垃圾填埋场渗滤液对地下水污染的迁移规律研究
周健 刘豪 王小玲
湖北跃华检测有限公司 湖北省武汉市 430000
引言
随着城市化进程加快,垃圾产生量持续增加,填埋作为主要处置方式易引发地下水污染问题。渗滤液成分复杂且毒性强,一旦进入地下水,会破坏水资源安全与生态平衡,威胁人体健康。明确渗滤液中污染物在地下水中的迁移规律,对掌握污染范围、制定治理方案至关重要。开展相关研究可为降低地下水污染风险、保障水资源可持续利用提供重要支撑。
一、垃圾填埋场渗滤液特征与地下水污染概况
(一)渗滤液来源与成分
垃圾填埋场渗滤液主要来源于垃圾自身含有的水分、填埋过程中接纳的降水及地表径流。垃圾在填埋后经生物降解、物理化学作用产生大量液体,因垃圾成分复杂,渗滤液中含有多种污染物。其中包括有机物,如挥发性有机物、半挥发性有机物等;无机污染物,如氨氮、重金属等;还有大量可溶性盐类及微生物等。这些污染物的种类与浓度随垃圾组成、填埋时间及气候条件等因素变化,呈现出复杂的成分特征。
(二)地下水污染现状
垃圾填埋场周边地下水污染问题较为普遍。渗滤液通过填埋场底部衬层缺陷、包气带渗透等途径进入地下水系统,导致地下水水质恶化。受污染的地下水会出现污染物浓度超标现象,影响其使用功能。污染范围随时间推移不断扩大,呈现以填埋场为中心向外扩散的趋势[1]。不同区域的地下水污染程度因水文地质条件、填埋场运行年限及防渗措施效果等存在差异,部分区域污染较为严重,对周边生态环境与居民饮水安全构成威胁。
二、渗滤液污染物在地下水中的迁移过程与特征
(一)迁移路径解析
渗滤液污染物在地下水中的迁移路径受多种因素影响。污染物首先通过填埋场底部的防渗层漏洞或破裂处进入包气带,经包气带土壤的渗透、吸附等作用后进入潜水含水层。在含水层中,污染物随地下水流向进行水平迁移,同时通过扩散作用向周围渗透。部分污染物会在重力作用下向深层含水层迁移,导致更深层的地下水受到污染。迁移路径的复杂性使得污染范围呈现立体扩散态势,需结合水文地质勘探明确具体的迁移通道。
(二)污染物转化特征
污染物在迁移过程中会发生一系列物理、化学及生物转化。物理转化主要表现为污染物的吸附与解吸,土壤颗粒与含水层介质会吸附部分污染物,降低其在水中的浓度。化学转化包括氧化还原反应、水解反应等,部分有机物在氧化还原条件变化时发生分解,改变其化学形态与毒性。生物转化则由地下水中的微生物作用引起,微生物通过代谢活动降解有机物,将复杂有机物转化为简单物质。这些转化过程影响污染物的迁移能力与生物毒性,改变其在地下水中的存在状态。
(三)空间分布规律
渗滤液污染物在地下水中的空间分布呈现一定规律。在水平方向上,污染物浓度从填埋场边界向外逐渐降低,形成以填埋场为中心的浓度梯度,距离越远污染程度越轻。在垂直方向上,浅层地下水因直接接收渗滤液污染,污染物浓度相对较高,深层地下水受污染程度较低,但随着时间推移可能逐渐升高 [2]。不同污染物的空间分布存在差异,部分易迁移的污染物扩散范围较大,而难迁移的污染物则主要集中在填埋场周边区域,形成特定的空间分布格局。
三、迁移规律影响因素与污染防控措施
(一)主要影响因素分析
渗滤液污染物在地下环境中的迁移规律受多重因素共同作用。水文地质条件是核心影响因素,含水层的渗透性直接决定污染物迁移速度,渗透性能越强,污染物在地下介质中的扩散速度越快;地下水流的速度与方向则直接主导污染物的扩散路径与影响范围,水流动力越强,污染物扩散范围越广。土壤与含水层介质的物理化学性质同样关键,其吸附容量、孔隙大小及分布特征会影响对污染物的截留效果,吸附能力强的介质可延缓污染物迁移。污染物自身的理化性质也起决定性作用,溶解度高且化学性质稳定的污染物更易脱离固态基质,在地下水中形成广泛扩散。此外,填埋场防渗层的完好程度、区域降水等气候条件及垃圾填埋规模与成分,均会通过影响渗滤液产生量与下渗速度,间接改变污染物的迁移过程。
(二)污染防控技术措施
针对垃圾填埋场渗滤液导致的地下水污染,需构建多层次防控技术体系。强化防渗系统建设是首要防线,采用高密度聚乙烯膜等高性能材料构建复合防渗衬层,确保填埋场底部及周边防渗结构的完整性与连续性,从空间上阻断渗滤液向地下水体的渗透路径。建立完善的渗滤液收集与处理系统,通过布设集排水管网及时汇集场内渗滤液,经专业化处理达标后排放,降低外溢风险。对已发生污染的区域,实施地下水主动阻隔措施,通过设置防渗帷幕或抽水井系统,形成水力屏障控制污染物扩散范围。同时优化填埋工艺,采用分类填埋、预处理等技术减少垃圾降解过程中污染物的生成量,从源头降低渗滤液的污染负荷,实现污染风险的系统防控。
(三)污染修复与监测体系
对已受污染的地下水需采取适宜的修复技术。生物修复技术利用微生物的降解作用去除地下水中的有机物,通过添加营养物质等方式促进微生物活性。物理化学修复技术包括抽出处理法、渗透反应墙技术等,抽出处理法将污染地下水抽出后进行处理,渗透反应墙则通过填充反应材料截留降解污染物 [3]。建立完善的监测体系,在填埋场周边及下游布设地下水监测井,定期监测污染物浓度变化,掌握污染迁移动态。构建预警机制,当监测数据超过安全阈值时及时采取应急措施,防止污染扩散加剧。
结语
垃圾填埋场渗滤液对地下水污染的迁移规律研究明确了污染物的迁移路径、转化特征与空间分布规律。研究揭示了水文地质条件、污染物性质等因素的影响作用,提出的防控与修复措施可有效遏制污染扩散。实践中需结合场地实际情况优化防渗与修复方案,强化监测体系建设。通过系统研究与科学防控,能够降低地下水污染风险,保障水资源安全与生态环境健康。
参考文献
[1] 战立准 , 李佳豪 . 城市垃圾填埋场的环境地质隐患及防治措施探究 [J]. 皮革制作与环保科技 ,2025,6(13):118-120.
[2] 翟裕 , 赵培强 . 垃圾填埋场渗滤液金属污染现状及风险评估[J]. 干旱环境监测 ,2025.
[3]沈潇君. 某生活垃圾填埋场地下水环境污染状况调查研究[J].广东化工 ,2025.