渗滤液对地下水污染预测[熟悉]:
填埋场渗滤液对地下水的影响评价较为复杂,一般除需要大量的资料外还需要通过复杂的数学模型进行计算分析。这里主要根据降雨入渗量和填埋场垃圾含水量估算渗滤液的产生量;从土壤的自净、吸附、弥散能力以及有机物自身降解能力等方面,定性和定量地预测填埋场渗滤液可能对地下水产生的影响。
1.渗滤液产生量
渗滤液的产生量受垃圾含水量、填埋场区降雨情况以及填埋作业区大小的影响很大;同时也受到场区蒸发量、风力的影响和场地地面情况、种植情况等因素的影响。最简单的估算方法是假设整个填埋场的剖面含水率在所考虑的周期内等于或超过其相应田间持水率,用水量平衡法进行计算:

降雨的地表径流系数C与土壤条件、地表植被条件和地形条件等因素有关。Sahato (1971)等人给出了计算填埋场渗滤液产生量的地表径流系数,见表10-60

2.渗滤液渗漏量
对于一般的废物堆放场、未设置衬层的填埋场,或者虽然底部为瓢土层,渗透系数和厚度满足标准但无渗滤液收排系统的简单填埋场,渗滤液的产生量就是渗滤液通过包气带土层进入地下水的渗漏量。对于设有衬层、排水系统的填埋场,通过填埋场底部下渗的渗滤液渗漏量Q为:


显然,虽然填埋场衬层的渗透系数大小是影响渗滤液向下渗漏速率的重要因素,但并不是唯一因素。还必须评价渗滤液收排系统的设计是否有足够高的收排效率,能有效排出填埋场底部的渗滤液,尽可能减少渗滤液积水深度。
就填埋场衬层的渗透系数取值来说,即使对于采用渗透系数分别为10-12 cm/s和10-7cm/s的高密度聚乙烯(HDPE)和戮土组成的复合衬层,也不能采用10-12 cm/s作为衬层渗透系数值进行评价。原因是高密度聚乙烯在运输、施工和填埋过程中不可避免地会出现针孔和小孔,甚至发生破裂等。确定这种复合衬层渗透系数的最简单方法,是用高密度聚乙烯膜上破损面积所占比例乘以下面戮土衬层的渗透系数。
3.防治地下水污染的工程屏障和地质屏障评价
固体废物,特别是危险废物和放射性废物最终处置的基本原则是合理地、最大限度地使其与自然和人类环境隔离,减少有毒有害物质释放进入地下水的速率和总量,将其在长期处置过程中对环境的影响减至最低程度。为达目的所依赖的天然环境地质条件,称为天然防护屏障,所采取的工程措施则称为工程防护屏障。
不同废物有不同的安全处置期要求。通常,城市生活垃圾填埋场的安全处置期在30-40年,而危险废物填埋场的安全处置期大于100年。
(1)填埋场工程屏障评价。填埋场衬层系统是防止废物填埋处置污染环境的关键工程屏障。根据渗滤液收集系统、防渗系统和保护层、过滤层的不同组合,填埋场的衬层系统有不同的结构,如单层衬层系统、复合衬层系统、双层衬层系统和多层衬层系统等。要求的安全填埋处置时间越长,所选用的衬层就应该越好。应重点评价填埋场所选用的衬层(类型、材料、结构)防渗性能及其在废物填埋需要的安全处置期内的可靠性是否满足:封闭渗滤液于填埋场之中,使其进入渗滤液收集系统;控制填埋场气体的迁移,使填埋场气体得到有控制释放和收集;防止地下水进入填埋场中,增加渗滤液的产生量。
渗滤液穿透衬层的所需时间,通常是用于评价填埋场衬层工程屏障性能的重要指标,一般要求应大于30年。可采用下述简单公式计算:

(2)填埋场址地质屏障评价。一般来说,在含水层中的强渗透性砂、砾、裂隙岩层等地质介质对有害物质具有一定的阻滞作用,但由于这些矿物质的表面吸附能力一再因吸附量的增大而减弱。此外,地下水径流量的变化,对有害物质的阻滞作用不可能长时间存在,因而含水层介质不能被看做是良好的地质屏障。只有渗透性非常低的乳土、勃结性松散岩石和裂隙不发育的坚硬岩石有足够的屏障作用。
包气带的地质屏障中作用大小取决于介质对渗滤液中污染物阻滞能力和该污染物在地质介质中的物理衰变、化学或生物降解作用。当污染物通过厚度为L (m)的地质介质层时,其所需要的迁移时间(t*)为:

显然,地质介质的屏障作用可分为三种不同类型:
①隔断作用。在不透水的深地层岩石层内处置的废物,地质介质的屏障作用可以将所处置废物与环境隔断。
②阻滞作用。对于在地质介质中只被吸附的污染物质,虽然其在此地质介质中的迁移速度小于地下水的运移速度,所需的迁移时间比地下水的运移时间长,但此地质介质层的作用仅是使该污染物进入环境的时间延长,所处置废物中的污染物质,最终会大量进入到环境中来。
③去除作用。对于在地质介质中既被吸附,又会发生衰变或降解的污染物质,只要该污染物在此地质介质层内有足够的停留时间,就可以使其穿透此介质后的浓度达到所要求的低浓度。

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(责任编辑:lqh)