我國(guó)每年產(chǎn)生固體廢物約50億噸，其中危險(xiǎn)廢物4000萬(wàn)噸，填埋是其主要處置方式。多年來(lái)存量垃圾達(dá)到60-80億噸，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年會(huì)產(chǎn)生含有毒有害污染物的滲濾液2000多萬(wàn)噸。而這些填埋場(chǎng)中非正規(guī)填埋比例極高，存在場(chǎng)底防滲、滲濾液處理、日常覆蓋不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，80%以上會(huì)有不同程度滲漏，對(duì)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(fēng)險(xiǎn)。如何防控和修復(fù)填埋場(chǎng)地下水污染成為我國(guó)環(huán)境污染防治、保障人體健康的一項(xiàng)重要而急迫的工作。
正規(guī)、非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)和危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)地下水污染防控是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。面對(duì)這種情況，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院席北斗研究員及其團(tuán)隊(duì)多年來(lái)依托國(guó)家863、環(huán)保部公益等項(xiàng)目，圍繞填埋場(chǎng)地下水污染特征、機(jī)理和過(guò)程進(jìn)行研究，建立了地下水污染快速精確識(shí)別和檢測(cè)技術(shù)，研發(fā)了填埋場(chǎng)污染源頭控制與削減新工藝，突破了分級(jí)分區(qū)強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)、材料和裝備，并通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推廣，推動(dòng)了填埋場(chǎng)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(tuán)隊(duì)研發(fā)的填埋場(chǎng)地下水污染系統(tǒng)防控與強(qiáng)化修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用獲2017年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
生活垃圾填埋會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液，垃圾滲濾成分多樣，有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降解與去除機(jī)制不清。研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)以上問(wèn)題，從垃圾有毒有害物分離、填埋量?jī)?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(jìn)入填埋體系;研發(fā)了有機(jī)垃圾聯(lián)合厭氧處理新工藝，加速填埋穩(wěn)定化過(guò)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(dǎo)出及惡臭氣體控制技術(shù)系統(tǒng)，對(duì)填埋過(guò)程產(chǎn)生的二次污染進(jìn)行高效控制，有效削減地下水污染負(fù)荷。通過(guò)系統(tǒng)控源，優(yōu)化垃圾填埋系統(tǒng)，減少地下水污染風(fēng)險(xiǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)在收集分析2000多個(gè)填埋場(chǎng)地下水監(jiān)測(cè)井設(shè)置和運(yùn)行狀況以及對(duì)130個(gè)生活垃圾填埋場(chǎng)和多個(gè)危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)滲濾液和地下水的現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)監(jiān)測(cè)井布設(shè)方法和監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。提出了平原及平緩高原孔隙水型正規(guī)填埋場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(chǎng)監(jiān)測(cè)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(chǎng)監(jiān)測(cè)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(jì)學(xué)方法，構(gòu)建了包含天然離子指標(biāo)、常規(guī)指標(biāo)及特征指標(biāo)的填埋場(chǎng)地下水污染調(diào)查評(píng)估監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。
針對(duì)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(jī)物水溶性差、吸附性強(qiáng)、遷移速率慢等物化特征而造成的修復(fù)難題，特別是地下水埋深較深的填埋場(chǎng)原位處理施工難度大、成本高的技術(shù)瓶頸，本研究團(tuán)隊(duì)依據(jù)逐級(jí)強(qiáng)化的理念，自主研發(fā)了集物理化學(xué)及生物修復(fù)于一體的地下水污染多級(jí)強(qiáng)化修復(fù)技術(shù);利用可控的抽水-布水系統(tǒng)進(jìn)行水力調(diào)控，在防止地下水污染羽擴(kuò)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(fù)和生物-生態(tài)聯(lián)合修復(fù)，最終達(dá)標(biāo)回滲含水層，實(shí)現(xiàn)了污染羽水力調(diào)控與物理吸附、化學(xué)降解、生物修復(fù)以及生態(tài)凈化的有機(jī)統(tǒng)一。
在2015年的天津?yàn)I海爆炸事故中，研究團(tuán)隊(duì)成員攜帶設(shè)備于8月19日抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，前期在擴(kuò)展區(qū)污水處理廠協(xié)助當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)站測(cè)試水樣并開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn);8月25日下午，監(jiān)測(cè)車轉(zhuǎn)移至核心區(qū)內(nèi)的1號(hào)雨水泵站，設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)位6個(gè)。對(duì)地下水樣品進(jìn)行采集測(cè)試，克服了現(xiàn)場(chǎng)工作難度大、干擾多、數(shù)據(jù)測(cè)試準(zhǔn)確性等難題，為污染控制提供大量數(shù)據(jù)，僅關(guān)鍵點(diǎn)位的氰化物監(jiān)測(cè)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(píng)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(duì)沙漠地下水污染，采取多級(jí)強(qiáng)化修復(fù)重度污染區(qū)修復(fù)技術(shù)、過(guò)硫酸鹽緩釋材料、土壤修復(fù)及污水凈化技術(shù)，圍繞騰格里15公頃污染場(chǎng)地，建立日處理地下水380m3修復(fù)系統(tǒng)，工程投資5000萬(wàn)，目前正在穩(wěn)定運(yùn)行。
近年來(lái)，填埋場(chǎng)地下水污染問(wèn)題越來(lái)越突出，已經(jīng)成為制約我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展，威脅城鎮(zhèn)飲水安全的重要因素，填埋場(chǎng)污染地下水事件層出不窮，造成當(dāng)?shù)厮词艿轿廴径鴪?bào)廢，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(chǎng)等地下水中氨氮、苯胺類和部分重金屬等污染物嚴(yán)重超標(biāo)，地下水無(wú)法飲用，造成了極其嚴(yán)重的社會(huì)不良影響。填埋場(chǎng)地下水污染問(wèn)題已成為我國(guó)快速城鎮(zhèn)化建設(shè)過(guò)程中必須解決的科學(xué)問(wèn)題、社會(huì)問(wèn)題。研究團(tuán)隊(duì)以填埋場(chǎng)地下水污染防治核心，重視填埋場(chǎng)地下水污染的系統(tǒng)防控，切實(shí)解決填埋場(chǎng)地下水污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)源頭防、過(guò)程控、重點(diǎn)治的基本原則，是落實(shí)當(dāng)前“十八大”報(bào)告“加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，要堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)”的重要體現(xiàn)，因此社會(huì)、環(huán)境效益顯著。
來(lái)源:中國(guó)科技網(wǎng) 作者:王郁
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