垃圾填埋场地质环境评价与环境风险分析

【摘要】 垃圾卫生填埋利用山涧沟谷、废矿坑、洼地等，按照环境卫生工程标准将垃圾与周围生态环境相隔离，通过微生物降解有机物以及物理和化学作用使垃圾得到稳定。地质环境评价是垃圾填埋场环境影响评价非常重要的组成部分，用于综合评价场址地质环境可能存在的环境风险隐患，研究最大限度降低环境污染风险措施，提高垃圾卫生填埋项目的环境可行性。本文针对贵州中东部岩溶地区地质环境特点，从地质构造、地形地貌、不良地质现象、工程地质和水文地质等方面，综合评价了垃圾卫生填埋的地质环境风险，并针对性提出了相应环境保护建议。

【关键词】 垃圾填埋场；环境地质评价；环境地质风险；环保措施

0 引言

卫生填埋法是现阶段我国垃圾处理的主要方法，是利用山涧沟谷、废矿坑、洼地等，按照环境卫生工程标准将垃圾进行处理的一种工程技术方法。该方法具有适应性广、操作简单、垃圾消纳量大、运行费用低等特点。为防止在堆存和处理过程中对环境产生不利影响，科学地选择适宜场地，正确评价场地的主要工程地质问题，是环境影响评价非常重要的一个环节。本文对某市垃圾卫生填埋场环境地质条件进行了评价，并分析了存在的环境地质风险，提出了相应措施建议。

1.工程概况

某市现有人口约5.3 万人。随着国民经济的发展和城镇化建设步伐的加快，城市人口不断增长，垃圾数量也在不断增加。由于受技术、资金等方面的制约，生活垃圾一直采用露天直接集中堆放的简易措施。自2003 年投入使用，至今吸纳垃圾约10.9 万t，占地约 万m2。当地垃圾收运处理部门没有按照当时环评的要求进行堆放处理，没有设置必要的防渗、导气及渗滤液处理设施，也没有实施垃圾堆放过程中的中间覆盖，更没有设置截洪沟拦截周围山体的洪水，对周围环境危害很大，存在着诸多不安全隐患。为保护生态环境，改善城市居住环境，该市选用改良厌氧型卫生填埋对生活垃圾进行填埋，工程占地7.51hm2，日处理生活垃圾82.5t/d，填埋场总库容51 万m3，服务期11 年，总投资2083.23 万元。项目主体工程包括垃圾坝、排气导气系统、地下水导排系统、渗滤液导排系统、渗滤液调节池、渗滤液处理站。辅助工程包括管理中心、环境监测系统、场内外道路、供水及供电系统等。拟选场址场区地貌为中低山侵蚀溶蚀冲沟地貌，四周为中低山，场址为一树枝状冲沟，字形沟谷，南高北低，南北走向，库区北向为谷口，东、西、南三面环山。场区标高1070～1125m，相对高差约55m。该区地势较平缓。沟底狭窄较平缓，坡度 ～15 ，冲沟两侧坡度25～50 度，未见陡崖。

2.填埋场地质环境评价

2.1 区域地质稳定性

拟选场位于西坡背斜西翼，距背斜核部约460m。场区附近地层近呈单斜产出，倾向290～295 ，倾角31～38 。场地地形平缓，无高危边坡，地质环境在自然状态下稳定。拟选场址区内无地裂缝、滑坡、塌陷、泥石流等不良地质现象。拟选区内主要人类工程为农田耕作，没有采石、采砂活动，现状地质灾害不发育。【1，2，3】

2.2 地层岩性

根据拟建场区所在区域地质图和现场局部岩石出露情况综合分析，拟选场场址区内及附近地层出露的基岩地层自新渐老为：三叠系下统茅草铺组、夜郎组；二叠系长兴组、吴家坪组、茅口 栖霞组、梁山组；寒武系娄山关群，详见表 。表 拟选场场址区内及附近地层岩性地层岩性厚度（m） 备注茅草铺组（T1m） 灰岩及白云岩、角砾白云岩166-344沙堡湾段（T1y3）黄绿、灰绿色页岩及钙质页岩为主，夹少量泥灰岩。100黄村坝段（T1y2浅灰、灰色薄至中厚层微晶灰岩为主、时夹白云质灰岩、泥灰岩、页岩等。150三 叠 系夜郎组（T1y）九节摊段（T1y1）紫红、灰绿色钙质粘土岩及粉砂质粘土岩为主，时夹泥灰岩。200出露于拟选场区西侧，最东端距场区约2.65km。

长兴组（P2c）深灰色、灰色厚层、中厚层燧石结核灰岩。30～80机要坡段（P2w3） 隧石条带灰岩，珊瑚灰岩夹少量页岩。150-200段杉段（P2w2）灰色薄层硅质岩、粘土岩，偶含灰岩透镜体。50吴家坪（P2w）木来冲段（P2w1）隧石条带灰岩间夹页岩100茅口组浅灰、灰色厚层至块状灰岩。70栖霞组灰、深灰色厚层至块状灰岩、燧石灰岩70～90出露于拟选场区西侧，最东端距场区约0.2km。二叠 系梁山组（P1L）深灰色中厚层含粘土质石英砂岩间夹页岩，底部部灰色块状粘土岩，与下伏地层寒武系中上统娄山关群平行不整合接触。-主要分布库区西侧边缘，库区西侧少部分出露。寒 武 系娄山关群（∈ ～ ls） 浅灰、灰白色中、厚层白云岩1000 拟选场区主要出露地层根据地层岩性及组合关系，将库区范围内岩层划分为松散岩类工程地质岩组，硬质岩类工程地质岩组两大类：（1）松散岩类工程地质岩组，为强风化基岩、第四系残积层红粘土及表层耕植土。结构松散，力学强度低；（2）硬质岩类工程地质岩组，为浅灰、灰白色中厚层白云岩，中风化，岩体结构类型为层状。完整程度为较破碎，岩体基本质量为Ⅲ～Ⅴ类。

2.3 水文地质条件评价

从场址局部出露地层岩性及区域水文地质资料看，水文地质条件较复杂。拟选场址区基岩地层以可溶岩为主，属碳酸盐岩裂隙裂隙含水层，中等岩溶发育地层，富水性强，地下水埋深小于30m。场区受构造影响，渗透性较大，防渗性差，垃圾填埋必须在水平及垂直方向着重点防渗处理。【4，5】区域地层岩溶层组特性见表 。表 拟选场场址区内及附近地层含水特性类别地层含水地层岩性地下水状况碳酸盐岩裂隙溶洞含水岩组三叠系下统茅草铺组、夜郎组黄村坝段，二叠系长兴组、茅口 栖霞组；寒武系娄山关群。灰岩及白云岩、含燧石团块灰岩、燧石灰岩。岩溶较发育，岩体内岩溶型态主要为数量较多、规模较大的溶洞及溶蚀裂隙为主。地下水枯季迳流模数7.25 L/ ·km2，泉流量 ～50 L/s，10～50 L/ 的泉流量占总泉流量的70%，亦发育100 L/ 以上的暗河流量，富水性强。基岩裂隙含水岩组三叠系下统夜郎组沙堡湾段、九节摊段、二叠系上统吴家坪、二叠系下统梁山组。页岩、钙质页岩、粉砂质粘土岩、硅质岩夹灰绿色蒙脱石粘土岩、泥灰岩，岩溶发育弱。地下水主要赋存于构造及风化裂隙中，富水性贫乏。泉流量小于1-10 L/s，地下水枯季迳流模数小于 L/ ·km2。松散孔隙含水岩组

第四系残坡积松散堆积

土层红粘土、含碎石粘土。富水性贫乏，多为季节性富水。场址处于区域地下水的补给区，主要来源于大气降雨补给，在重力作用下，通过岩溶漏斗、溶蚀裂隙孔隙直接渗入补给，由高（补给区）向低（排泄区）运移，向区内地势最低地段迳流排泄。拟选场区北东侧高洞河的一级支流白水河为该地区地下水的排泄基准面。在拟选场区北东侧的猫洞湾一带以泉的形式排泄入高洞河的一级支流（猫洞湾一带的泉排泄量77 L/s，以上升泉为主）。

3.地质环境风险分析与控制

（1）山体滑坡风险分析在植被保护和其它防护措施下，一般情况下不会产生滑坡，但在库区工程、进场公路和场内道路建设过程中，因人工开挖改变原边坡，破坏内部的稳定平衡结构，就有可能使边坡失稳，在雨水的作用下，可能产生山体崩塌或顺层滑坡。滑坡难以制止，主要是做好预防措施。经常检查作业场地和邻近可能产生的滑坡的山体。看其是否失稳，存在块体崩塌、下滑的可能；做好预报或采用人工卸荷等方法防止；滑坡存在地带不得修建临时设施，停放车辆等，以免被滑体破坏；存在滑坡的坡脚不得设道路让人行走，如必须经过，应修临时档墙，保护行人安全。（2）垃圾坝垮坝风险分析垃圾坝设计的理论基础为拦渣坝，同时也考虑了坝内短时间积水的静水压力，正常情况垃圾坝能够安全运行。但在施工质量差，或在暴雨袭击下，洪水量超过设计设防标准，垃圾坝有可能垮塌【6，7】。为降低垮坝风险，工程建设应遵循 先勘察，后设计，再施工 的建设程序；应先对工程场区进行详细的岩土工程勘察，查明场地的岩土工程地质条件，尤其是高边坡应进行专门勘察，为地质灾害防治、坝基的稳定性设计及填埋库区的渗透性提供科学依据。在垃圾坝设计和建设过程中，要考虑到山洪时坝内产生的静水压力对坝体的影响，还要有防止洪水翻坝的排洪措施。平场切方应尽量采取放坡开挖，不能放坡的地段，应分段开挖，并及时对形成的高陡边坡进行可靠、有效支挡或锚固的防治工程措施。定期对坝体进行维护，做好填埋库区排水工作，经常清洗渗滤液收集和排放管道使其保持通畅；经常加固场边山坡坡面，扩大山坡绿化面积。（3）地下水污染风险分析拟建场区下伏地层为娄山关群白云岩，为含水岩层，场区受构造影响，岩体较破碎，节理裂隙发育，岩溶中等发育，防渗性差。应作好水平及垂直防渗处理，否则垃圾渗滤液渗漏到地下水中，将可能对场区地下水下游水域造成污染。场底进行清基处理，严格把关铺膜工程质量，并采取填埋场投入使用后底层垃圾不预压实以避免固碾压造成土工膜破损的措施后，能防止土工膜的脱焊、断裂和破损，达到减小渗滤液污染地下水的风险。场地西侧有一条西北 东南向的次生断层，但场地内无断层通过，所处沟谷地形坡度较缓，地基土结构单一，场地处于相对安全地带。因此从地质构造分析，县城垃圾填埋场因构造运动诱发渗滤液风险污染的可能性相对较小。区域地下水主要的污染途径为通过渗漏污染地下水。根据现场踏勘，场区及周边5km范围内，仅有一处水源点。该水源点位于北东 南西向的龙井街断层的南侧，距场址约2km。从地下水的补、径、排关系来看，填埋场所在区域不属于附近水井补给区。由于垃圾场所采用高密度聚乙烯土工膜（HDPE）全水平人工防渗可有效防止地下水污染。此外，木溪杉村取水井井，井深169.19m，垃圾填埋场距该水井1.2km。因此，正常情况下垃圾填埋场对井水质基本无影响。

4.结束语

（1）评估区属侵蚀、溶蚀地貌，地形起伏较大，地质构造简单，地层岩性较复杂，水文地质条件较复杂，破坏地质环境的人类工程活动不强烈，地质环境条件属中等复杂类型。（2）垃圾填埋场环境地质风险有垃圾坝垮塌压覆污染土地；防渗膜破裂导致渗滤液污染地下水。（3）通过工程措施可大大提高垃圾坝的稳固和安全性，减低环境风险。工程建设应遵循 先勘察，后设计，再施工 的原则，严把工程质量关。在运行中，定期对坝体进行维护，做好填埋库区排水工作。

参考文献

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