基于指数分析和GIS方法的垃圾填埋场地下水环境影响分析

为合理评估垃圾填埋场的污染潜力及其对周边地下水环境的影响,以山东省某垃圾填埋场为例,采用LPI指数法和WQI指数法评估了垃圾填埋场渗滤液的污染情况和周围地下水的水质情况;利用GIS的空间分析等功能对污染影响分布进行评估;结合地下水数值模拟,以氨氮为典型特征污染物,计算分析了渗滤液污染物迁移扩散的规律。结果表明:研究区渗滤液的污染潜力较大,具有污染周围地下水的风险,目前周边地下水水质虽处于WHO和国家标准的限制内,水质状况良好,但随着渗滤液的渗漏,氨氮等污染物的污染区域会逐步扩散为羽毛状,水质将持续变差。预计到2025年,渗滤液将开始污染周边一处居民区的地下水并逐渐扩大范围,需采取相应的防渗措施对周边地下水进行防护。     

基于有限差分法的地下水溶质运移模拟:以某垃圾填埋场为例

垃圾填埋场渗滤液中难降解有机物浓度高,且其防渗系统损坏后不易被发现,从而严重威胁周边地下水水质安全。基于MATLAB软件,使用有限差分法求解地下水稳定流和溶质运移模型,并以西部某城市生活垃圾填埋场为例,模拟该垃圾填埋场非正常状况运行对周边潜水含水层水质的影响。研究结果表明:污染物运移方向与地下水流方向一致,在填埋场及其地下水下游方向,COD和氨氮都出现不同程度的超标;垃圾填埋场在非正常状况下运行20年后,COD和氨氮的最大浓度分别为1 039.14,86.62 mg/L,并且在地下水下游方向分别形成0.9621,1.0035 km~2的超标范围,导致水质无法满足GB/T 14848—93《地下水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准限值要求。     

海南省三座典型垃圾填埋场渗滤液及周边地下水中抗生素的污染特征研究

近年来,垃圾填埋场渗滤液及周边环境中抗生素污染的问题已经受到越来越多的关注.然而,海南省这方面的信息相对较为缺乏.本研究选取了海南省三座典型的垃圾填埋场,探究了渗滤液及周边地下水中磺胺类(SAs)、喹诺酮类(QNs)、林可酰胺类(LCMs)和四环素类(TCs)共17种抗生素的污染特征,并评估了其生态风险.结果表明：(1)三座典型垃圾填埋场中,LCMs类抗生素的平均检出率达70.83%,高于其他三类抗生素,其中林可霉素(LIN)、克林霉素(CLIN)和磺胺嘧啶(SDZ)的平均检出率相对较高,分别达83.33%、58.33%和58.33%.(2)同一座垃圾填埋场渗滤液样品和周边地下水样品中检出的抗生素种类和总浓度都具有高度的一致性;渗滤液样品中检出浓度相对较高的抗生素为LIN(1 495.80～10 648.80 ng/L)、SDZ(1 473.07～5 910.07 ng/L)和磺胺二甲基异嘧啶(SIM,518.67～1 807.73 ng/L);周边地下水样品中检出浓度相对较高的抗生素为SIM(ND～58.10 ng/L)、磺胺喹恶啉(SQX,ND～17.77 ng/L)、西诺沙星(C...     

北京市6座垃圾填埋场地下水环境质量的模糊评价

以接纳北京市城八区生活垃圾的6座填埋场的渗滤液和地下水环境质量为研究对象,2006年对6座垃圾填埋场的渗滤液性质以及丰水期、平水期和枯水期的地下水质进行监测分析和模糊评价.除北神树垃圾填埋场渗滤液中的BODs和悬浮物含量2项指标合格外,所有垃圾填埋场渗滤液中的COD、铵态氮和粪大肠菌群指标均超过了GB 16889-1997三级标准.其中铵态氮和粪大肠菌群超标最为严重.应用模糊数学进行综合评价的结果表明,6座垃圾填埋场枯水期、丰水期和平水期的地下水质均不合格,且综合评价结果为很差的占95%以上.地下水中的主要污染物是总硬度,其次为大肠菌群.     

垃圾填埋场地下水对居民健康的风险评价

为查明某垃圾填埋场地下水状况,采用单项组分评价法、综合评价法、健康风险评价模型进行水质评价和健康风险评价.结果表明:该垃圾填埋场周边地下水水质整体良好,铁、锰、浑浊度、亚硝酸盐氮及总磷出现超标;化学非致癌物对周边各类人群不会构成明显危害,但致癌物六价铬、砷污染存在威胁.建议开展地下水溶质模拟,合理布设监测井,增加监测指标及监测频次,防范渗滤液污染.     

苏北某市垃圾填埋场周围地下水氮污染及其形态研究

通过对垃圾填埋场地下水氮污染状况的监测,分析了垃圾填埋场渗滤液的水质特征及其对地下水氮污染的影响。结果表明:垃圾渗滤液含有高浓度的NH4+-N,渗滤液进入土壤后,大量共存离子的竞争吸附减弱了土壤胶体对NH4+-N的吸附能力;土壤中有机质增加后,土壤胶体对NH4+-N的吸附性降低,吸附量减少;且高浓度NH4+-N的存在抑制了硝化作用,从而使大量的NH4+-N未能被土壤胶体吸附转化就随渗滤液继续迁移至地下水中,导致地下水的氮污染主要以NH4+-N为主。     

城市生活垃圾填埋场渗滤液回灌处理的研究

我国目前约有95%左右的城市使用填埋法处理生活垃圾。生活垃圾的填埋处置会产生大量的渗滤液,渗滤液水质复杂多变,具有高CODcr含量、高重金属离子和高NH3-N含量的特点。如果垃圾渗滤液进入环境,会对土壤和地下水带来严重的污染。本论文采用城市生活垃圾填埋并覆土的模式,模拟生活垃圾填埋场的运行状况,同时收集渗滤液并研究渗滤液回灌法对垃圾渗滤液的p H、CODcr、NH3-N等各项指标的去除效果。     

垃圾填埋场地下水相关研究的研究热点与趋势:基于CiteSpace的可视化分析

随着经济社会的发展,我国每年会产生大量生活垃圾,而填埋由于具有成本低、操作便捷等优点,成为应用最为广泛的生活垃圾处理手段。然而垃圾填埋却会产生大量的垃圾渗滤液,严重威胁周边地下水的安全。为探讨垃圾填埋场地下水领域的研究热点与前沿,基于文献计量与数据可视化分析软件CiteSpace对Web of Science数据库进行了文献统计与信息挖掘,以期为我国垃圾填埋场地下水研究提供借鉴与参考。结合CiteSpace分析图谱发现,研究热点主要有渗滤液、吸附、重金属、评价方法（层次分析法）、多环芳烃、渗滤液污染指标、硝化等;研究前沿已从重金属、挥发性有机物（甲烷、碳）等具体的污染物质研究逐渐转变为污染区域、污染物影响、地理信息系统等研究。结合相关文献及CiteSpace结果进行分析认为,基于地理信息系统知识精细刻画区域内污染物的传输与扩散模型,以及结合污染区域健康风险评估进行系统的垃圾填埋场污染修复和治理工作将成为今后的发展趋势。     

贵阳市比例坝垃圾填埋场渗滤液中重金属污染现状调查

为了解贵阳市比例坝生活垃圾填埋场渗滤液中重金属污染现状,对该填埋场产生的渗滤原液及周边水样中的重金属Fe、Mn、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni、Cu、As、Hg等的含量进行了调查分析。结果表明,渗滤原液中除Fe、Mn含量较高外,其余重金属含量较低或未检出,经过现场渗滤液处理站的处理,重金属含量均远低于相关排放标准或未检出;渗滤液对周边地下水的重金属污染主要表现为Fe和Mn,对周边地表水的重金属影响不大。     

简易垃圾填埋场渗滤液地下水溶质运移数值模拟

简易垃圾填埋场防渗措施薄弱,渗滤液易发生渗漏污染土壤,随着时间的累积通过包气带进入含水层对地下水水质安全构成威胁。以西南山区凉山州某简易垃圾填埋场为研究对象,利用Visual MODFLOW软件建立了该简易垃圾填埋场及其周围地下水渗流场和溶质运移数值模型,通过MT3DMS模块模拟垃圾渗滤液在不同渗漏工况下地下含水层中高锰酸盐指数(COD_(Mn))和氨氮(NH~+_4-N)的运移规律,并预测垃圾填埋场封场5年和10年后地下水中COD_(Mn)和NH~+_4-N浓度的变化情况。结果表明:该简易垃圾填埋场在HDPE土工膜上漏洞率为0.5、GCL黏土出现轻微开裂现象时,填埋场区下方地下水中COD_(Mn)在5年后的超标范围为972 m~2,中心污染物浓度为4.0 mg/L,地下水中NH~+_4-N在10年后的超标范围为12 500 m~2,中心污染物浓度为1.0 mg/L;在HDPE土工膜上漏洞率为1.0、GCL黏土出现严重开裂现象时,填埋场区下方地下水中COD_(Mn)在5年后的超标范围为36 261 m~2,中心污染物浓度为20 mg/L,地下水中NH~+_4-N在10年后的超标范围为19 083 m~2,中心污染物浓度为3.5 mg/L。该研究可为渗滤液污染的有效防治以及地下水监测方案的制定提供理论依据。     

填埋场环境下HDPE膜老化特性及其对周边地下水污染风险的影响

为研究危险废物填埋场环境下防渗系统HDPE膜（高密度聚乙烯膜）材料老化规律及其对渗滤液产生、渗漏和区域地下水环境的影响,通过HDPE膜缺陷现场检测及室内老化性能测试,获取了HDPE膜初始缺陷特征参数（漏洞密度）和缺陷演化特征参数（老化起始时间和半衰期）,并以上述参数作为输入,综合运用HELP模型（填埋场水文过程评估模型）与Landsim模型（填埋场地下水污染风险模拟模型）对HDPE膜老化条件下的渗滤液产生、渗漏和地下水污染过程进行模拟预测.结果表明:①现场条件下HDPE膜在第2年开始老化,第8年达到半衰期.②HDPE膜老化导致漏洞数量和渗透系数增加,进而导致渗滤液渗漏量增加,地下水污染风险逐渐增加.短期（0~5 a）内,地下水超标概率为0,污染风险较小;中期（5~10 a）内,距离填埋场200 m内污染超标概率污染≥ 80%,污染风险较大,但400 m外的污染概率为0,污染风险较小;就长期（>10 a）而言,距离填埋场1 000 m处,污染超标概率达100%,地下水污染风险极大.填埋场现场条件下,防渗材料劣化及老化过程较实验室条件更为迅速,导致渗滤液长期渗漏、地下水污染风险加剧,因此建议加强填埋场设计和运行中HDPE膜抗老化研究,保障危险废物填埋场长期安全运行.      

一种沉淀法处理生活垃圾渗滤液的研究

生活垃圾渗滤液来源于生活垃圾的含水和地表径流和地下水的浸入。渗滤液是一种高浓度的有机废水。与工业废物一起填埋的垃圾渗滤液中还含有较多的重金属,垃圾浸滤液一旦控制不当,将会污染地下水,甚至对人体健康造成危害。目前研究垃圾浸滤液的方法已经成为水处理研究的热点,但研究生活垃圾浸出液中氨氮的去除比较少。本文首先介绍研究磷酸铵镁沉淀去除氨氮的原理,接下来讨论了磷酸铵镁沉淀法去除垃圾渗滤液中的氨氮的各种因素,分析了各种最佳条件的形成。在去除氨氮同时,对重金属也有很好的去除效果。磷酸铵镁沉淀法去除氨氮同时形成的是一种重要复合肥料。MAP法可降低垃圾渗滤液中COD浓度,改善其可生化性,并具有对NH3-N去除率高,无二次污染,受温度影响很小等特点。     

A simulation analysis of the migration and transformation of pollutants contained in landfill leachate

A dynamic composite model for a soil-water system that can be used to simulate the movement of leachate from a landfill. The composite model includes nine sub-models that trace water movement and the migration and transformation of five pollutants(organic N, NE4^- ,NO3^- , NO2^-, and Cl^ - ) in saturated and unsaturated soil. The model to simulate the movement of leachate from a landfill in Laogang Town,Shanghai City was used. In this application, the values for the model parameters were oblained by performing a laboratory simulation experimentof water movement and pollutant migration and transformation in soil columns. Soil and leachate obtained from the landfill site and its vicinitywere used in the laboratory experiments. The model was then used to simulate leachate movement and pollutant activity during the ten-year period when the landfill was in operation and in the twenty-year period following its closure. The simulation results revealed that the leachate migrated into the groundwater at the rate of 90-100 meters per year. This model can be applied in the design of future landfills in China for the purpose of assessing and forecasting leachate plumes.     

填埋场地下水溶解性有机物时空分布特征分析:以四川红层区某生活垃圾填埋场为例

溶解性有机物(DOM)是生活垃圾填埋场地下水的主要污染物之一,但红层区填埋场地下水中DOM的特征尚不明晰. 因此,为了探究红层区填埋场地下水中DOM组成及时空分布特征,本文运用三维荧光光谱技术,对我国典型红层区某生活垃圾填埋场地下水进行现场调研,结果表明:①调查区域地下水导排层监测井(DP17)、污染扩散监测井(KS2~KS6)和水产源监测井(SC8)地下水中COD_Mn的P_si(表示i评价指标相对于GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类值的污染指数)介于1.323~5.392之间,水产源监测井(SC8)地下水中Mn2+的P_si为1.140,所有监测井地下水中TN、TP、Fe、Cd、Hg和Cr的P_si介于0.001~0.587之间,其浓度均未超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类标准限值;但相对于背景井(BJ1),各污染物的P_bi(表示i评价指标相对于背景值的污染指数)均介于0.703～142.991之间,说明调查区已受到不同污染源的影响. ②填埋场渗滤液及附近地下水中DOM包括类胡敏酸(C1)和类富里酸(C2)等腐殖质类物质,以及类色氨酸(C3)蛋白质类物质. ③填埋场地下水中DOM污染主要集中在填埋场附近,对周围地下水无明显影响. ④地下水中DOM的腐殖化程度在丰水期〔平均HIX(腐殖化指数)为3.99〕和枯水期(平均HIX为10.69)具有显著性差异. ⑤地下水导排层监测井中类胡敏酸(C1)和类富里酸(C2)的荧光强度分别是其他污染源的3.1~11.9倍和1.9~8.3倍,可作为填埋场地下水DOM污染的指示性指标. 研究显示,调查区填埋场渗滤液及地下水有机质腐殖化程度高,对地下水的影响只局限在填埋场附近,对周围地下水未造成严重影响,填埋场趋于稳定.      

渗滤液场内处理的有机物去除特征和植物毒性评价

摘要：以3种不同处理水平的渗滤液为研究对象,从有机物去除特征和植物毒性角度研究通过渗滤液循环回灌和终场覆盖层灌溉2个单元处理生活垃圾填埋场渗滤液的可行性.结果表明,循环回灌对老港渗滤液中的小分子量亲水性物质类(HyI)有机物去除效果较好,去除率为91.2%;终场覆盖层灌溉对循环回灌出水中的高分子量腐殖质类(HS)有机物去除效果较佳,去除率为85.7%;两者串联组合的场内循环处理工艺对老港渗滤液中的溶解性有机物(DOM)去除 率高达96.9%,且对HS和HyI均具较高的去除效果,去除率分别为96.6%和97.0%;循环回灌和覆盖层灌溉这2个处理单元还具有梯级降低渗滤液植物毒性的作用.     

Fenton法处理垃圾渗滤液过程中有机物分子质量分布和荧光特性

采用Fenton氧化工艺对上海某垃圾填埋场垃圾渗滤液进行处理. 提取和分离了Fenton氧化前后腐殖酸组分(富里酸、胡敏酸),运用凝胶色谱法和三维荧光光谱技术对Fenton氧化前后各物质的分子质量分布和有机物荧光特性进行了研究. 结果表明:Fenton反应可使ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)从0.011提高到0.285. 通过分子质量分布和三维荧光特性的测量可知,造成这种可生化性提高的原因是Fenton反应使垃圾渗滤液中有机物的分子质量降低,其中对高分子质量胡敏酸的去除以及对富里酸分子质量的降低起到了关键作用.      

垃圾填埋场渗滤液穿过垂直防渗帷幕的渗漏分析

为避免垃圾填埋场内的污染物对地下水造成污染,填埋场常采用垂直防渗帷幕.目前,我国南方的垃圾填埋场内渗滤液水位普遍较高,在高水头作用下污染物可能透过灌浆帷幕渗漏从而污染周边环境.分析了对流、扩散和吸附作用对污染物迁移的影响规律,以苏州七子山填埋场为例,分析了高水头作用下渗滤液透过防渗帷幕的渗漏,通过现场测试进行了验证,研究了灌浆帷幕渗透系数和灌浆深度对渗漏的影响.结果表明,在高渗滤液水位下,对流对污染物迁移起主导作用.实际工况下污染物穿过防渗帷幕需 19.5a,污染区域主要集中在场底含碎石粘土层中,目前污染物尚未渗漏至防渗帷幕下游,分析结果与现场实测结果一致;若防渗帷幕渗透系数能达到标准,则穿过防渗帷幕的时间将延长至填埋场稳定化之后,从而大大降低污染周边环境的可能性;但若帷幕灌浆深度不足,这一时间又将缩短至7a.防渗帷幕渗透系数和灌浆深度的控制对防止污染物向下游地区渗漏极为关键.