北京市垃圾堆放场地所在区域地下水状况研究

摘要

目前北京市供水水源的78％左右来自于地下水，而地下水水质已经发生了影响深远的变化。垃圾堆放场地的存在是地下水质恶化的重要原因之一。由于北京市需要治理的垃圾填埋场分布广、数量多，确定哪些需要治理，哪些不需要，以及治理的优先顺序是非常必要的。北京市不同填埋场的地层结构和水文地质条件相差甚远，如何从污染路径(地层条件和水文地质条件)的角度分清治理的轻重缓急和采用什么方法多快好省进行治理是目前需要解决的课题。本报告依托北京市市政科技项目，主要做了以下研究工作： 在查清垃圾堆放场地所在位置的地质、水文地质条件的基础上，选择了五处对北京市地下水污染状况有代表性的典型垃圾填埋场进行研究。确定了所选垃圾填埋场的垃圾、土壤及地下水的化学成分，以及地下水中主要污染物及其污染途径、污染程度和污染范围。 对垃圾堆放场地渗滤液在不同岩性地层中的运移规律及场地不同地层条件的防污性能进行了研究。通过在室内开展一系列的实验研究(静态等温吸附实验、静态降解实验和水动力弥散实验)，得到了所选垃圾填埋场含水层水文地质参数。结果表明：粘土颗粒对氨氮和COD的吸附能力要高于重粉质粘土、粉质粘土和粘质粉土的吸附能力；氨氮和COD在不同类型土层中的降解过程基本符合一级动力学模式；不同类型土的弥散系数大小依次为：砂土、粘质粉土、粉质粘土、重粉质粘土和粘土。 对垃圾堆放场地垃圾体的填埋深度与温度、含水量以及有机物含量进行了现场及室内实验测定，得到了垃圾体填埋深度与温度、垃圾含水量和有机物含量的相互关系。 建立了垃圾堆放场地渗滤液中主要污染物在土层和地下水中运移的模型，模型考虑了污染物浓度随时间衰减的情况。根据模型解析解针对典型垃圾填埋场实例，污染物未来的扩散情况进行了预测。 最后根据现场监测、室内实验结果和模型分析成果，针对北京市典型垃圾堆放场地存在的不同形式，提出了垃圾堆放场地的处理处置建议。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.2.1降解作用研究现状

1.2.2运移规律研究现状

1.3本文研究内容

2北京市垃圾堆放场地及其所处区域水文地质条件

2.1北京市垃圾堆放场地

2.1.1北京市垃圾堆放场地形成原因

2.1.2北京市垃圾堆放场地数量与分布

2.2垃圾堆放场地所处区域水文地质条件

2.2.1北京市自然地理概况

2.2.2北京市地层概述

2.2.3北京市水文地质条件

2.3典型垃圾堆放场地的选择

2.3.1垃圾堆放场地分布与水文地质条件的关系

2.3.2典型垃圾堆放场地类型的划分

2.3.3典型垃圾堆放场地的选择

3典型垃圾堆放场地调查及分析

3.1怀柔区垃圾堆放场地

3.1.1概况

3.1.2场区地层及水文地质条件

3.1.3垃圾堆放场地的垃圾成分

3.1.4所在区域地下水污染状况

3.2朝阳区某垃圾堆放场地

3.2.1概况

3.2.2场区地层及水文地质条件

3.2.3地下水污染状况

3.3丰台区垃圾堆放场地

3.3.1概况

3.3.2场区地层与水文地质条件

3.3.3垃圾体量估算

3.3.4垃圾有机质含量分析

3.3.5垃圾淋滤液样分析

3.4海淀区某垃圾堆放场地(D处)

3.4.1概况

3.4.2场区地层及水文地质条件

3.4.3填埋场的垃圾成分

3.4.4垃圾有机质含量分析

3.4.5土层污染状况

3.5海淀区某垃圾堆放场地

3.5.1概况

3.5.2场区地层及水文地质条件

3.5.3填埋场的垃圾成分

3.5.4垃圾有机质含量分析

3.5.5土层污染状况

4垃圾堆放场地渗滤液在不同岩性地层中运移及成果分析

4.1渗滤液在不同岩性地层中运移的室内试验

4.1.1室内试验设计

4.1.2弥散系数的测定

4.1.3吸附系数的测定

4.1.4降解系数的测定

4.2现场垃圾体测试与分析

4.2.1垃圾堆放场地垃圾体中的温度测定

4.2.2垃圾堆放场地垃圾体中的含水率测定

4.2.3垃圾堆放场地垃圾体中的有机质

4.2.4垃圾堆放场地垃圾体中含水率与有机质关系

4.3垃圾堆放场地渗滤液在不同岩性地层中的运移规律

4.3.1静态等温吸附实验

4.3.2静态降解实验

4.3.3水动力弥散实验

5垃圾堆放场地主要污染物在地下水环境中的运移

5.1污染物运移模型的建立

5.1.1污染物在土层中的垂直一维运移模型

5.1.2污染物在含水层中的垂直一维运移模型

5.2垃圾填埋场渗滤液中污染物运移规律

5.2.1不考虑污染源随浓度衰减的污染物运移规律

5.2.2考虑污染源随浓度衰减的污染物运移规律

5.2.3讨论

5.3典型垃圾堆放场地渗滤液中污染物运移规律

5.3.1怀柔区垃圾堆放场地(A处)

5.3.2朝阳区垃圾堆放场地(B处)

5.3.3丰台区垃圾堆放场地(C处)

5.3.4海淀区垃圾堆放场地(D处)

5.3.5海淀区垃圾堆放场地(E处)

5.4小结

6垃圾堆放场地的处理处置建议

6.1垃圾填埋场污染程度评价标准

6.2垃圾堆放场地处理处置建议

6.2.1生活垃圾填埋技术规范评价

6.2.2风险等级评价方法的完善

6.2.3处理处置方法建议

参考文献

博士后期间的研究成果

致谢