基于多元分析的某地区垃圾填埋场地下水生态环境风险定量评价

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.039

摘要/Abstract

摘要：

随着城市化进程加快,城市生活垃圾的产量不断增加,许多城市形成了大量非正规垃圾填埋场,这类填埋场缺少防渗装置,产出的渗滤液对填埋场及其附近地下水、土壤等造成潜在污染风险。科学地评估此类垃圾填埋场的环境风险,对分类管理和治理垃圾填埋场以及科学地进行地下水污染防治具有重要意义。本文综合运用DRASTIC模型、层次分析法、聚类分析法等进行生态环境风险指标体系构建,以某地区14个垃圾填埋场为研究对象,评价其地下水生态环境风险。在评价过程中,主要考虑填埋场现状、填埋场的危险性、包气带的抗污能力、含水层脆弱性4个方面,依次对已选取的填埋场大小、实际填埋量、包气带黏性土层厚度等21个指标进行评价分级。结果显示,2号填埋场风险得分最低,为4.13分,5号填埋场风险得分最高,为7.95分,将填埋场评价得分进行分类后得到,3个垃圾填埋场风险指数为低风险,6个垃圾填埋场风险指数为中风险,5个垃圾填埋场风险指数为高风险。上述成果与前期专家打分评估的结果基本一致。本文提出的方法对于垃圾填埋场地下水污染风险具有参考意义,本研究成果对重点污染源风险的定量评价及科学管控也具有重要参考价值。

关键词: 垃圾填埋场, 地下水污染风险评估, 渗滤液, 层次分析法

Abstract:

The produced municipal wastes have been increasing with the urbanization process and many cities currently have formed a large number of informal landfills at the early stage.Those landfills produced leachate that poses a potential risk of contamination to the groundwater and soils due to lacking impermeable processing devices.A scie.pngic assessment on their environmental risks of those landfills is urgent for the classification and management of landfills as well as prevention of groundwater pollution.In this study, DRASTIC model, hierarchical analysis, cluster analysis, and other methods are used to construct an index system of assessment on ecological environment risks.Totally, 14 landfills in the study area were investigated as the research object to eva-luate the ecological environment risk of groundwater.Four aspects, the current status of the landfill, the danger of the landfill, the a.pngouling capacity of the unsaturated zone, and the vulnerability of the aquifer, were included in the assessment.Twenty-one indicators, such as the selected size of the landfill, actual amount of landfill, and thickness of the clay layer in the unsaturated zone, were evaluated and graded.The results show that landfill No.2 has the lowest risk score of 4.13, and landfill No.5 has the highest risk score of 7.95.After the categorization of evaluation scores of the landfills, we reached that the risk index of three landfills is in low risk, the risk index of six landfills is in medium risk, and the risk index of five landfills is in high risk.The results are generally consistent with the previous evaluation results by expert scoring, and the method proposed in this study has significant implications in managing the risk of groundwater contamination.The results of this study is also of important reference for the quantitative evaluation on the risk of key sources of contamination.

Key words: landfill, groundwater pollution risk assessment, leachate, analytic hierarchy process

中图分类号:

P641

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图/表 13

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影响因子	影响因子权重	指标	指标权重
影响因子	影响因子权重	指标	算数平方法权重	最终权重
现状影响因子X1	0.4476	覆盖和封场系统Z1	0.2667	0.4
现状影响因子X1	0.4476	受污染情况Z2	0.7333	0.6
填埋场危险性影响因子X2	0.2829	防渗情况Z3		0.2943
		实际填埋Z4		0.2107
		填埋场面积Z5		0.1471
		服务年限Z6		0.1000
		渗滤液处理站Z7		0.0653
		雨污分流系统Z8		0.0394
		气体导排系统Z9		0.0394
		地下水导排系统Z10		0.0394
		渗滤液导排系统Z11		0.0394
		填埋场年龄Z12		0.0252
包气带抗污性影响因子X3	0.1636	垂向渗透系数Z13		0.500
包气带抗污性影响因子X3	0.1636	包气带黏性土层厚度Z14		0.5
含水层脆弱性影响因子X4	0.1059	地下水埋深Z15	5	0.2174
		垂直净补给量Z16	4	0.1739
		含水层介质Z17	3	0.1304
		土壤介质类型Z18	2	0.0870
		区域坡度Z19	1	0.0435
		包气带岩性Z20	5	0.2174
		含水层渗透系数Z21	3	0.1304

影响因子	影响因子权重	指标	指标权重
影响因子	影响因子权重	指标	算数平方法权重	最终权重
现状影响因子X1	0.4476	覆盖和封场系统Z1	0.2667	0.4
现状影响因子X1	0.4476	受污染情况Z2	0.7333	0.6
填埋场危险性影响因子X2	0.2829	防渗情况Z3		0.2943
		实际填埋Z4		0.2107
		填埋场面积Z5		0.1471
		服务年限Z6		0.1000
		渗滤液处理站Z7		0.0653
		雨污分流系统Z8		0.0394
		气体导排系统Z9		0.0394
		地下水导排系统Z10		0.0394
		渗滤液导排系统Z11		0.0394
		填埋场年龄Z12		0.0252
包气带抗污性影响因子X3	0.1636	垂向渗透系数Z13		0.500
包气带抗污性影响因子X3	0.1636	包气带黏性土层厚度Z14		0.5
含水层脆弱性影响因子X4	0.1059	地下水埋深Z15	5	0.2174
		垂直净补给量Z16	4	0.1739
		含水层介质Z17	3	0.1304
		土壤介质类型Z18	2	0.0870
		区域坡度Z19	1	0.0435
		包气带岩性Z20	5	0.2174
		含水层渗透系数Z21	3	0.1304

现状影响因子	取值条件	赋分	权重
覆盖和封场系统	完善封场	1	0.4
	中等封场	4
	简易封场	7
	未封场	10
受污染情况	无污染	1	0.6
	较轻	5
	较轻需观察	7
	严重	10

现状影响因子	取值条件	赋分	权重
覆盖和封场系统	完善封场	1	0.4
	中等封场	4
	简易封场	7
	未封场	10
受污染情况	无污染	1	0.6
	较轻	5
	较轻需观察	7
	严重	10

填埋场危险性影响因子	取值条件	赋分	权重
防渗情况	无隔膜	1	0.2943
	多层隔膜覆盖,部分区域无隔膜	5
	多层隔膜覆盖	10
实际填埋 (m³)	≤30	1	0.2107
	30~70	5
	>70	10
填埋场面积 (m²)	≤10000	1	0.1471
	10000~100000	5
	>100000	10
服务年限 (a)	≤8	1	0.1000
	8~12	5
	>12	10
渗滤液处理站	有	1	0.0653
渗滤液处理站	无	10	0.0653
雨污分流系统	有	1	0.0394
雨污分流系统	无	10	0.0394
气体导排系统	有	1	0.0394
气体导排系统	无	10	0.0394
地下水导排系统	有	1	0.0394
地下水导排系统	无	10	0.0394
渗滤液导排系统	有	1	0.0394
渗滤液导排系统	无	10	0.0394
填埋场年龄(a)	≤15	1	0.0252
	15~20	5
	>20	10