我國每年產(chǎn)生固體廢物約50億噸，其中危險廢物4000萬噸，填埋是其主要處置方式。多年來存量垃圾達到60-80億噸，據(jù)統(tǒng)計每年會產(chǎn)生含有毒有害污染物的滲濾液2000多萬噸。而這些填埋場中非正規(guī)填埋比例極高，存在場底防滲、滲濾液處理、日常覆蓋不達標等問題，80%以上會有不同程度滲漏，對周邊土壤地下水、居民飲水、生態(tài)安全和人體健康造成巨大風險。如何防控和修復填埋場地下水污染成為我國環(huán)境污染防治、保障人體健康的一項重要而急迫的工作。

正規(guī)、非正規(guī)垃圾填埋場和危險廢物填埋場地下水污染防控是一項復雜的系統(tǒng)工程。面對這種情況，中國環(huán)境科學研究院席北斗研究員及其團隊多年來依托國家863、環(huán)保部公益等項目，圍繞填埋場地下水污染特征、機理和過程進行研究，建立了地下水污染快速精確識別和檢測技術(shù)，研發(fā)了填埋場污染源頭控制與削減新工藝，突破了分級分區(qū)強化修復技術(shù)、材料和裝備，并通過技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推廣，推動了填埋場地下水污染防控理論技術(shù)裝備和產(chǎn)業(yè)化水平的提升。該團隊研發(fā)的填埋場地下水污染系統(tǒng)防控與強化修復關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用獲2017年國家科技進步獎二等獎。

生活垃圾填埋會產(chǎn)生大量的滲濾液，垃圾滲濾成分多樣，有機物組成和結(jié)構(gòu)復雜，降解與去除機制不清。研究團隊針對以上問題，從垃圾有毒有害物分離、填埋量優(yōu)化調(diào)控、高效厭氧填埋、滲濾液與惡臭氣體減排入手，構(gòu)建了生活垃圾中有毒有害物質(zhì)與可資源化利用產(chǎn)品分選設(shè)備，控制有毒有害物質(zhì)進入填埋體系;研發(fā)了有機垃圾聯(lián)合厭氧處理新工藝，加速填埋穩(wěn)定化過程，研發(fā)了降低氨氮積累的厭氧處理專利技術(shù)，避免污染累積;研發(fā)了滲濾納濾集成技術(shù)系統(tǒng)和填埋氣導出及惡臭氣體控制技術(shù)系統(tǒng)，對填埋過程產(chǎn)生的二次污染進行高效控制，有效削減地下水污染負荷。通過系統(tǒng)控源，優(yōu)化垃圾填埋系統(tǒng)，減少地下水污染風險。

研究團隊在收集分析2000多個填埋場地下水監(jiān)測井設(shè)置和運行狀況以及對130個生活垃圾填埋場和多個危險廢物填埋場滲濾液和地下水的現(xiàn)場調(diào)查、取樣及分析結(jié)果，構(gòu)建了不同地形、不同地下水類型的填埋場監(jiān)測井布設(shè)方法和監(jiān)測指標體系。提出了平原及平緩高原孔隙水型正規(guī)填埋場監(jiān)測井布設(shè)方法，山地、丘陵型巖溶水與裂隙水型正規(guī)填埋場監(jiān)測井布設(shè)方法，以及平原及平緩高原孔隙水型非正規(guī)垃圾填埋場監(jiān)測井布設(shè)方法;采用相關(guān)性分析、主成分分析以及聚類分析等統(tǒng)計學方法，構(gòu)建了包含天然離子指標、常規(guī)指標及特征指標的填埋場地下水污染調(diào)查評估監(jiān)測指標體系。

針對因地下水低氧、低溫及微生物活性低等特性以及難降解有機物水溶性差、吸附性強、遷移速率慢等物化特征而造成的修復難題，特別是地下水埋深較深的填埋場原位處理施工難度大、成本高的技術(shù)瓶頸，本研究團隊依據(jù)逐級強化的理念，自主研發(fā)了集物理化學及生物修復于一體的地下水污染多級強化修復技術(shù);利用可控的抽水-布水系統(tǒng)進行水力調(diào)控，在防止地下水污染羽擴散前提下，將受污染的地下水抽出，再經(jīng)多階段-多介質(zhì)修復和生物-生態(tài)聯(lián)合修復，最終達標回滲含水層，實現(xiàn)了污染羽水力調(diào)控與物理吸附、化學降解、生物修復以及生態(tài)凈化的有機統(tǒng)一。

在2015年的天津濱海爆炸事故中，研究團隊成員攜帶設(shè)備于8月19日抵達現(xiàn)場，前期在擴展區(qū)污水處理廠協(xié)助當?shù)乇O(jiān)測站測試水樣并開展相關(guān)實驗;8月25日下午，監(jiān)測車轉(zhuǎn)移至核心區(qū)內(nèi)的1號雨水泵站，設(shè)立監(jiān)測點位6個。對地下水樣品進行采集測試，克服了現(xiàn)場工作難度大、干擾多、數(shù)據(jù)測試準確性等難題，為污染控制提供大量數(shù)據(jù)，僅關(guān)鍵點位的氰化物監(jiān)測數(shù)據(jù)就提供近400條，為專家組研判水體氰化物污染現(xiàn)狀、評估處置效果提供了重要數(shù)據(jù)支撐。

在2014年發(fā)生的騰格里沙漠污染事件中，針對沙漠地下水污染，采取多級強化修復重度污染區(qū)修復技術(shù)、過硫酸鹽緩釋材料、土壤修復及污水凈化技術(shù)，圍繞騰格里15公頃污染場地，建立日處理地下水380m3修復系統(tǒng)，工程投資5000萬，目前正在穩(wěn)定運行。

近年來，填埋場地下水污染問題越來越突出，已經(jīng)成為制約我國城鎮(zhèn)化發(fā)展，威脅城鎮(zhèn)飲水安全的重要因素，填埋場污染地下水事件層出不窮，造成當?shù)厮词艿轿廴径鴪髲U，如蘭州的雁灘水源，馬灘水源、廣州老虎窿填埋、北京北天堂垃圾填埋場等地下水中氨氮、苯胺類和部分重金屬等污染物嚴重超標，地下水無法飲用，造成了極其嚴重的社會不良影響。填埋場地下水污染問題已成為我國快速城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中必須解決的科學問題、社會問題。研究團隊以填埋場地下水污染防治核心，重視填埋場地下水污染的系統(tǒng)防控，切實解決填埋場地下水污染問題，實現(xiàn)源頭防、過程控、重點治的基本原則，是落實當前“十八大”報告“加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，要堅持保護優(yōu)先、自然恢復”的重要體現(xiàn)，因此社會、環(huán)境效益顯著。

來源:中國科技網(wǎng)  作者:王郁

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