填埋场的调查与.ppt
三 填埋场的调查与评价,1 填埋场的选择与勘察2 填埋场环境影响评价3 污染土的检测与监测4 填埋场工程的生态环境保护,教学内容,1 填埋场的选择与勘察,1.1 填埋场场地的选择选址技术报告对场地的综合地质条件要进行野外踏勘、钻探、物探、取样等许多技术工作，对场地基础及外围的综合地质因素进行全面了解和取得必要的测试数据选址工作一般要进行较长时间，对多个拟选场地要进行反复论证、对比、评价、筛选(应用地理信息系统GIS优选)，最后才能选定最优场址,（1）场地选择的原则,防止污染的原则即所选场地能满足控制垃圾的污染，保护周围环境的需要经济合理性原则即所选场地的容量能满足处置需要，处置费用相对合理,（2）填埋场地选择的标准,影响场地选择的因素很多，主要从工程学、环境学、经济学以及法律和社会等四个方面来考虑法规生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004生活垃圾填埋场无害化评价标准CJJ/T107-2005资源保护和回收,因素及其指标,标准,意义,与洪水泛滥区的距离,100年一遇的洪水泛滥区内禁止,洪水泛滥会引起有害物质的迁移,与可航行的江河、湖泊的距离,不能建在离可航行的湖泊300m以内，河流90m以内,尽可能防止江河、湖泊的污染,与湿地的距离,湿地范围内禁止,关系到有害物质的迁移,填埋场选址的主要环境因素标准,因素及其指标,标准,意义,与供水井的距离,一般离供水井360m，对高水量水井应800m,防止水源的污染,与机场的距离,应离开机场3000m,避免与减少在填埋场逗留的鸟类对飞机的干扰,1993年，贵阳哈马井和望城坡，大肠杆菌超标70倍，疟疾,因素及其指标,标准,意义,与高速公路、铁路干线的距离,一般应离开干线300m,主要考虑运输方便及美学因素,监测条件,尽可能监测方便,卫生填埋场都设置监测系统,因素及其指标,标准,意义,土的类型,填埋场附近最好有较多的粘土和砂性土层分布，且适宜做衬垫层,底部隔离系统，顶部覆盖系统等都需要耗用大量粘土及砂性土,土的渗透性,渗透系数越小越好，一般要求黏土衬垫的K10-7cm/s,直接影响到污染物的迁移,土质条件,因素及其指标,标准,意义,pH值,PH值越大越好,表明土的酸碱度，影响到土对重金属等的吸附能力,离子交换量,一般越大越好,影响污染物与土的物理化学作用,土质条件,因素及其指标,标准,意义,土层结构,具有足够的强度，保证稳定，渗透性能差,影响填埋场的稳定性和污染物的迁移,基岩岩性,基岩完整，抗溶蚀，上部覆盖层越厚越好,与污染物迁移和岩石的溶触有关,地质条件,因素及其指标,标准,意义,断裂,填埋场附近不应有活动断裂且应离较大活动断裂一定距离,决定设施的稳定性和污染物的迁移,基岩岩体结构,岩体结构完整好,决定基岩渗透性,地质条件,地震及其他,应避开抗震稳定性差、滑塌区，避开下部有矿的地区,关系到设施的稳定性,因素及其指标,标准,意义,水位,填埋场底部至少高出地下水位1.5m,避免污染地下水及引起施工困难,流向、流速,避开地下水补给区,防止地下水污染,地下水,因素及其指标,标准,意义,斜坡坡度,一般要求坡度15,地表水的排泄、场地开发与管理,斜坡抗蚀性,抗蚀能力越高越好,决定设施的稳定性,地形地貌,地貌特征,应有利于地表水排泄,决定地表水的截流与排泄,1.2 填埋场场地勘察,场地基础及外围的综合地质详细勘察工作是与选址同等重要的技术环节场地的综合地质技术条件直接关系到对环境保护的安全和质量直接影响到填埋场工程的投资程度具有优良地质技术条件的场地，会阻滞废物泄露，保护土壤和地下水免受污染又可简化填埋场工程结构和降低工程造价,场地勘察,包括现场调查和现场勘察两个方面步骤为 初步调查 实地调查，踏勘 钻探、物探等 整理勘察资料,选址技术方法流程图,区域综合地质调查的基本内容,区域综合地质调查工作是场地详勘阶段的先行工作，其目的就是要研究拟建场地的地形、地貌、地表水系、气象、植被、土壤、交通条件，区域和场区的地质、水文地质、工程地质和环境地质条件，以及区域的社会、法律法规和经济状况区域综合地质调查工作方法应以卫星相片或航空相片解译作为主要工作手段，并搜集区域现有的综合地质调查资料，必要时再进行局部的现场踏勘、物探技术以及仪器测量工作,自然地理,区域综合地质调查的基本内容,综合物探技术方法及调查内容,场地详勘阶段主要应用物探技术方法查明场地外围的地质、水文地质和工程地质条件,土的渗透性与其他性质的相关关系,在土工试验中最重要的是渗透试验，由渗透系数值来评价土层对有害废物的防护能力,2 填埋场环境影响评价,2.1 环境影响评价的必要性环境影响评价指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度（中华人民共和国环境影响评价法2003.9.1）环境影响评价,对场地的合理选择、论证填埋方案的可行性以及环保部门和公众的认可是十分必要的应该对卫生填埋进行环境影响评价，通过对各种方案的技术可行性和经济可行性分析比较，从中选出对环境质量影响较小的最佳方案,2.2 环境影响评价程序,废物处理基本计划、填埋场地概况,建设项目名称：XX生活垃圾处理场建设项目性质：属新建环保公益项目建设项目位置：本项目位于欧屋村所属的一条山坑叫深坳，属疏、幼林草山地，是一条无水源的旱坑，此地离人居住的地方约2.5公里，开筑道路也较简便本项目规划用地面积2万平方米，垃圾日处理量约为40 吨，项目预计近期工程投资330万元人民币填埋区分三期进行建设填埋一区填埋高程70米，填埋量为14.2万M3填埋二区填埋高程为70米，填埋量为10.9万M3填埋三区填埋高程为75米，填埋量为7.9万M3垃圾场总库容为33万立方米，总填埋年限20年,卫生填埋场选址,填埋场的场址选择应符合下列规定：1.填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求；符合当地城市区域环境总体规划要求；符合当地城市环境卫生事业发展规划要求2.填埋场对周围环境不应产生影响或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定3.填埋场应与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致4.填埋场应具备相应的库容，填埋场使用年限宜10年以上；特殊情况下不应低于8年5.选择场址应由建设、规划、环保、设计、国土管理、地质勘察等部门有关人员参加城市垃圾卫生填埋技术规范 CJJ 17-2001,填埋场选址应按下列顺序进行：,1)场址初选根据城市总体规划、区域地形、地质资料，在图纸上确定3个以上候选场址2)候选场址现场踏勘选址人员对候选场址进行实地考察，并通过对场地的地形、地貌、植被、水文、气象、交通运输和人口分布等对比分析确定预选场址3)预选场址方案比较选址人员对2个以上(含2个)的预选场址方案进行比较，并对预选场址进行地形测量、初步勘探和初步工艺方案设计，完成选址报告，并通过审查确定场址城市垃圾卫生填埋技术规范 CJJ 17-2001,填埋场不应设在下列地区,地下水集中供水水源的补给区洪泛区淤泥区填埋区距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区填埋区直接与河流和湖泊相距50m以内地区活动的坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区珍贵动植物保护区和国家自然保护区公园、风景、游览区、文物古迹区、考古学、历史学、生物学、研究考察区军事要地、基地，军工基地和国家保密地区,填埋场选址应事先进行下列基础资料的收集,城市用地规划、区域环境规划、场址周围人群活动分布与城区的关系城市环境卫生规划及垃圾处理规划地形、地貌及相关地形图地层结构、岩石及地质构造等工程地质条件地下水水位深度、流向等场址水文地质资料及利用情况夏季主导风向及风速降水量、蒸发量等气象背景资料周围水系流向及用水状况洪泛周期(年)待填埋处理的垃圾总量和日填埋量垃圾类型、性质、组成成分土石料条件、包括取土石料难易、远近和存储总量交通运输及供水供电条件,举例,地理位置本项目位于东源县黄村镇，距圩镇中心约4公里，距附近公路300米，交通便利位于城镇发展区规划用地之外，是较为理想的生活垃圾填埋场用地地形地貌东源县黄村镇地形为多个山峰围成的山谷地形，征地范围内，最高峰顶标高为1000 多米，谷地内标高为105 米，现山间多为草地，地表水由北向南流出山地,地质概况,项目所在区域地质构造，主要由燕山期花岗岩、白垩系、下第三系红色砂页岩和第四纪沉积物组成，花岗岩构成了镇区两侧的主要山体，红色砂页岩主要分布在东江谷地外侧的丘陵，第四纪堆积物构成了东江沿岸的冲积平原和台地、低丘垃圾处理场场址所在地土壤主要为黄黏土，另外零星分布些红色沙砾岩土壤的成土母质主要有红壤坡积物、峡谷洪积物等，地表黏土层较厚，渗透系数较低,气象气候,东源县地处南亚热带，气候温和，阳光充足，雨量充沛。南亚热带海洋性季风气候年平均气温21.0，最高温度37.2，每年1至2月中旬温度最低，最低温度2.5极端最高气温39.1，极端最低气温-3.9多年平均降雨量为1968mm。降雨主要集中在每年的4-9 月份。相对湿度79，年均光照数2020.7小时全年主导风向为NNW 风，频率为28%；次主导风向为SE 风，频率为10%；平均风速34m/s。台风年均4.1 次，平均风力10 级，阵风超过12级，最大风速达40米/秒,河流与水文,东江河是东源县境内最大的一条河流，全流域面积1720 平方公里，干流全长134公里，河道平均坡降0.00488，有5 条一级支流和许多支流东江河上游和响水河流域地处山区，受亚热带季风气候影响，暴雨多发生在4月初至8月底，暴雨中心一般位于流域上游，县城河道上游河床坡度较大，暴雨来临时集水汇流时间较短，来势凶猛，具有峰高量大的特点,土壤、植被、动物,项目地处亚热带，气候温和湿润，大多数的山体均有乔木、灌木和杂草覆盖，植被较好，景色秀丽，产物丰富森林、草地、栽培作物、野生植物、饲养家禽、野生动物等种类繁多人工养殖的沙虾，江河海洋中自然繁殖的水产品种齐全主要栽培植物有水稻、甘蔗、蔬菜、花生、番薯、水果、鲜花等,社会环境状况,社会经济状况黄村镇位于东源县东被部，距离河源市区116公里，距离东源县城10多公里，辖下16个行政村和一个圩镇委员会，常住人口4.6万人，其中圩镇居民1 万多人，总面积220多平方公里人群健康状况本项目拟选址所在区域人群健康状况良好，常见病为感冒、肠胃病、冠心病、风湿等为主，无特殊地方病和急性传染性疾病,环境影响因素和环境要素之间关系,环境目标评价基准,中华人民共和国环境保护法（1989.12）中华人民共和国环境影响评价法（2003.9）中华人民共和国水污染防治法（1996.5）中华人民共和国大气污染防治法（2000.4）中华人民共和国环境噪声污染防治法(1996.10)中华人民共和国固体废物污染环境防治法（1995 年10 月）,城市生活垃圾卫生填埋技术标准（CJJ17-88）城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2001）环境影响评价技术导则（地面水、大气、声环境）地表水环境质量标准(GB3838-2002)地下水水质标准(GB/T 148488-93)环境空气质量标准(GB3095-1996)城市区域环境噪声标准(GB3096-93)各类地方法规,综合评价,公众参与环境经济损益分析工程效益堆肥厂社会效益清洁文明环境效益实现垃圾无害化、减量化和资源化 环境保护管理和环境监测制度,最终报告结论,环境现状质量评价结论建设期间环境影响分析评价结论 项目建成后营运期环境影响评价结论,2.3 环境影响评价内容,（1）场地的选择是否合理（2）淋洗液的来源、数量及影响（3）噪音及振动问题（4）恶臭问题,3 污染土的检测与监测,地下土层与污染情况的可视化识别技术依据室内试验和现场试验确定污染土的特征和污染范围,场地特征（蒸发、周围设施腐蚀性）地下水、地下土特征（颜色、气味、腐蚀等）水网条件（流速、气味、水泡、温度等）,3.1 污染土的可视化识别,（1）地下土层颜色,继承母岩化学风化产生由于有机质材料周围环境和温度变化引起的颜色差,取样,（2）土和水的气味,气味可以用来识别固体中的气体氯气绿黄色有刺鼻味氯化氢气体无色的有刺鼻味硫化氢气体具有高毒腐坏鸡蛋味二氧化硫有毒窒息氨气气味,3.2 利用参数表征污染土,（1）二氧化硅倍半氯化物比值(M)M：定义为SiO2(Al2O3+Fe2O3)的比值这个参数可识别描述天然土沉积特征和黏土矿物M值随黏土含量和离子交换能力增加而增加 沉积土的M值越高离子交换能力越大，对环境越敏感,（2）土的吸附,吸附溶质从液相或气相转移到固相的现象(该过程包括两相:液相(气相)固相)吸附作用物质从气体或液体浓缩到固体表面从而实现分离的过程通过土水体系中吸附性质判断污染土的特征,吸附机制固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层,H2在金属镍表面发生物理吸附在相互作用的位能曲线上，随着H2分子向Ni表面靠近，相互作用位能下降。到达a点，位能最低，这是物理吸附的稳定状态放出的能量ea等于物理吸附热Qp，这数值相当于氢气的液化热如果氢分子通过a点要进一步靠近Ni表面，由于核间的排斥作用，使位能沿ac线升高,物理吸附,物理吸附特征,吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较弱吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol以下吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快物理吸附没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等，仅仅是一种物理作用,化学吸附,H2在金属镍表面发生化学吸附在相互作用的位能线上，H2分子获得解离能DH-H，解离成H原子，处于c的位置随着H原子向Ni表面靠近，位能不断下降，达到b点，这是化学吸附的稳定状态能量gb是放出的化学吸附热Qc，这相当于两者之间形成化学键的键能随着H原子进一步向Ni表面靠近，由于核间斥力，位能沿bc线迅速上升,化学吸附的特征,吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键力，一般较强吸附热较高，接近于化学反应热，一般在40kJ/mol 以上吸附有选择性，固体表面的活性位只吸附与之可发生反应的气体分子，如酸位吸附碱性分子，反之亦然吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸吸附是单分子层的吸附需要活化能，温度升高，吸附和解吸速率加快化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应,土粒的比表面积指单位质量或单位体积土颗粒所拥有的表面积,（3）土的比表面积,土水体系中发生的相互作用与土粒大小密切相关，土粒越小，这种相互作用的量就越大,3.3 污染土的特征描述方法,土与孔隙流体两者之间相互作用的强度和类型取决于接触面的化学成分和物理化学性质土对环境的敏感性不仅取决于局部环境，还受黏土矿物结构的影响。黏土颗粒间的联结力比较弱，离子交换能力比较强，土颗粒对环境越敏感,随着颗粒减小，污染敏感性增加,黏土成分的增加，污染敏感势明显增加,3.4 原位测试,目前应用最普遍的污染监测工具是地表监测井另一种典型设备触探仪也可用于现场确定现场土的类型用于网格状的探测，可确定场地污染情况,（1）监测井,目的通过监测或测定地下水的水质、水位变化情况，可以获取有关的水文地质资料，取样或监测土壤污染与否以及粒子成分浓度由一定长度的管子从地表延伸到目的承压水层,场地钻孔平面布置图,布置原理布置应不少于四个，其中的三口井布置在源头梯度下降区，一口井布置在梯度上升区梯度上升井用于评价场地地下水的背景特征，梯度下降井用来检测污染辐射趋势,（2）静力触探,在触探头上安装一个传感器，这个传感器有两个作用，力传感器测量确定土的强度，化学传感器探测孔隙水中离子污染情况。可确定污染的位置和孔隙水的污染程度,静力触探头示意图,电阻力孔隙水压静力触探(RCPTU),新型的电阻力孔隙水压静力触探使用孔隙水取样器，可以测定水质探测器安放在指定深度获取水样进行化学分析，提供给现场进行污染区的电阻率测量，电阻力孔隙水压静力触探提供的触探锥端阻力、孔隙压力、比贯入阻力、电阻率数值，可确定场地污染的深度,3.5 污染场地的消减方法,对已污染的土地进行适当的管理，防止或减小进一步污染主要目标降低当前或潜在的环境威胁降低潜在的环境危害，使之达到可接受的水平,调查监测内容,1)污染源2)污染的土壤3)尾矿污染4)地下水的污染5)污染场地周围的大气状况,从国外有关污染场地消减处理情况来看，消减方法可分两类工程法，也是传统的方法，包括开挖、填埋处置和适当隔离处理基于技术处理，包括物理处理、生物处理、化学处理、稳定固化处理和热处理,4 填埋场工程的生态环境保护,（1）水土流失的保护措施,控制开挖面积，减少原始植被的剥出率，减少裸露土壤层的面积加强填埋场周边的防洪措施陡边坡部位，采用生态护坡技术或格架加固技术等，防止水土流失在场地或边缘暂时不用的空地要进行绿化，或维持原有野生植物自然生长，待到需要时将植物剥出,4.1 填埋场工程的生态环境保护,（2）生态林的建设,选择生长速度快、高大的树种营造生态林美化环境防风、防尘、防噪声等功能,（3）生态环境保护管理措施,强调执行国家和地方有关自然资源保护法规与条例的前提下，制定并落实垃圾填埋场生态影响防护与恢复的监督管理措施制定并实施对填埋场项目的生态监测计划，发现问题，特别是重大问题要呈报给上级主管部门和环保部门，以便得到及时处理在填埋场管理上要设置生态环境保护方面的人员编制或队伍，专职负责植树造林、养花种草等生态恢复工作在生态环境保护管理方面要有长远规划，并有专门领导负责,4.2 填埋场封顶生态恢复工程,香港晒草湾填埋场,表面密封层体系结构,第8层：种植层种植层，由生长土层、表土层等不同结构组成，一般厚度至少为1m要根据土地利用目的，选择种植什么样的作物，综合考虑这种作物对土质、根系发育等多种生长条件的要求,第7层：排水层由1632mm的砾石或碎石组成，其内铺设有水平集水管，在该层尽量将地面降雨入渗量全部输导出去，因此封场后的填埋场垃圾渗滤液明显地减少，甚至无渗漏水的形成，其主要原因是表面排水起到的疏水功能作用,第6层：土工布保护层第5层：HDPE塑料板密封层板厚2.5mm第4层：粘土密封层由K10-8ms的粘土组成，厚度为0.50.75m目前在德国已用膨润垫GCL来代替，在起到同样效果的前提下显著缩小了厚度,第3层：排气层在该层铺设有水平导气管，并与垂直排气管要联系，把可利用的沼气输送到贮气罐，再分配给用户。该层由1632cm粒径的砾石组成，一般厚度为3040cm第2层：平衡层利用土状的建筑垃圾或其他细颗粒垃圾(灰渣或炉渣等物)铺垫而成，一般厚度为2030cm，主要利用这些物质将垃圾体覆盖，并把表面填平第1层：原始垃圾体(或废物体),封场后,土地利用生态环境恢复城市的发展规划,The end,
