某垃圾填埋场土壤及地下水污染调查与风险评价

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中国土壤和地下水污染形势严峻,工业场地的污染状况开始显现。垃圾填埋场作为工业固体废物、生活垃圾和污水处理的集中场所,特别是早期建设的填埋场防渗系统较差,导致垃圾填埋场的土壤和地下水环境问题突出。本研究以某垃圾填埋场为对象,通过资料分析、现场踏勘、初步调查、详细调查等程序对场地进行调查研究,合理布置监测点对土壤和地下水各类因子进行监测,采用单因子指数评价法和单指标质量评价法对土壤和地下水指标进行评价,探究了垃圾填埋场土壤和地下水的污染现状。从危害识别、暴露评估、毒性评估和风险表征四个方面对人体健康进行风险评估,计算土壤和地下水风险控制值及风险管控目标值,并为后期污染场地的修复治理手段提供科学依据。具体如下:1.场地特征:研究区域地处北温带,四季分明。出露地层简单,为第四系坡积(Q4dl),岩性为黄褐色碎石质亚粘土。杂填土层存在孔隙潜水,补给来源主要为大气降雨。地下水类型主要是基岩裂隙含水层,具有微承压性,地下水开发程度较高。垃圾填埋场于2005年投入使用,采用自然坑堆存方式,主要接收生活垃圾和工业垃圾,现存垃圾体积约125万方。2.土壤、地下水污染评价:土壤中所有点位污染物浓度均低于风险筛选值。地下水中常规检测因子浑浊度、总硬度、溶解性总固体、耗氧量、氯化物、色、锰和挥发性酚类以及亚硝酸盐共计9项,超过《地下水质量标准》Ⅲ类标准限值,地下水环境质量较差。3.超标的地下水污染物迁移规律及影响因素:对污染物空间分布特征图进行分析,浑浊度检测值较高的区域主要集中在垃圾填埋场东北方向,以D12为中心浓度逐渐递减;色度检测值较高的区域以D21北侧边界农户水井为中心,超标点位主要集中在垃圾填埋场正北偏西方向;总硬度和溶解性总固体检测值较高的区域以D21北侧边界农户水井为中心,并向垃圾填埋场东南方向递减;耗氧量检测值较高的区域主要围绕D9和D21北侧边界农户水井,并以垃圾填埋场正北偏东方向为中心,检测值浓度向四周逐渐递减;锰检测值较高的区域以D21北侧边界农户水井为中心,检测浓度向垃圾填埋场中心递减,超标点位主要集中在垃圾填埋场正北方向;氯化物检测值较高的区域以D21北侧边界农户水井为中心,检测浓度向西北农田方向和垃圾填埋场中心递减,超标点位主要集中在垃圾填埋场正北方向;挥发性酚类检测最高值在D19点,主要以MG1村水井点位为中心,检测值逐渐降低;亚硝酸盐检测值较高的区域主要集中在垃圾填埋场正北方向,在研究区域范围内仅垃圾填埋场正北方向地下水中亚硝酸盐超标。综上所述,除挥发酚外,超标点位主要集中在垃圾填埋场的北侧方向,即地下水下游方向。对地下水污染物影响因素进行分析:浑浊度受垃圾填埋场渗滤液影响或地下水扰动有关;总硬度、溶解性总固体、氯化物受沿海地区原生环境影响较大,为区域环境地质所致;锰属于非气态污染物,由于调查期为枯水期,地下水水流缓慢,故锰容易在水井附近沉积富集;亚硝酸盐、耗氧量属于生活类污染物,与场地堆存的生活垃圾以及周边村民生活污水密切相关,同时发现“三氮”不稳定易互相转换,推测与农业施肥有关。4.污染场地健康风险评估:土壤中污染物检测值远低于相关土壤污染风险筛选值,污染物危害可忽略,无需采取风险管控。将地下水超标污染物中对人体有毒性的挥发酚、亚硝酸盐作为地下水关注污染物。污染物涉及3种暴露途径,其中饮用地下水途径是挥发酚非致癌效应的关键暴露途径,贡献率为99.99%。3种暴露途径无致癌效应和风险,但存在非致癌效应,危害商可以接受。无基于致癌效应的地下水风险控制值,基于非致癌效应的地下水风险控制值为2.828mg/L,选择(GB/T 14848-2017)中Ⅲ类限值作为修复目标值。由于地下水下游为生活区,依据对各种地下水修复技术的分析和经济性比较,结合研究区域环境情况、垃圾填埋场所在位置地质结构及未来的可能污染风险等,建议采用PRB与原位自然衰减相结合的修复技术。
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