第34卷第2期2021年4月污染防治技术
POLLUTIO N C ONTROL TE C H N OL O GY
Vol.34,No.2
Apr；2021
研究与评价
杨成方1，高鹏1，姚帆2，刘宇航1，陈昱1
（1.徐州工程学院，江苏徐州221018；
2.江苏通标环保科技发展有限公司，江苏徐州221018）
摘要：老旧未做防渗处理的生活垃圾填埋场影响周边地下水环境，研究周边地下水污染状况变得十分必要。调查了徐州某老旧垃圾填埋场周边地下水的水质状况，结果显示该生活垃圾填埋场地下水中常规指标基本都处于轻度污染水平，影响较小。地下水中的几种重金属浓度均未超过标准值，单项污染指数在0~
0.338之间，低于0.4，均无污染；内梅罗综合污染指数在0.13-0.25之间，低于0.7，全部处于安全等级可见，该填埋场附近地下水受重金属污染程度较轻。分析其主要原因是，生活垃圾本身含重金属低，其次填埋场底部0.5~3.7@的黏土层也对地下水起到很好的保护作用。
关键词：地下水；重金属；健康风险评价
中图分类号:X523；X8203文献标识码:A
Research and Evaluation of Heavy Metal Pollution in the
Groundwater Garbage Land*(
Yang chengfang1，Gao peng1，Yao fan2，Liu yuhang1，Chen yuquan1
(1.Xuzhou University of Technology，Jiangsu Xuzhou，221018;
2.Jiangsu Toogbiao Environmental Protectioo Technology Development of Company，Jiangsu Xuzhou,221018)
Abstract:The old garbage landfill without anti-seepage treatment aects the surrounding groundwater
environment，and it is necessary to study the surrounding groundwater pollution.Investigation on groundwater quality of an ol.garbage landfill in Xuzhou weoeca o ted out.Theoeeu6teehowthattheconventtona tndtcatooeoaandat aoebaetcayata tghtpoutton6eve and tndtcate t t e e a ecttogooundwateo.Ottsaound thattheconcentoatton oaheavymetastsnotoveothestandaod vaue.Cacu6atton oesu6tsoastnge factor pollution index)0.02〜0.338)and nemero index)0.13〜0.25)are lower than0.4and0.7，which confirms that groundwateo is not infuenced by landfili.The main reasons are that the garbaae itself contains low heavy metals，and the0.5〜3.7m clay layer at the bottom of the landfiC alss plays a good rola in protecting groundwateo.
Key worde:Groundwateo；Heavy metals；Environmental and health risk assessment
1引言
据统计，目前中国的垃圾年产量约为2亿吨，填埋过程中会产生成分复杂的高浓度污染物，通过地表径流及下渗等方式进入地表和地下水，造成地表水水质恶化，地下水利用价值丧失等环境恶化现象[1，2]#这也可能会对周围的土壤造成严重的污染。特别是渗滤液中重金属污染物会对环境造成严重污染这也是国内外垃圾渗滤液污染地下水事件频发的主要原因心。因此，了解垃圾填埋场周边地下水环境质量状况变得十分必要。本文以徐州某旧生活垃圾填埋场为研究对象，调查其周
边地下水中重金属污染状况。
2材料与方法
2.1研究区概况
该垃圾填埋场位于徐州市云龙区，原先为采石
收稿日期:2020-12-24
基金项目：徐州市科技计划（重点研发）项目：（KC18148, KC20198）（徐州工程学院培育项目）XKY201813）；徐州工程学院大学生创新创业训练计划项目（XCX2020029）和（XCX2020037）#作者简介：杨成方（1983—），男，籍贯山东新泰讲师，博士，主要研究方向为环境污染控制与修复,E-mail：155086526@qq
・26・某垃圾填埋场地下水中重金属污染研究与评价第34卷第2期
多年而形成的深山沟，以此为基础建成的生活垃圾填埋场0沟底有一层原始的天然红黏土层，没有构筑其它防渗措施081，埋深10至20@，服务期为2006至2008年，大约堆放了6X105@3的垃圾。经过测量，该垃圾填埋场黏土层厚度在0.50至3.70@之间，平均厚度为1.65叫其垂直渗透系数较小，为6.03X10一8至6.45X10一7c@s，大约每年渗透距离约0.0243至0.2677m o
2.2样品的采样与保存
根据污染场地调查中关于地下水的采样要求，在垃圾填埋场周边选取9口民井作为采样点监测井，具体分布如图1所示。
图1采样点分布
采集水样时场地监测井采样时间尽量相对集中，重金属的采样需要加采不少于10%的现场平行样。水样采集完毕后，样品采集后尽快运回实验室,4l保存备用。
3样品分析方法
3.1水质检测方法
对于地下水中的常规指标，本文采用生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标(GB/T5750.4—2006)对应的方法以及无机非金属指标(GB/ T5750.5—2006)对应的方法。
对于重金属污染物的检测，仪器将使用电子耦合等离子体质谱仪，选择的型号为ICP-MS7700#铜，锌，总O,P采用电感耦合等离子体质谱法(GB/T5750.6—2006)(汞采用原子荧光法(GB/T 5750.6—2006)；碑，硒,S,h采用电感耦合等离子体质谱法(GB/T5750.6—2006)；
3.2水环境质量评价方法及标准
地下水的影响评价：根据《地下水质量标准》(GB/T14848—2017)091的#类限值，采用“单因子指数法”进行单因子污染程度评价010,111，内梅罗指数法进行综合评价0121，采用spss分析法进行主成分分析013,141
4结果与讨论
4.1地下水污染特征与评价
4.1.1地下水常规指标污染特征与评价
water pollution垃圾填埋场周边地下水中总硬度超过地下水环境质量#类标准，最高超标在井9中，超标1.26倍。总硬度浓度范围在476〜570mg/T，处于“#类”和“％类”之间。硝酸盐仅在井6中超标1.22倍。其他常规都优于地下水#类标准。垃圾填埋场周边9口井地下水中的几种常规指标变化比较一致，差异性较小。
对地下水常规指标进行单因子污染程度评价和内梅罗污染指数法进行综合评价，结果见表1o 单因子污染程度评价结果显示氨氮和氟化物属于无污染；pH、硫酸盐、总硬度和溶解性总固体属于轻污染水平；硝酸盐除井6属于中等污染外，其他属于轻污染。内梅罗综合污染指数在0.88〜1.02之间，分析发现井4综合污染指数为1.02，属于轻污染，其他井均为警戒线等级。单因子分析评价显示污染最严重的
是总硬度，达到1.27，轻度污染水平。总硬度超标的主要原因可能由于垃圾填埋场所在区域属于岩石区，周边地下水中硬度会相对较高。王敏071等研究发现徐州垃圾填埋场地下水中金属元素均以Ca,M/为主。通过对垃圾填埋场周边地下水的监测分析发现，垃圾填埋场对周边地下水的影响基本处于无污染或中轻度污染水平。
4.1.2地下水重金属污染特征与评价
对垃圾填埋场周边地下水中重金属监测结果显示，共有8种重金属污染物被检出，8种重金属中锌浓度最高，在井7中浓度最高达到12.96u/L，汞的浓度最低，在井3中最低达到0.11u/T#与地下水环境质量I类标准相比，汞处于“&类”和%#类”之间，碑仅在井7中超过I类标准处于“&类”和“#类”之间，总O仅在井8中超过I类标准处于％I类”和％&类”之间，其余金属均达到地下水I类标准。前任研究也发现徐州垃圾填埋场地下水中重金属主要是为锌和P，这与本研究的结果也类似。这可能是与地下水中pH值大于7.5，所以水体中的重金属浓度很低
。
2021年4月某垃圾填埋场地下水中重金属污染研究与评价• 27 •
表1单因子污染指数和内梅罗指数计算结果
监测井
pH 值氨氮总硬度硫酸盐溶解性总固体
氟化物硝酸盐综合10.910.3
1.160.4880.7850.236
0.4430.93
2
0.910.18 1.14
0.4880.795
0.2380.4450.9130.92
0.22
1.160.54
0.7840.302
0.93
0.96
4
0.910.26 1.270.50.855
0.2950.69 1.0250.910.14
1.22
0.6320.7520.2260.9150.99
60.92
0.18 1.170.4960.791
0.249 1.22
1.0070.910.2
1.060.5240.8360.261
0.8550.88
8
0.910.16 1.120.584
0.745
0.1580.7550.9190.91
0.18
1.12
0.6080.766
0.314
0.56
0.91
为了进一步分析研究区重金属污染特征，运用
单因子污染程度评价和内梅罗污染指数法进行综
合评价，结果见图2#评价结果显示该生活垃圾填
埋场周边地下水中a 种重金属含量较低，单项污染
指数在0.02〜0. 338之间，低于0.4，均无污染。
内梅罗污染指数法对该生活垃圾填埋场周边地下
水中8种重金属进行综合评价。地下水样品的内 梅罗综合污染指数在0. 13〜0.25之间，平均值为
0. 16，全部处于安全等级可见，该填埋场附近地下
水受重金属污染程度较轻。
- - -6 33 3铜汞碑镰眈猛硒锌
壬
+I ■ ■ 123456789
监测井
监测井
图2重金属的单因子指数和综合评价
由于此生活垃圾填埋场存在天然的黏土层，如 果每年渗透0.0243 @,10年大概渗透0.2米，该垃
圾填埋场黏土层大概深度0.5 @左右，垃圾渗滤液
可能还没有穿透黏土层。污染物对地下水的污染
程度与污染物质扩散距离成反比，污染物浓度梯度
随扩散距离的增加不断降低015“。另外前期调查
发现本垃圾填埋场主要为生活垃圾填埋场，生活垃
圾中重金属含量大概0.44〜108. 63 mg/kg ，含量
较低，这可能也是地下水中重金属含量较低主要
原因。
4. 2主成分分析
利用主成分分析对垃圾填埋周边地下水水质
进行同一分析，分析影响地下水水质变化的最主要
图3各监测因子在主成分上的空间投
影图
-28-某垃圾填埋场地下水中重金属污染研究与评价第34卷第2期
的一种或者几种污染物。本文对9个监测井进行主成分分析，结果有5个主成分，主成分1有S、氨氮、溶解性总固体，其中S与氨氮距离较近，说明S 与氨氮关系密切，相关性显著。主成分2有碑、锌、铜，其中碑与锌相关性显著。主成分3有pH和硝酸盐。主成分4有总O#
5结论
该生活垃圾填埋场地下水中总硬度超过地下水环境质量#类标准，其他常规指标都低于地下水环境质量皿类标准；单因子分析评价显示污染最严重的是总硬度，达到1-27，轻度污染水平，其他指标基本处于无污染或轻污染水平。填埋场对地下水常规指标影响较小。
地下水中的几种重金属浓度均未超过标准值，单项污染指数在0.02~0.338之间，低于0.4，均无污染；内梅罗综合污染指数在0.13-0.25之间，全部处于安全等级可见，该填埋场附近地下水受重金属污染程度较轻。综上该垃圾填埋场对周边地下水中重金属污染影响较小，其主要原因为生活垃圾的成分以及填埋场底部的黏土层对地下水起到很好的保护作用。
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