填埋场地下水污染形势严峻 科学“探底”才能对症下药

2018-01-08 09:45:03 来源: 中国科技网 作者: 王郁

填埋场地下水污染形势严峻 科学“探底”才能对症下药

中国科技网讯(记者王郁)我国每年产生固体废物约50亿吨,其中危险废物4000万吨,填埋是其主要处置方式。多年来存量垃圾达到60-80亿吨,据统计每年会产生含有毒有害污染物的渗滤液2000多万吨。而这些填埋场中非正规填埋比例极高,存在场底防渗、渗滤液处理、日常覆盖不达标等问题,80%以上会有不同程度渗漏,对周边土壤地下水、居民饮水、生态安全和人体健康造成巨大风险。如何防控和修复填埋场地下水污染成为我国环境污染防治、保障人体健康的一项重要而急迫的工作。

正规、非正规垃圾填埋场和危险废物填埋场地下水污染防控是一项复杂的系统工程。面对这种情况,中国环境科学研究院席北斗研究员及其团队多年来依托国家863、环保部公益等项目,围绕填埋场地下水污染特征、机理和过程进行研究,建立了地下水污染快速精确识别和检测技术,研发了填埋场污染源头控制与削减新工艺,突破了分级分区强化修复技术、材料和装备,并通过技术转化和产业化推广,推动了填埋场地下水污染防控理论技术装备和产业化水平的提升。该团队研发的填埋场地下水污染系统防控与强化修复关键技术及应用获2017年国家科技进步奖二等奖。

生活垃圾填埋会产生大量的渗滤液,垃圾渗滤成分多样,有机物组成和结构复杂,降解与去除机制不清。研究团队针对以上问题,从垃圾有毒有害物分离、填埋量优化调控、高效厌氧填埋、渗滤液与恶臭气体减排入手,构建了生活垃圾中有毒有害物质与可资源化利用产品分选设备,控制有毒有害物质进入填埋体系;研发了有机垃圾联合厌氧处理新工艺,加速填埋稳定化过程,研发了降低氨氮积累的厌氧处理专利技术,避免污染累积;研发了渗滤纳滤集成技术系统和填埋气导出及恶臭气体控制技术系统,对填埋过程产生的二次污染进行高效控制,有效削减地下水污染负荷。通过系统控源,优化垃圾填埋系统,减少地下水污染风险。

研究团队在收集分析2000多个填埋场地下水监测井设置和运行状况以及对130个生活垃圾填埋场和多个危险废物填埋场渗滤液和地下水的现场调查、取样及分析结果,构建了不同地形、不同地下水类型的填埋场监测井布设方法和监测指标体系。提出了平原及平缓高原孔隙水型正规填埋场监测井布设方法,山地、丘陵型岩溶水与裂隙水型正规填埋场监测井布设方法,以及平原及平缓高原孔隙水型非正规垃圾填埋场监测井布设方法;采用相关性分析、主成分分析以及聚类分析等统计学方法,构建了包含天然离子指标、常规指标及特征指标的填埋场地下水污染调查评估监测指标体系。

针对因地下水低氧、低温及微生物活性低等特性以及难降解有机物水溶性差、吸附性强、迁移速率慢等物化特征而造成的修复难题,特别是地下水埋深较深的填埋场原位处理施工难度大、成本高的技术瓶颈,本研究团队依据逐级强化的理念,自主研发了集物理化学及生物修复于一体的地下水污染多级强化修复技术;利用可控的抽水-布水系统进行水力调控,在防止地下水污染羽扩散前提下,将受污染的地下水抽出,再经多阶段-多介质修复和生物-生态联合修复,最终达标回渗含水层,实现了污染羽水力调控与物理吸附、化学降解、生物修复以及生态净化的有机统一。

在2015年的天津滨海爆炸事故中,研究团队成员携带设备于8月19日抵达现场,前期在扩展区污水处理厂协助当地监测站测试水样并开展相关实验;8月25日下午,监测车转移至核心区内的1号雨水泵站,设立监测点位6个。对地下水样品进行采集测试,克服了现场工作难度大、干扰多、数据测试准确性等难题,为污染控制提供大量数据,仅关键点位的氰化物监测数据就提供近400条,为专家组研判水体氰化物污染现状、评估处置效果提供了重要数据支撑。

在2014年发生的腾格里沙漠污染事件中,针对沙漠地下水污染,采取多级强化修复重度污染区修复技术、过硫酸盐缓释材料、土壤修复及污水净化技术,围绕腾格里15公顷污染场地,建立日处理地下水380m3修复系统,工程投资5000万,目前正在稳定运行。

近年来,填埋场地下水污染问题越来越突出,已经成为制约我国城镇化发展,威胁城镇饮水安全的重要因素,填埋场污染地下水事件层出不穷,造成当地水源受到污染而报废,如兰州的雁滩水源,马滩水源、广州老虎窿填埋、北京北天堂垃圾填埋场等地下水中氨氮、苯胺类和部分重金属等污染物严重超标,地下水无法饮用,造成了极其严重的社会不良影响。填埋场地下水污染问题已成为我国快速城镇化建设过程中必须解决的科学问题、社会问题。研究团队以填埋场地下水污染防治核心,重视填埋场地下水污染的系统防控,切实解决填埋场地下水污染问题,实现源头防、过程控、重点治的基本原则,是落实当前“十八大”报告“加快城镇化建设,要坚持保护优先、自然恢复”的重要体现,因此社会、环境效益显著。

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责任编辑: 左瑾
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