宋立杰 劉 惠 周永泉

(1.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司,上海 200232;2.上海污染場(chǎng)地修復(fù)工程技術(shù)研究中心,上海 200232)

我國(guó)一般將垃圾填埋場(chǎng)分為正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)和非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)兩種。正規(guī)垃圾填埋場(chǎng),即垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。而非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng),包括簡(jiǎn)易垃圾堆填場(chǎng)和受控垃圾填埋場(chǎng)(也稱集中化填埋場(chǎng)),主要區(qū)別在于前者基本不具備無害化措施,后者采取了部分無害化措施,但不完善[1-2]。

由于簡(jiǎn)易垃圾堆填場(chǎng)缺乏無害化工程措施,因此對(duì)環(huán)境的污染程度較高,而受控垃圾填埋場(chǎng)盡管具備一定的無害化措施,但由于其規(guī)模一般較大,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)依然不容忽視[3-5]?！笆濉逼陂g,我國(guó)首次將非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)治理寫入規(guī)劃[6]。2017年以來,非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的整治工作進(jìn)一步從城市轉(zhuǎn)向鄉(xiāng)鎮(zhèn),各地做好非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)的排查、整治,到2020年底基本完成農(nóng)村地區(qū)非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)整治[7]。但是,即使在各個(gè)層面的支持下,各地在開展非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)整治時(shí)仍存在一些難題。截止2019年12月,錄入到全國(guó)“非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)排查整治信息系統(tǒng)”中的非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)多達(dá)2.4萬個(gè)。陳安等[8]對(duì)我國(guó)共計(jì)31個(gè)省會(huì)城市和直轄市城市建筑群周邊10 km以內(nèi)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的面積、位置及數(shù)量情況進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)超過50%的特大城市存在“垃圾圍城”問題。

本研究針對(duì)國(guó)內(nèi)12個(gè)典型非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)開展污染狀況分析,并基于此進(jìn)一步探究填埋場(chǎng)地下水和土壤中重金屬含量的相關(guān)性,為非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)調(diào)查評(píng)價(jià)工作提出相應(yīng)建議。

1 典型非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)污染狀況分析

1.1 研究對(duì)象和內(nèi)容

對(duì)上海市和江蘇省南京市、太倉(cāng)市、昆山市、徐州市等的12個(gè)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,監(jiān)測(cè)介質(zhì)包含陳腐垃圾、滲濾液、填埋氣、土壤、地下水、地表水、環(huán)境空氣等。12個(gè)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的基礎(chǔ)信息匯總于表1。

表1 典型非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)基礎(chǔ)信息Table 1 Basic information of typical informal landfills

1.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

陳腐垃圾、填埋氣評(píng)價(jià)參考《生活垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定化場(chǎng)地利用技術(shù)要求》(GB/T 25179—2010)低度利用要求,分別主要考察有機(jī)質(zhì)和CH4含量;滲濾液評(píng)價(jià)參考《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889—2008);地下水評(píng)價(jià)參考《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn);環(huán)境空氣評(píng)價(jià)參考《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)和《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 14554—93)二級(jí)新擴(kuò)改建標(biāo)準(zhǔn);地表水評(píng)價(jià)參考《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn);土壤評(píng)價(jià)參考《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600—2018)第二類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值。

2 污染狀況分析

典型非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的污染狀況分析結(jié)果如表2所示,12個(gè)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)中均存在污染物超標(biāo)現(xiàn)象,其中滲濾液、地下水、地表水、填埋氣超標(biāo)頻次較高,環(huán)境空氣、陳腐垃圾超標(biāo)頻次較低,土壤未出現(xiàn)超標(biāo)情況。超標(biāo)污染物包含汞、鎘、總鉻、六價(jià)鉻、砷、鉛、鎳、鈹?shù)?表明非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)可能對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不良影響。超標(biāo)污染物較多的主要是滲濾液、地下水、地表水,且污染物項(xiàng)目在滲濾液、地下水、地表水之間存在相似性,表明非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)污染主要是通過滲濾液向周邊水體滲漏。同時(shí),這種影響是長(zhǎng)期存在的,結(jié)果顯示,即便是填埋齡超過15 a的填埋場(chǎng),依然存在滲濾液、周邊水體和填埋氣的污染。EINHUPL等[9]研究表明,滲濾液和填埋氣處理應(yīng)持續(xù)30 a,甚至更長(zhǎng)。

表2 典型非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)超標(biāo)污染物匯總1)Table 2 Summary of contaminants exceeding standard in typical informal landfills

各填埋場(chǎng)土壤樣品污染物含量對(duì)照GB 36600—2018第二類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值均未超標(biāo);但對(duì)照第一類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值,發(fā)現(xiàn)苯并[a]芘、砷、銅、鎳等存在超標(biāo)現(xiàn)象。非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)填埋垃圾成分較為復(fù)雜,可能含有橡塑類、電子廢棄物等成分,甚至可能混有部分工業(yè)廢棄物,導(dǎo)致滲濾液中重金屬和有機(jī)污染物濃度較高,并向周邊地下水和土壤中遷移。李亞靜等[10]研究發(fā)現(xiàn),非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)周邊地下水與土壤中存在多種相似的重金屬污染物。為直觀掌握地下水和土壤中重金屬含量的潛在關(guān)系,下面進(jìn)一步開展土壤和地下水中重金屬的分析。

選取6個(gè)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)(填埋場(chǎng)編號(hào)為A～F),對(duì)其地下水和土壤中的銅、砷、汞、鎳4項(xiàng)重金屬開展著重分析。

采用Pearson相關(guān)系數(shù)[11]分析方法,對(duì)地下水和土壤中的重金屬含量相關(guān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。Pearson相關(guān)系數(shù)<0.3,為低度相關(guān);0.3≤Pearson相關(guān)系數(shù)<0.5,為中低度相關(guān);0.5≤Pearson相關(guān)系數(shù)<0.8,為中度相關(guān);0.8 ≤Pearson相關(guān)系數(shù)≤1.0,為高度相關(guān)。

3.1 地下水重金屬污染現(xiàn)狀

圖1展示了6個(gè)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)地下水中重金屬檢出情況。結(jié)果顯示,地下水部分樣品中鎳、砷超標(biāo),其中填埋場(chǎng)E中的砷和填埋場(chǎng)F中的銅、鎳、砷存在異常值,填埋場(chǎng)A中的鎳和填埋場(chǎng)B中的鎳、汞雖未出現(xiàn)異常值,但內(nèi)矩相較于其他填埋場(chǎng)較大,表明這4個(gè)填埋場(chǎng)的地下水受到滲濾液滲漏的影響較大。

注:圖中虛線為標(biāo)準(zhǔn)限值,圖2同。圖1 填埋場(chǎng)A～F地下水重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.1 Monitoring results of heavy metals in groundwater of landfills A-F

3.2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

圖2為6個(gè)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)土壤中重金屬檢出情況。結(jié)果顯示,6個(gè)填埋場(chǎng)的4種重金屬含量均未超標(biāo)。和地下水相比,土壤中重金屬的分布相對(duì)較集中,但6個(gè)填埋場(chǎng)都存在異常值,可能是受到了填埋場(chǎng)滲濾液和污染地下水的影響。

圖2 填埋場(chǎng)A～F土壤重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.2 Monitoring results of heavy metals in soil of landfills A-F

3.3 土壤和地下水重金屬相關(guān)性分析

采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析方法分析土壤和地下水中重金屬含量的相關(guān)性,結(jié)果如表3所示,銅在填埋場(chǎng)的地下水和土壤中的含量存在高度相關(guān);鎳、砷、汞存在中低度相關(guān)?？梢?非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)中地下水和土壤中的重金屬含量存在一定的相關(guān)性,在填埋場(chǎng)的整治工程中應(yīng)關(guān)注滲濾液、地下水和土壤之間重金屬的遷移可能。

表3 填埋場(chǎng)A～F地下水與土壤重金屬相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between groundwater and soil heavy metals in landfills A-F

4 結(jié) 語

非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)存在污染物超標(biāo)現(xiàn)象,其污染情況較復(fù)雜,滲濾液和填埋氣的污染可能是長(zhǎng)期的,同時(shí),滲濾液、周邊水體和土壤之間存在污染物遷移的可能。目前,我國(guó)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的調(diào)查評(píng)價(jià)所參照的標(biāo)準(zhǔn)未完全考慮非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)的污染特點(diǎn),因此在調(diào)查評(píng)價(jià)工作中還存在以下一些難點(diǎn):

(1) 非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)具有面積大、污染分布不均的特點(diǎn),對(duì)調(diào)查工作的準(zhǔn)確性和高效性有較高要求。建議提升調(diào)查評(píng)價(jià)手段的先進(jìn)性,鼓勵(lì)在工作過程中采用無損掃描、三維可視化等技術(shù)。

(2) 非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)調(diào)查對(duì)象類型較多、指標(biāo)繁雜、工作開展難度大,建議采取分階段調(diào)查方法,根據(jù)初步調(diào)查評(píng)估結(jié)果判定是否需要進(jìn)一步開展詳細(xì)調(diào)查;同時(shí),開展非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)特征污染物相關(guān)研究,提高調(diào)查指標(biāo)的針對(duì)性。

(3) 由于非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)缺乏防滲阻隔措施或相關(guān)設(shè)施毀損,其周邊土壤和地下水環(huán)境會(huì)受到一定程度的影響,應(yīng)結(jié)合土壤、地下水相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn),建立綜合考量生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

(4) 目前的填埋場(chǎng)整治工程多以快速解決環(huán)境問題為目的,調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)論難以支撐土地高值利用的需求。應(yīng)完善標(biāo)準(zhǔn),建立面向土地利用的填埋場(chǎng)調(diào)查評(píng)價(jià)體系,使調(diào)查評(píng)價(jià)工作能夠?yàn)樘盥駡?chǎng)的整治方案和土地的規(guī)劃、開發(fā)方案提供直接的指導(dǎo)。

綜上,建議盡快出臺(tái)針對(duì)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)調(diào)查評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)指南,以促進(jìn)非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)調(diào)查評(píng)價(jià)工作的規(guī)范化發(fā)展。