海南省陵水县发电项目地下水环境现状调查及评价研究

2023-11-23黄廉程

城市建设理论研究（电子版） 2023年32期

黄廉程

广东省地质局第四地质大队广东湛江 524000

近年来，随着海南省建设国际旅游岛工作的全面展开，当地社会经济快速发展以及人口数量不断增长，居民的生活水平有了很大提高，当随之而来的是城镇生活垃圾产生量不断增大，这些也给生活垃圾无害化处理提出了更高的要求。为了实现生活垃圾100%无害化处理以及最大限度的减量化与资源化回收利用目标，陵水县拟在当地建设生活垃圾焚烧发电项目。但在项目施工期、运营期可能会对地下水环境产生一定影响。因此，本次评价目的是查清建设项目所在区域的水文地质条件、地下水环境现状，根据该项目的工程特征和污染特点，分析项目建设对当地地下水环境可能造成的不良影响，查明影响程度和范围，从而制定避免、减少地下水污染的对策，为项目实现合理布局、最佳设计提供科学依据。

1 项目建设概况

拟建项目主要建设内容为：一期日处理生活垃圾700t，建设2台350t/d的垃圾焚烧炉，配套1台18MW的凝汽式汽轮发电机组。

2 地下水的污染途径

2.1 建设期

建设施工期废水包括生产废水和生活污水。生产废水主要来自混凝土和砂浆配制过程产生的少量废水、施工机械冲洗废水等，砂浆配制废水中主要含有泥沙、一般不含其他污染物，机械冲洗废水主要含泥沙和油污；生活污水主要含有机物、含N、P的无机盐类以及病原菌。因此，项目建设阶段产生的生活污水、生产废水对地下水环境质量不会产生明显影响。

2.2 运营期

场区排水系统采用分流制。本工程排放的污废水如下：垃圾渗滤液：生活垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液属于高浓度有机废水，成分复杂，主要污染物为CODCr、NH3-N、SS等；垃圾卸料平台冲洗废水：废水产生量为10m3/d，主要污染物及其产生浓度为COD2000mg/L、BOD51000mg/L、NH3-N200mg/L、SS3000mg/L；车间清洁废水：清洁废水属于低浓度无机废水，废水产生量为10m3/d，主要污染物产生浓度为COD80-120mg/、BOD560-100mg/L、NH3-N10mg/L、SS80-150mg/L；化水车间除盐水系统反冲洗废水；生产用一体化净水器反冲洗废水；陵水县垃圾填埋场渗滤液；陵水县餐厨废弃物处理项目工艺废水；陵水县餐厨废弃物处理项目冲洗废水；初期雨水；化验室废水；生活污水。垃圾渗滤液、本项目垃圾卸料平台冲洗废水、陵水县垃圾填埋场渗滤液、陵水县餐厨废弃物处理项目工艺废水、陵水县餐厨废弃物处理项目冲洗废水、初期雨水均通过管道送至本项目渗滤液处理站调节池，通过调节池调节水质水量后进入后续处理系统。车间清洁废水、本项目化水车间除盐水系统反冲洗废水、本项目生活污水（含食堂废水）、陵水县餐厨废弃物处理项目内办公区生活污水和化验室污水均通过管道送至本项目地埋式污水处理设施进行处理[1]。

2.3 服务期满后

拟建项目服务期满后，随着主要装置的关闭和拆除，污染源主要为地表存在的面污染，在场地原有地面不被破坏的情况下，面源污染对地下水影响极小。若场地转为其他性质用途，面源污染需另作处理。因此，拟建项目服务期满后，场地无论是封闭还是他用，均不会对地下水环境造成明显影响。

3 场地自然地理概况

陵水县位于海南岛的东南部，地理坐标为北纬18°22′-18°47′、东经109°45′-110°08′。东濒南海，南与陵水县毗邻，西与保亭县交界，北与陵水县、琼中县接壤。项目区位于陵水县生活垃圾卫生填埋场南侧（文罗镇龙马村与南平国营农场分界处）。境内地势西北高，东南低。地形主要由山地、丘陵、平原组成。丘陵与山地主要分布在西北部，平原主要分布在东南沿海。全县大小山岭共24座，最高点为吊罗山三角峰海拔1499.8m。属亚热带湿润气候区，季风气候明显，热量丰富，气候温和，雨量充沛，年降水量796.10～1619.10mm、年平均降水量1060.47mm：5～10月为丰水期；3月、4月、11月为平水期；12月、翌年1月和2月为枯水期。光、热、水同季，年平均气温13.1～17.1℃，年均日照时数1045小时，夏半年（4～9月）735小时，冬半年（10～3月）310小时，日照时数随地势高低有明显差异，年际变化较大。年无霜期达295天。受北方大气环流影响，造成气候具有季风性、高原性和多样性三个基本特点。

调查区地表无较大河流，以溪流为主，一般常年有水，流量受降雨影响明显，最大河流为陵水河，陵水河发源于保亭县贤芳岭，从勘察区东北角穿过，汇入南海，全长73.5km，集雨面积1131km2，年均径流量14.1亿m3，年均流量44.7m3/s。

4 场地水文地质条件

4.1 地层

区内的出露地层主要有：1、棕色、灰黄色砂土、粉质粘土、粘土等，厚度变化大，分布在场区的低洼地、沟谷中，据钻探和地面调查揭露其埋藏深度0～15m。2、侵入岩，岩性为浅灰色、灰白色黑云母二长花岗岩，场区地表较大面积出露其风化层与残积层。

4.2 构造

区内无明显地质断裂构造。

4.3 地下水类型及含水岩组划分

4.3.1 上层滞水

赋存于第四系更新统、全新统残坡积物中，水量贫乏，无统一水位，无供水意义，可视为相对隔水层。

4.3.2 花岗岩风化裂隙水

调查评价区内主要含水层为强风化花岗岩裂隙含水岩组，含水介质主要为节理、裂隙等。根据本次勘查及1：20万资料得知：泉水流量0.1～0.8L/s，地下水枯季径流模数3～5L/s.km2，钻孔涌水量一般40～100m3/d，富水性弱，含水性不均匀。

4.4 地下水补径排条件

调查评价区内基岩风化裂隙水主要接受大气降水及地表水的补给，地下水位埋深一般小于15m，受地形控制，由地势高处向地势低洼处及河流沟谷径流排泄。

调查评价区内的无名小溪为区内最低排泄基准面，东西两侧高地沿地形向其排泄，最终由南向北排泄至陵水河。

4.5 包气带防污性能

本项目的包气带由为第四系（Q）及花岗岩风化层组成，根据地面调查、钻探资料及渗水试验等结果；其中岩性为砂土、粉质粘土、粘土及砂质粘性土等，厚度3.6～11.5m，其渗透系数约为0.00745m/d，透水性弱，富水性弱。

4.6 场区选址符合性

场区下伏第四系粘土层，包气带防污性能好，场区水文地质条件明确、地下水流向清晰，当出现污染物泄漏时采取对应措施可得到有效控制，场区周边无明显断裂构造，地质条件相对稳定，符合场址选址的地质环境要求。

4.7 地下水环境现状调查结论

本项目位于海南岛西南部，场区属于花岗岩剥蚀丘陵，地势东高西低，形状呈颠簸状，地形起伏较大，地面标高一般为12.7m～64.2m。地质构造稳定性良好。场区主要含水层为花岗岩风化裂隙水，赋存于风化花岗岩中，主要接受大气降水及地表水的补给。调查评价区地下水由两侧向中间无名小溪排泄，场区地下水总体由东向西径流至无名小溪，最终排泄至陵水河。

5 地下水环境现状评价

现状超标分析。本项目地下水现状监测结果中超标因子为pH、色度、菌落总数、总大肠杆菌群、溶解性总固体、氨氮、铁和锰、硝酸盐、氟离子、氯离子，除菌落总数、总大肠杆菌群、氨氮和铁、锰外，其余指标超标倍数均较低。

第一，项目所在区区域地层主要为火成岩，导则区域pH普遍偏低，故pH超标主要受区域地质背景影响。铁、锰超标也受区域地质背景影响。第二，垃圾填埋场渗滤液中主要污染物为COD、氨氮等，一定程度造成地下水中耗氧量（CODMn法，以O2计）、氨氮等指标超标。第三，调查区属丘陵地貌，植被覆盖率较高，丘陵间低洼地多为当地居民庄稼地，且当地生活废水没有统一收集处理，各自排入化粪池，常年累月对地下水造成了一定程度的影响。亚硝酸盐、总大肠菌群和菌落总数、氟离子、氯离子超标主要受周边人类活动影响。

6 地下水污染现状调查

6.1 农业污染调查

勘查区社会经济水平总体较好。土地类型有耕地、林地两类型，据不完全统计，耕地面积约占评价区内总面积的26%，耕地以水田为主。

据实地调查，农业种植都为传统分散种植，无集中成片的农田，种植规模不大，区内未发现由于过量施肥、不合理使用农药等导致对水、土污染的污染现象[2]。

6.2 工业污染调查

经对勘查区进行实地调查并与陵水县国土资源分局核实，场区及其附近暂无各类工矿企业分布。因此，场区无工业污染。

6.3 生活污染调查

经调查发现，各村寨均无生活垃圾集中处理设施，村民日常生活废水就近随处乱排，村寨周边生活垃圾乱堆乱放的现象较为严重，生活污染主要表现为点状污染，零星分布于村寨周边。

6.4 地下水环境现状监测与评价结论

本次丰水期地下水监测工作共布设8个监测点，6个为水文孔，2个为民井，监测对象主要为花岗岩风化裂隙水。完成的测试指标中，pH、色度、菌落总数、总大肠杆菌群、溶解性总固体、氨氮、铁和锰、硝酸盐、氟离子、氯离子等11项指标超标，其中pH、铁、锰受区域地质背景的影响超标，超标倍数较小；氨氮、耗氧量（CODMn法，以O2计）、亚硝酸盐、、总大肠菌群和菌落总数主要受老填埋场和周边人类活动影响超标，总大肠菌群和菌落总数超标倍数较大，其余指标超标倍数均较低，地下水环境整体一般。

7 地下水环境影响预测与评价

7.1 预测时间

根据本项目工程特点，施工期及服务期满后对地下水环境影响极小，主要污染产生于运营期，以运营期30年作为模拟时间，根据《地下水导则》的相关要求，选取100天、1000天和服务年限作为时间节点，初步了解污染物在地下水中的迁移规律。在此基础规律上，分析选取其它能反应污染物迁移规律或特殊事件的特征时间节点，全面客观的解析地下水中特征污染物的“补径排”过程[3]。

7.2 预测因子

本项目特征因子为COD和氨氮，场区主要泄露装置有渗滤液处理站、填埋场渗滤液处理站、餐厨项目渗滤液装置，对应产生特征污染物浓度及对应因子的标准指数见表1。

表1 主要污染装置特征污染物浓度及标准指数表

三个装置都是COD污染因子的标准指数大于氨氮，且垃圾填埋渗滤液处理站中COD的标准指数在三者中最大。

由于场区地下水自东向西排泄至西侧无名小溪，若污染物发生泄漏，距离无名小溪的污染装置造成的污染风险最大。渗滤液处理站和垃圾填埋渗滤液处理站到无名小溪较近且距离相近。

综上所述，按照风险最大化原则，选取渗滤液处理站的COD作为预测因子。

7.3 模型参数

根据调查区水文地质条件以及勘察成果，并参考《水文地质手册》《水文地质学基础》等专业书及资料，最后确定本次预测评价溶质运移参数。

其中，u=K·I。式中，u为水流速度（m/d），K为渗透系数（m/d），I为水力梯度（无量纲）。本项目含水层岩性为花岗岩的风化裂隙，本次抽水试验结果为0.12～1.34m/d。以风险最大化原则，本次预测模型中K取1.34m/d。根据本次调查结果，排泄点附近无名小溪平均水位为30m，泄漏点渗滤液处理站所在区水位为35m，则泄漏点距排泄点的水位差为5m；本次预测泄漏点距排泄点约260m，则I=5m/260m=0.019。故u=1.34m/d×0.019=0.025m/d。