huán)境影響評價技術導則 地下水環(huán)境》中推薦采用的標準指數法[19]，其與土壤的單因子污染指數法相似，可反映地下水中單項指標的超標情況，計算公式如下：

Gi=UiUsi

(5)

式中：Gi為地下水中污染物i的污染指數；Ui為地下水中污染物i的實測濃度，mgL；Usi為地下水中污染物i的背景值或參照值，mgL。地下水標準指數法污染評價分級標準如表6所示。

表6 地下水標準指數法評價分級標準

3 結果與分析

3.1 土壤污染評價

3.1.1Pi和P綜評價結果

西藏班戈縣垃圾填埋場土壤單因子污染指數和內梅羅指數計算結果如表7所示。由表7可知，以GB 15618—2018中的風險篩選值作為評價標準，2個采樣點土壤中各重金屬的Pi均處于0.4以下，屬于無污染等級，土壤環(huán)境質量良好。2個采樣點土壤中各重金屬的P綜均低于0.31，處于安全等級?？梢?，以風險篩選值為評價標準，土壤樣品的評價結果均為無污染。

表7 Pi和P綜計算結果

以西藏地區(qū)土壤元素背景值為評價標準和以風險篩選值為評價標準的評價結果對于個別重金屬評價結果存在較大差異。尤其是Hg元素，以背景值為評價標準的Pi為3.5～4.5，屬于中度污染，而Hg的Pi升高導致P綜升高達3.0左右，屬于中污染。其主要原因可能是西藏地區(qū)Hg的背景值較低(0.026 mgkg)，僅為全國平均Hg濃度的14[21]。

3.1.2潛在生態(tài)危害指數法評價結果

表8 潛在生態(tài)危害指數法評價結果

3.1.3地積累指數法評價結果

分別以西藏地區(qū)土壤元素背景值和GB 15618—2018中的風險篩選值為評價標準計算Igeo，結果如表9所示。由表9可知，Igeo評價結果與Pi評價結果具有一定相似性，以風險篩選值為評價標準時，2個采樣點各重金屬全部屬于清潔范圍，土壤環(huán)境質量良好；而以土壤元素背景值為評價標準時，評價結果是部分重金屬具有污染性，尤其是Hg元素為偏中污染，Cd和Se屬于輕度污染。

3.2 地下水污染評價

西藏班戈縣垃圾填埋場地下水檢測結果如表10所示。由表10可知，地下水中揮發(fā)酚、氰化物、Hg、Se、Cd均未檢出，Cr6+、As、Pb、陰離子表面活性劑和石油類僅在部分采樣點檢出?？蓹z出指標中，溶解性總固體濃度、總硬度等低于GBT 14848—2017中Ⅲ類水質標準限值。因此，班戈縣垃圾填埋場地下水質量良好，填埋場對地下水的影響小，幾乎可以忽略不計。

3.3 環(huán)境空氣質量評價

班戈縣垃圾填埋場周圍環(huán)境空氣檢測結果如表12所示。由表12可知，4個采樣點各檢測指標的濃度均遠小于GB 14554—93中二級標準值，其中甲硫醇處于未檢出狀態(tài)。上風向的惡臭氣體濃度均小于其他3個位置的濃度，而南、西、北采樣點之間濃度

表9 地積累指數法評價結果

表10 地下水檢測結果

Table 10 Groundwater detection results mgL

表10 地下水檢測結果

指標平水期D001D002枯水期D001D002豐水期D001D002pH8.698.618.608.578.028.10高錳酸鹽指數2.604.301.93.41.00.9石油類——0.080.040.010.01Cr6+0.0390.015————陰離子表面活性劑—0.057————As——0.001 0.002 ——Pb0.0060.002————溶解性總固體12986178132258216總硬度55.041.3111.033.4163142硝酸鹽氮6.782.1718.2.00.371.21.4亞硝酸鹽氮0.0200.0210.0260.5000.0150.012氟化物0.360.610.240.41——

注：—表示濃度低于檢出限；pH無量綱。

表11 地下水標準指數法評價結果

差異小。說明班戈縣垃圾填埋場產生一定量的惡臭氣體，但濃度在安全范圍內。這可能與場區(qū)填埋的垃圾量少，可降解有機組分的量有限，氣溫低、氣候干燥等因素有關。

表12 空氣檢測結果及標準參考值

Table 12 Air test results and standard reference values mgm3

表12 空氣檢測結果及標準參考值

采樣點硫化氫甲硫醇一氧化碳氨A0010.001—0.30.09A0020.002—0.40.20A0030.003—0.40.17A0040.002—0.40.19二級標準值[23]0.100.014.02.0

注：—表示濃度低于檢出限。

4 結論與建議

(1)班戈縣垃圾填埋場周邊土壤中重金屬濃度均低于GB 15618—2018的風險篩選值。以西藏土壤元素背景值為評價標準，土壤的單因子污染指數、內梅羅指數和地積累指數評價結果均顯示，填埋場周邊土壤受到不同程度的污染，其中Hg的污染程度最高，達到較重～重的污染等級，土壤綜合潛在生態(tài)危害處于中等。

可見，班戈縣垃圾填埋場場區(qū)地下水、環(huán)境空氣均未超出相關標準，但填埋場周邊土壤出現潛在生態(tài)危害風險，尤其是Hg元素。因此，應加強對縣域垃圾填埋場的監(jiān)督與管理，確保填埋場規(guī)范運行，同時開展污染防護工作，減緩垃圾填埋場建設與運行對周邊環(huán)境的影響，以更好地保護周邊生態(tài)環(huán)境。