于寶政　施瑩超　溫荃

摘要基于美國(guó)國(guó)家環(huán)保署（USEPA）開發(fā)的地下環(huán)境中微生物及化學(xué)物質(zhì)傳輸模型FATMIC，對(duì)地下環(huán)境中可溶性污染物運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了研究。以位于某水庫(kù)上游集水區(qū)的一個(gè)生活垃圾填埋場(chǎng)作為研究對(duì)象，選擇橫貫填埋場(chǎng)的一垂直剖面作為模擬區(qū)域，對(duì)填埋場(chǎng)區(qū)包括頂部粘土覆蓋層、垃圾層、底部襯里及下部花崗巖基巖在內(nèi)的地層進(jìn)行了概化，并對(duì)其地層特征參數(shù)進(jìn)行了量化，對(duì)填埋場(chǎng)襯里完好及破損兩種條件下地下水流場(chǎng)和垃圾滲濾液可能對(duì)地下環(huán)境造成的影響進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果表明，正常情況下，填埋場(chǎng)目前場(chǎng)底防滲層可以有效阻止垃圾滲濾液穿透；在防滲襯里發(fā)生破損后，垃圾滲濾液沿著裂縫滲入地下，25年內(nèi)填埋場(chǎng)滲濾液的污染物前鋒會(huì)隨地下水流遷移至下游350 m處，對(duì)填埋場(chǎng)周邊地下水將產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，且隨著時(shí)間的增加，污染愈加嚴(yán)重?？梢哉J(rèn)為2DFATMIC可以形象和準(zhǔn)確地模擬填埋場(chǎng)襯里正常和破損條件下的地下水流場(chǎng)和滲濾液中可溶性污染物的時(shí)空分布。

關(guān)鍵詞垃圾填埋場(chǎng)；滲濾液；水溶性污染物；2DFATMIC；模擬

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）22-07601-04

隨著城市化進(jìn)程的加快和城市人口的不斷增加，城市垃圾的污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。根據(jù)我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)生填埋仍舊是我國(guó)生活垃圾處理的主要方法[1]。衛(wèi)生填埋的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生滲濾液和填埋氣。滲濾液是含有大量的有機(jī)污染物和種類繁多的重金屬物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水，一旦滲濾液通過(guò)土壤滲透進(jìn)入到地下系統(tǒng)中，對(duì)填埋場(chǎng)周圍地表及地下環(huán)境，尤其是地下水將造成嚴(yán)重的污染。而作為重要的飲用水源儲(chǔ)備，地下水一旦受到污染就很難治理和恢復(fù)，受污染的地下水會(huì)給人類的日常生活帶來(lái)諸多問(wèn)題[2-4]。因此，研究垃圾滲濾液在地下水系統(tǒng)中運(yùn)移分布的規(guī)律，掌握其對(duì)地下水系統(tǒng)污染的環(huán)境動(dòng)力學(xué)行為，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于制定相應(yīng)的措施保護(hù)地下水系統(tǒng)免受污染非常重要。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)垃圾滲濾液的產(chǎn)生機(jī)理、運(yùn)移過(guò)程、污染物的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化、污染范圍等進(jìn)行了大量試驗(yàn)以及理論研究，并取得了顯著的成果。對(duì)填埋場(chǎng)污染物的擴(kuò)散研究則主要集中在土工膜防滲性能的研究上，而在污染物透過(guò)土工膜造成地下水污染范圍及程度方面的研究較少。國(guó)內(nèi)對(duì)滲濾液污染地下水的研究起步較晚，主要通過(guò)試驗(yàn)對(duì)滲濾液污染地下水進(jìn)行研究，這些研究多集中在垃圾滲濾液的處理及防滲問(wèn)題，而關(guān)于垃圾填埋場(chǎng)滲濾液對(duì)地下水環(huán)境、土壤污染的影響與評(píng)價(jià)研究還較少。為此，該研究采用已有的地質(zhì)鉆孔資料，通過(guò)在Intel Visual Fortran平臺(tái)上運(yùn)用美國(guó)環(huán)保部開發(fā)的2DFATMIC模型對(duì)填埋場(chǎng)正常運(yùn)營(yíng)（防滲措施完好）和非正常運(yùn)營(yíng)（襯里發(fā)生破損）兩種情況下，滲濾液中可溶性污染物在地下環(huán)境中運(yùn)動(dòng)時(shí)的流場(chǎng)及濃度分布的模擬，對(duì)填埋場(chǎng)滲濾液中的可溶性污染物在地下的運(yùn)移分布情況的模擬方法進(jìn)行了研究，為垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能造成的地下水污染情況進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為可能造成的地下水污染問(wèn)題的防治提供依據(jù)。