某非正规工业固体废物填埋场填埋物空间分布调查应用研究

宋晓威

（上海久澄环境工程有限公司，上海 201808）

1 引言

非正规填埋场基本上都是利用自然条件堆填，没有按照正规填埋场建设规范标准进行边坡、顶部、底部防渗漏设计和建设，本次调查的非正规工业固体废物填埋场也不例外。同时，该填埋场的填埋废物种类多种，填埋时间跨度较大，对其周边环境造成了很大的污染隐患。因此，如果不能准确地查明该填埋场填埋物的种类、污染现状及规模，对后续进行针对性的治理工作就难以开展。

为满足该填埋场后续综合治理、设计的需求，对该填埋场进行了专项调查工作。该专项调查工作任务主要是查明填埋范围内固体废物的种类、有毒有害物质成分特征、空间分布及固体废物体量。

本文针对该填埋场固体废物来源、填埋历史与现状，参照并借鉴污染地块调查技术导则相关内容，梳理该填埋场填埋物体量勘查的工作流程、技术要点等方面，并应用于该类非正规填埋场填埋物空间分布及体量调查工作中，建立了基本的工作流程，实践证明，污染地块的调查方法可用于该类非正规填埋场填埋物空间部分及体量调查应用。

2 该填埋场填埋物体量专项勘查

该填埋场填埋物体量勘查共包括了两个阶段的工作，第一阶段主要进行了相关资料的搜集、人员访谈及现场踏勘，提出针对性调查工作方案。第二阶段主要根据第一阶段确定的调查工作方案，采用钻探和室内实验等手段，查明填埋物的种类、有毒有害物质的成分特征、空间分布情况和体量大小。

2.1 该固体废物填埋场填埋物主要来源、填埋历史与现状

通过资料收集、人员访谈与现场踏勘等工作，确认填埋场内固体废物主要来源于周边镍钴冶炼企业产生的废渣和造纸企业产生的苛化白泥。该填埋场填埋始于20世纪20年代中期，并于2014年年底正式停用。

该填埋场总体呈南北狭长形状，南高北低，南北最大落差48m。

2.2 区域划分

根据该填埋场南北地势高差，以填埋区内不同高差堆填平台实际情况，将该填埋场划分为5个不同堆填平台区域，以便更科学合理地进行钻探点位布置，5个划分区域信息见表1。这里借鉴的是污染地块调查监测点位布设方法中的分区布点原则，即根据原有地块内不同功能区（如生活办公区、生产区、污水处理区等）进行区域划分。

表1 堆填场5个区域划分情况

2.3 钻孔点位布置

在以上划分的5个不同堆填平台区域内，按照系统布点法进行钻孔点位布置，具体点位布置及信息见图1。

图1 钻孔点位布置及高风险等级区域划分

2.4 固体废物钻探与填埋总量估算

（1）设备选型

采用国内传统30钻机，双套管取心（可有效避免由于局部区域填埋不均、不实等造成的塌孔）系统进行填埋物柱体的采集。

（2）点位钻探深度

钻孔最大深度至填埋底部原土壤层，钻至原土壤层厚度小于50cm，并在钻孔采样结束后对钻孔进行封孔，以防止钻孔人为通道造成污染扩散，封孔材料选用优质颗粒状膨润土。

（3）固体废物填埋总量估算

根据各区域面积，采样点位数量级分布情况，孔口标高，固体废物填埋深度，采样点位平均代表面积进行固体废物填埋总量计算，具体统计见表2～表6。

表2 I区固体废物填埋体量估算

表3 II区固体废物填埋体量估算

表4 III区固体废物填埋体量估算

表5 IV区固体废物填埋体量估算

表6 V区固体废物填埋体量估算

由此估算出该填埋场工业固体废物填埋总量为487 810.5m3。

3 该填埋场填埋物种类专项勘查

3.1 钻探取心记录

采用30钻机连续取心，对每个勘探钻孔中的填埋物柱体性状进行详细记录，包括填埋物的颜色、质地、气味等，对填埋物进行初步分类。

3.2 XRF现场快速测定

根据现场钻孔取心情况，利用XRF进行快速测定，筛选具有代表性样品，关注有毒有害物质元素半定量含量，包括铜、砷、锌、铬、镉、镍、汞、铅等。

3.3 不同种类固体废物钻孔出现频率统计

根据现场柱体性状、颜色及XRF快速测定结果，对所有钻孔中不同种类固体废物出现频率进行统计，具体见表7。其中，青灰色～灰白色固体废物为苛化白泥，在填埋场内堆填量体量最大；黑色固体废物为冶炼废渣，在填埋场内普遍存在；黄色固体废物为冶炼废渣，在填埋场内普遍存在。其他XRF测定部分重金属元素含量过高的固体废物废物少量存在于填埋场内。

表7 填埋场内不同种类固体废物基本情况统计

3.4 现场XRF快速测定部分有毒有害物质含量异常高点位情况

在现场钻探过程中，发现存在少量XRF快速测定部分有毒有害元素含量异常高的固体废物，这部分异常固体废物发现点位、基本性状及现场XRF快速测定数据统计见表8。

表8 XRF快速测定结果异常高点位及基本情况统计

3.5 环境实验室检测分析

根据现场XRF快速筛查，选取代表性样品进行实验室检测定量分析，检测指标包括铜、砷、锌、铬、镉、镍、汞、铅总量，及其浸出毒性检测分析，以及pH测定。

通过实验室检测分析结果，进一步分析不同种类固体废物潜在风险级别。

（1）表7中三类固体废物采集的代表性样品重金属铜、砷、锌铬、镉、镍、汞、铅总量实验室检测结果统计见表9。检测结果显示，这三类固体废物重金属含量水平与现场快速测定结果处于同一浓度水平。

（2）对所有固体废物采用《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》进行浸出试验，并测定浸出液中重金属浓度，检测结果与《污水综合排放标准》中一级标准进行比较，检测结果显示，除汞外，其他7种重金属浸出浓度均有样品超标，共有16个样品浸出液中重金属浓度超标（ZK2-6、ZK4-9、ZK8-11、ZK8-19、ZK11-12、ZK13-9、ZK14-1、ZK14-9、ZK20-1、ZK24-18.5、ZK27-8、ZK29-4、ZK32-8、ZK36-5、ZK36-16、ZK36-21），其中浸出液中铜超标数量最多（9个），镉超标倍数最大（63.1）。

（3）对采用《固体废物浸出毒性浸出方法 水平振荡法》浸出浓度超标样品，采用《固体废物浸出毒性浸出方法 硝酸硫酸法》进行进一步毒性浸出试验及检测，检测结果与《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》）进行对标，结果显示，有3个样品（ZK8-19、ZK14-9、ZK20-1）浸出液部分元素浓度超标。

（4）对所有固体废物pH测定，结果显示有6个样品（ZK1-8、ZK2-18、ZK2-23、ZK5-9、ZK8-1.5、ZK8-7）的pH超过《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》中标准限值。

通过以上现场描述、现场快速测定、以及实验室重金属总量、重金属浸出毒性、腐蚀性检测分析结果，可以将该填埋场内填埋物划分为两个潜在风险等级，一类是重金属浸出毒性超过《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》标准限值和pH值超过《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》中标准限值的固体废物划分为潜在高风险等级，建议作为危险废物进行对待，另一类划分为潜在低风险等级，建议作为一般工业固体废物进行对待。

表9 三类不同固体废物代表性样品检测结果统计

4 该填埋场不同类别填埋物空间分布分析

根据对填埋场内填埋物潜在风险等级划分结果，结合现场对应的分布区域位置，对高风险等级固体废物和低风险等级固体废物空间分布进行统计与分析。

该填埋场内潜在高风险等级所处位置分别为ZK8（16～19.6m）、ZK14（8.5～9m）、ZK20（0～1.6m），区域位置均位于II区填埋平台内（具体见图1），点位平均代表面积为952m2，因此，该填埋场内潜在高风险等级填埋物体量约为5 426.2m3。

5 该填埋场固体废物勘查基本流程梳理

通过本项目实践与总结，该填埋场固体废物勘查工作主要分为4个阶段，调查与勘查方案设计阶段、现场探勘阶段、室内试验阶段、成果分析与报告编制阶段。具体工作流程见图2。

图2 填埋场填埋物空间分布调查基本流程

6 结论

1）通过填埋场内固体废物总体量专项调查，可以估算得出填埋场内固体废物填埋总体量，初步掌握填埋深度情况；

2）通过填埋场内固体废物种类专项调查，初步掌握填埋场内不同性状填埋物种类、组成成分以及潜在风险级别；

3）在填埋场内固体废物种类专项调查基础上，进一步对不同种类填埋物进行空间分布分析，初步掌握不同种类填埋物空间分布情况，结合不同种类填埋物潜在风险级别，为后续该填埋场综合治理方案的设计提供可靠的数据支撑。

通过该类非正规固体废物填埋场填埋物调查与勘查工作实践，初步梳理了非正规工业固体废物填埋场填埋物空间分布调查的基本工作流程。同时，借鉴污染地块中常用的调查手段与方法（如填埋物柱体现场野外描述、现场XRF快速筛查、环境样品采集与有毒有害物质实验室检测分析；土工样品采集与室内实验等），得到该类填埋场内填埋物的不同种类及空间分布情况与相应的填埋体量，为后续综合治理方案设计提供可靠数据基础和工作依据，该项目调查与勘查实践的成功，也为其他同行业从业者对于其他该类型的或类似的非正规固体废物填埋场的调查与勘查工作提供参考。