1 研究背景

当前，我国地下水污染问题十分突出，危险废物处置场已成为我国公认的地下水重点污染源之一。长期大量堆积的危险废物，在淋滤、生物降解等作用下，极易析出重金属、离子等有害物质^[1]，并随着地下水向周边区域扩散，对周边区域地下水环境质量造成重要影响^[2]。

多年来，学者们对地下水污染源的研究多数集中在垃圾填埋场^[3-5]、矿区^{[6, 7]}等，对危险废物处置场周边的地下水研究较少^{[8, 9]}，且多未考虑区域水文地质条件。而在前期选址过程中，地质环境参数被认为是决定潜在填埋场选址的关键因素^[10]。本研究基于单指标评价法、污染指数法对花岗岩地区的某危险废物处置场周边区域地下水环境质量进行评价分析，以期对位于花岗岩地区的危废处置场现状污染状况有较为深刻的认识。

2 区域概况

2.1 场区基本情况

某危废处置场主要由生产区、储存区、固废处置区和废水治理区等主体工程构成。

场区处理危废方式主要有:物化处理、稳定化/固化处理、焚烧处置、直接安全填埋。

2.2 水文地质条件

调查结果显示，场地及周边出露地层主要为第四系（Q）和燕山晚期中风化花岗岩（ηγ₅^3-1b）地层，中风化花岗岩（ηγ₅^3-1b）是场区及周边唯一出露基岩地层。自上而下主要有填土（Q₄^ml）、耕土（Q₄^pd）、砂质黏性土（Q₄^el）、燕山晚期中风化花岗岩（ηγ₅^3-1b）等。

场地及周边区域地下水类型主要为松散岩类孔隙水和花岗岩风化裂隙水。场区周边主要分布于地势低洼的冲沟地带，包气带岩性主要为砂质黏性土等，系花岗岩风化残积而成，砂质黏性土（Q4^el）为弱透水层。包气带受大气降水直接入渗补给，以蒸发或下渗方式排泄，水量随季节变化明显，包气带防污性能相对较好。本次调查地下水类型为松散岩类孔隙水，主要赋存于第四系地层中，填土、砂质黏性土层属于弱透水层，含水贫乏。下伏基岩为中风化花岗岩，相较花岗岩风化裂隙水，赋存于第四系（Q）的松散岩类孔隙水更易受到污染。

3 研究方法

3.1 监测点位布设

3.1.1 布点原则

（1）充分利用现有监测井，若监测井结构、井管材质、含水层类型以及监测层位等均符合《地下水环境监测技术规范》（HJ 164-2020）和《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598-2019）相关要求，即可用于本次地下水环境调查评估。

（2）优先选择疑似污染区布点。污染扩散监测点应优先布设在疑似污染区，如疑似污染区不具备新建监测井现场施工条件时，应在疑似污染区下游就近布点。

3.1.2 布点方案

根据本场地分布和水文地质条件，结合现场调查情况，项目场地类型属于山谷型，布点方案如下：

表3-1 地下水/导排口监测点位布设

3.2 样品采集与分析方法

本研究于2022年10月份完成地下水、导排口样品采集。监测频次为一次。

3.2.1 样品采集方法

地下水水质监测通常采集瞬时水样。采样前需先洗井，洗井应满足HJ 25.2、HJ 1019的相关要求。样品采集注重采集顺序，优先采集挥发性、半挥发性有机物及微生物样品，减少扰动。采样前应根据监测项目选择适宜的荡洗方式，荡洗采样仪器，一般监测项目用采样水荡洗采样仪器2～3次。

样品采集时应控制出水口流速低于1L/min，VOC采样出水口流速0.1~0.5L/min，半挥发性有机物0.2~0.5L/min。

采集水样后，应根据不同监测项目分类妥善保存样品。如操作过程存在错误或漏采，应当及时重采或补采。

3.2.2 样品分析方法

样品分析方法依据相关技术标准及指南要求执行。

3.3 样品评价方法

3.3.1 单指标评价法

采用《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）中的单指标评价方法，按指标值所在的限值范围确定地下水质量类别，指标限值相同时，从优不从劣；并按地下水质量综合评价，按单指标评价结果最差的类别确定点位水质类别。

3.3.2 污染指数法

参考《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）IV类标准限值，采用污染指数法对地下水超标指标进行评价。若污染指数大于0，则说明该指标存在污染状况。

其中：P_ki-第k个样品第i个指标的污染指数；C_ki-第k个样品第i个指标的测试结果；C₀-第i个指标的对照值，主要为对照点测试结果；C_IV-为所采用的水质评价标准值（一般指《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）的IV类标准限值，未列入《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）的指标可参考《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）、国内其他相关标准或国际相关标准进行评价）。

4 结果与讨论

4.1 评价结果

4.1.1 地下水质量类别评价

根据场地地下水监测点质量综合评价结果，6个点位地下水质量综合评价结果见表4-1。K1、K3、K4、K5、D1五个点位为IV类，IV类指标包括：pH、铍、铁、锰、镍、钴；地下水导排口K6为V类，V类指标为铁、锰、挥发酚、阴离子表明活性剂，K2点位为V类，V类指标为氯化物。

表4-1 地下水质量类别评价结果

4.1.2 地下水污染指数评价

地下水污染指数评价结果见表4-2。

从各点位的污染指数来看，除去对照点外共5个点位，各个点位均有不同程度的影响，但污染指数在K1、K3、K4、K5点位均未超过1，影响较小，在K2部分因子污染指数超过1。K2点位，氯化物污染指数为1.28，铁、锰污染指数相对较大分别为5.685和5.787，其余指标如氟化物、硫酸盐、总硬度、钡、硼、钴、氨氮污染指数均未超过1。从污染指数评价来看，K2地下水污染相对较为严重。K6地下水导排口点位，铁、锰、挥发酚和阴离子表面活性剂污染指数分别为7.985、4.673、11.4和5.173，其余因子污染指数均未超过1，由此来看，K6地下水导排口存在污染。

表4-2 地下水污染指数评价结果

4.2 成因分析

本研究共布设6个地下水监测井，根据检测结果，仅K2新建井存在地下水存在污染，地下水质量为V类，在点K2周边的K1和K3点位氯化物和铁、锰污染指数均小于1，而现场踏勘发现K2位于场区南侧边界扩散点地下水下游方向，位于场区固化车间下方道路旁场区雨水排沟旁，分析可能是场区内雨水排放过程中溢流导致氯化物存在轻微超标，造成地下水污染。

本研究共布设1个地下水导排口K6，根据检测结果，该点位地下水地下水质量为V类，铁、锰、挥发酚和阴离子表面活性剂污染指数分别为7.985、4.673、11.4和5.173。其中，铁、锰污染指数较高可能是背景值较高的原因，挥发酚、阴离子表面活性剂属于感官性状及一般化学指标，推测可能是填埋场防渗膜存在破损导致。

5 结论及建议

本研究对某危废处置场区域地下水进行了采样分析，并分别依据单指标评价法和污染指数法对地下水质量类别及污染指数进行评价，主要得出以下结论及建议：

（1）K2、K6点位地下水质量类别较差，均为V类，K2点位V类指标为氯化物，地下水导排口K6 V类指标为铁、锰、挥发酚、阴离子表明活性剂。K1、K3、K4、K5、D1五个点位为IV类，IV类指标包括：pH、铍、铁、锰、镍、钴。

（2）从污染指数评价来看，K2地下水污染相对较为严重，K6地下水导排口存在污染，其他点位污染指数均较小，污染状况较K2、K6点位轻。

（3）K2新建井存在地下水存在污染，点位位于场区南侧边界扩散点地下水下游方向，可能是场区内雨水排放过程中溢流导致氯化物存在轻微超标。地下水导排口K6存在污染，其中，铁、锰污染指数较高可能是地下水背景值较高的原因，挥发酚、阴离子表面活性剂属于感官性状及一般化学指标，推测可能是填埋场防渗膜存在破损导致。

（4）根据地下水环境质量评价结果，结合水文地质条件，枯季花岗岩地区危废处置场地下水环境污染状况相对较好，但仍需加强防渗，排查隐患。

参考文献：

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 [2]龚继文. 基于GMS的某危废处置场地下水数值模拟[D]. 重庆大学, 2016.

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[10]KAPILAN S, ELANGOVAN K. Potential landfill site selection for solid waste disposal using GIS and multi-criteria decision analysis (MCDA)[J]. Journal of Central South University, 2018,25(3): 570-585.