某危险废物集中处置场场址地下水影响预测评价

孔登锋，宋 扬

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 概 况

为改变目前危险废物处置技术落后，存在二次污染的局面，实现危险废物无害化、减量化、资源化的目的，拟建设一个处置技术先进的综合性危险废物集中处置场。项目总占地面积21.55 hm2。在危险废物处置过程中将要产生一定量的铬、汞、砷、铜、铅、铬、锌和镍等污染元素，易对周边土壤及水环境产生影响。

2 自然地理

研究区地貌成因类型单一，形态类型简单，只发育盐沼化河谷低地堆积地形，呈带状由西北向东南弧形发育。建设场地标高170 m左右，地形平坦开阔，此地势在境内相对较高。区域百年一遇洪水位为123.63 m。

建设区属寒温带大陆性季风气候区。气候特点是冬季寒冷、干燥而漫长，夏季温热湿润而短暂，雨热同季，春季风大，升温较快，秋季晴朗，降温快。全年日照时数为2 744.6 h，常年盛行西北风。多年平均气温3.3 ℃;多年平均相对湿度64%;多年平均降水量448.7 mm，历年最多降水量656.6 mm，历年最少降水量293.5 mm;年平均蒸发量1 373.0 mm;最大冻土深度2.0 m;无霜期140 d。

3 场地区地质及水文地质条件

松嫩中断陷是一个大型的中、新生代内陆断( 拗) 陷盆地。自中生代早期始，本区与整个盆地一起大幅度沉降，堆积了数千米厚的白垩系地层。区内控制深度240 m以内发育地层包括第四系全新统、上更新统、中更新统、下更新统及白垩系上白垩统嫩江组地层。

3.1 场地地层及渗透性

场区所属地貌单元为高平原区，第四系松散堆积物厚度25 ～29.5 m，地层由上至下为粉质黏土、粉砂、粉土及粉质黏土( 含砂) 、粗砂，为冲积—淤积相地层( 图1) 。垂直渗透系数分别为9.61 ×10－7m/s ～2.22 ×10－6m/s、2.15 ×10－4m/s、1.74 ×10－5m/s、＜1.0 ×10－7m/s、3.35 ×10－4m/s，透水程度属透水弱透水～不透水。

图1 拟建场地典型水文地质剖面图

3.2 地下水类型特征

根据场区地下水的形成、运移和赋存条件，地下水可分为第四系松散岩类孔隙水及白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水两种类型地下水。区内第四系地下水资源贫乏，白垩系砂岩孔隙裂隙水较发育。第四系松散岩类孔隙水包括上更新统哈尔滨组及中更新统上荒山组孔隙裂隙水，两者主要含水介质分别为粉砂、粉质黏土及粗砂，其中粉砂层呈透镜体状分布，属上层滞水; 粉质黏土裂隙水及粗砂含水层分布亦不均，粗砂层局部缺失。

3.3 地下水补迳排条件与含水层间水力联系

大气降水入渗是研究区地下水的重要补给来源，第四系上更新统哈尔滨组粉细砂、细砂孔隙承压水可直接接收大气降水补给，中更新统上荒山组承压水，接受大气降水直接补给外，还可接受上游侧向径流补给。白垩系碎屑岩裂隙孔隙承压水主要接受上游区的侧向径流补给。

根据抽水试验结果及场地水文地质条件分析，场地区各含水层垂向水力联系不密切，白垩系裂隙孔隙水与上部第四系孔隙水也无密切水力联系，水平向影响相对较显著，但渗透较慢。该工程帷幕桩深度为12 m。防渗墙体深度为12 m。下部地层均为粉质黏土层，起到相对隔水的作用，对下部含水层影响程度甚微。

3.4 地下水动态特征

研究区中更新统上荒山组粉细砂、细砂孔隙水因直接接受大气降水入渗及灌溉回渗补给，其动态特征明显服从于降水规律，反映在:地下水位6 ～9月上升并达到峰值。地下水动态为单峰型，水位变幅为1.5 ～2.0 m。此外，每年4月解冻期，接受融雪补给，水位出现小幅度上升。

研究区白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水不能直接接受大气降水补给，动态特征与降水规律反映不十分明显。地下水位动态也为单峰型，只是峰值与降水不对应，要滞后2 ～3个月，水位变幅0.5 ～1.0 m。

4 地下水影响预测评价

区内接受大气降水入渗补给的含水层主要是第四系上更新统哈尔滨组粉、细砂层及粉质黏土孔隙裂隙水，也间接的补给其下部的上荒山组孔隙水。在天然状态下研究区内年侧向径流量很小，补给主要来源为垂直大气降水补给。第四系上荒山组渗透性相对较好的粗砂含水层不连续，故处置厂不是处于地下水的上游区，所以在风险事故状态下对下游地下水影响程度微弱。

场区周围无集中供水水源地，因此根据地区水文地质条件，含水层岩性及分布特征，综合分析评价，对地下水污染进行预测评价。

4.1 第四系上更新统哈尔滨组 粉、细砂孔隙水影响预测

第四系上更新统哈尔滨组主要的含水介质主要为:

1) 粉砂，埋深较浅，一般1.9 ～3.1 m，上部土体柱状节理发育，局部含有孔隙，渗透性较好，遭受污染的可能性大。但此层不是周边生活用水的目的层，且处置场周围形成防渗帷幕，可视为安全。

2) 该层由于下部分布较厚的粉质黏土层，渗透性差，起到相对隔水的作用，与下部上荒山组含水层无密切水力联系，且处置场又有防渗垫层存在，故通过哈尔滨组含水层向下部上荒山组含水层污染机会甚小。

4.2 第四系中更新统上荒山组粉质黏土裂隙水、粗砂孔隙水影响预测

第四系上荒山组主要含水介质为粗砂和含砂粉土，其中渗透性相对较好的粗砂层呈透镜体状分布，分布不均，在处置场东北部缺失。在场区仅在SK1 孔揭露，水位埋深一般9.0 m左右，水量一般，含水层上部分布18 ～20 m厚的粉质黏土层，起到了相对隔水的作用。该层与上部粉质黏土裂隙水同时为周边村屯的主要饮用水目的层，埋深较大，受影响程度甚微。经最大风险程度预测，至处置场下游渗流( 扩散)缓慢。

4.3 白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水

该层主要含水介质为白垩系砂岩，水量较大，水质较好，上部泥岩为天然隔水层，对该层水体起到了保护作用，也是地区供水改水目的层，部分居民饮用及绝大部分灌溉井，对该层影响小。

5 结论及建议

5.1 结论

污染物在含水介质中的运移特征受水文地质条件和含水介质的性质之制约。根据场地区含水介质类型及水文地质条件，第四系上更新统哈尔滨组粉、细砂孔隙水受影响程度大，考虑到场区四周进行防渗帷幕处理，且此层不是居民用水水源，危害性小; 第四系中更新统上荒山组粉质黏土裂隙水、粗砂孔隙水受影响程度小;白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水受影响程度最小。

第四系中更新统上荒山组下部泥质粗砂、细砂孔隙承压水含水层呈透镜体状不连续，渗透性差。根据调查下游区本层含水层缺失，上部含水层体呈透镜体状分布，与处置场区不连续，且主要接受大气降水补给。这样污染质随地下水载体渗流( 扩散) 更加缓慢，影响程度甚微。

经过研究区水文地质条件、处置场安全等方面论证和最大风险程度预测，工程建设对地下水环境影响甚微，工程场地及周边的水文地质条件适宜此工程建设。

5.2 建议

场区进行防渗处理后，对浅层(12 m以内) 污染质渗入地下含水层起到了隔离作用，但应加强对防渗构筑物的安全监测工作，防止构筑物损坏而引发地下水污染。在场区及周边建立地下水水质监测网点，建立水质监测数据库，随时掌握水质信息，判断地下水环境的安全性，做好应急预案，做到防患于未然，防止地下水污染危害的发生。

［1］周福俊. 松嫩平原中部地区地下水环境研究［M］. 长春: 吉林大学出版社，1994.

［2］黑龙江省水文地质志编撰委员会. 黑龙江省水文地质志［M］. 哈尔滨:黑龙江人民出版社，2000.

［3］地质矿产部水文地质工程地质技术方法研究队. 水文地质手册［S］. 北京:地质出版社，1978.