垃圾填埋場地質的岩性以什麼為好
A. 垃圾處置場地質環境風險經濟學評價
垃圾處置場地質環境風險評價一般指垃圾場污染地質環境的事故發生的概率與其造成的損失之合。這里的地質環境一般指土壤、地下水。鑒於垃圾淋濾液在土壤中的運移緩慢，影響范圍一般不大，造成的損失一般也不大。因此，這里進行的「垃圾處置場地質環境風險評價」重點是污染地下水的風險評價。本文將以滹沱河石家莊段兩側垃圾處置的地下水污染風險評價為例來說明這一問題。
一、研究區地理基本情況
研究區屬北溫帶半乾旱大陸性季風氣候區，夏季炎熱，冬季較寒冷。大氣降水年內、年際變化懸殊。多年平均降水量549.4mm，年內70%～80%的降雨集中在6～8月。區內蒸發作用強烈，蒸發量為900～1200mm。滹沱河石家莊段河谷寬闊，河漫灘發育。1959年以前，滹沱河河道常年有水，自黃壁庄水庫攔蓄後，河川徑流由水庫調節。一般在汛期放水，平常河床乾涸。
評價區為地下水資源保護區、泄洪區、農民居住密集區，農業種植和生態保護區。
二、風險識別
如要對垃圾處置場地質環境風險進行危害識別，就需要對可能出的事故即填埋氣體逃逸進入地層、土壤和地下水，污染空氣、地表水、地下水，傳播疾病;並要對這些事故進行逐項分析。但是，由於這里只針對處置場對地下水污染風險進行評價，顯然，這里的地質環境事故只有垃圾污染地下水一項。
「垃圾場污染地下水」是否發生，或有多大的可能性發生，主要決定於兩大方面的因素，一是該地區的水文地質條件，二是垃圾場的建設是否按照標准建設。
1.水文地質條件
1.1 地質條件
從總體上看，評價區內的土地利用現狀比較簡單，基本上是以耕地、綠化帶為主要的用途。地質、水文地質條件雖然比較復雜，主要是粘土、粉土、砂等岩性組成，其復雜性主要體現在很小的范圍內岩性變化大，且結構復雜。其簡單性主要體現在地層岩性的沉積環境類型比較單一，除了評價區西北區的邊界為山區沖洪積沉積類型外，評價區內的地層沉積是滹沱河的河流相沉積，且水文地質條件研究程度較高。
包氣帶地層:地下水含水層水位之上的包氣帶地層主要是粘土、粉土組成，最大厚度均小於20m(圖9－3－1)。
地下水含水層:基本上由細砂、中砂、含礫砂層組成，交錯層理發育，富水條件好，是石家莊市的主要供水水源地之一(圖9－3－1)。
評價區大部分處在石家莊地下水降落漏斗邊緣(圖9－2－2，彩圖13)，污染物進入地下水含水層將向漏斗中心擴散，污染地下水。
圖9－3－1 評價區地質剖面圖［215、216］
該區是石家莊地下水源地，地下水污染將影響石家莊市的供水。
1.2 研究區污染防護能力
根據黏性土對污染物防護性能研究結果(表8－2－6)，結合評價區具體情況，對評價區內的包氣帶岩性對污染物質的防護的相對能力進行評價分區，分區結果見彩圖14。從圖中可以看出，防護能力共分四個區:防護能力好、防護能力較好、防護能力一般、防護能力差。各等級區具體情況如下所述。
(1)防護能力好:這是污染防護能力最強的區域，包氣帶地層以粘土、亞粘土為主的岩性地層，累積厚度一般大於18m，主要分布在河道西南部的山前沖洪積扇的前緣和東部河流拐彎處;分布范圍如彩圖14所示。
(2)防護能力較好:為污染防護能力次好的區域，包氣帶地層岩性主要為粘土、亞粘土和亞砂土組合，粘土、亞粘土的累積厚度在9.5～18m之間，亞砂土的累積厚度在16～30m之間;分布離河道較遠的兩側(彩圖14)。雖然本區的防護能力較好，但垃圾污染物仍有可能進入地下水中。
(3)防護能力一般:為污染防護能力一般的區域，包氣帶地層組合為粘土、亞粘土和亞砂土，粘土、亞粘土累積厚度在5～9.5m之間，亞砂土累積厚度8.4～16m之間;分布緊靠河道兩側(彩圖14)。本區的垃圾污染物進入地下水中的可能性加大。
(4)防護能力差
為污染防護能力差的區域，包氣帶為粘土、亞粘土，累積厚度小於5m，亞砂土累積厚度小於8.4m，主要分布在河道帶(彩圖14)。本區的垃圾污染物進入地下水中的可能性極大。
2.正規垃圾處置場風險來源［108、117－126、169－172、181、182、184］
對於工程式控制制的填埋場可能發生在設計、施工、運行及林場的各個階段。由於這些危害產生的可能性可能隨時間而變化，還會隨廢物所經歷的穩定化過程而造成環境的變化而變化。填埋場可能對環境造成影響如下:
(1)設計階段:A:不適合的場底斜坡促使淋濾液排泄到池塘中;B:土工膜厚度;C:淋濾液收集系統，包括淋濾液收集池的設計;D:不正確的淋濾液水頭。
(2)施工階段:A:不適合的底部鋪設，導致不均勻沉降;B:所使用的材料質量差及保存出問題;C:襯墊控制系統受到扎損;D:土工膜焊接及縫合失敗;E:質量保證措施缺乏或實施不合格。
(3)運行階段:A:運行程序很差，導致襯墊系統受損害;B:由於場地建設工程質量差導致淋濾液排出失敗;C:雨量過多滲入場內;D:過大的淋濾液水頭作用在襯墊系統上。
(4)封場後:A:由於人類或自然作用使蓋層系統失敗;B:淋濾液收集系統塌陷;C:不適當的廢物長期侵害效應。
三、風險評估
就是對垃圾處置場污染地下水這件事故進行發生的概率分析、計算或評估。垃圾處置場污染地下水的風險評價，實際上可以分解為「填埋場垃圾淋濾液滲漏風險」和「淋濾液滲漏後可能穿過地層進入地下水的風險」兩個大的方面來評價。評價區同時存在按標准建設的正規垃圾填埋場(如叉河垃圾處置場)和相當多的未經正規設計建設的垃圾堆放場。對前者的風險評價包括「淋濾液滲漏風險」和「滲漏的淋濾液污染地下水的風險」兩方面，而後者僅對「淋濾液滲漏污染地下水的風險」評價即可。
1.滲漏的淋濾液污染地下水的風險概率評估
滲漏後的淋濾液污染地下水的風險概率評估，實際上相當於一般排放的污水污染地下水概率的評估。污水污染地下水的風險概率的計算涉及許多地質參數及其他相關參數的求取，這些參數求取實際上很難。在工作條件限制，不能求取足夠參數的情況下，可選用主觀概率法(頭腦風暴分析法)來評估這個概率。
將評價區的地質、水文地質條件、地下水包氣帶岩性特徵、地下水污染防護能力分區情況、垃圾場的可能規模、可能產生的垃圾淋濾液的量、垃圾淋濾液中可能的污染物成分及其濃度等詳細信息，分別為8位本領域的專家提供，讓他們獨立判斷在彩圖14所示的幾個區域內，淋濾液污染地下水風險概率。
對這8位專家的判別，進行綜合歸納後，得到淋濾液污染地下水風險概率在Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區分別為:0%、37%、63%、100%。
換句話說，分別在Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區隨意堆放的垃圾淋濾液污染地下水風險概率分別為:0%、37%、63%、100%。
2.正規填埋場垃圾淋濾液滲漏並污染地下水的概率評估
按照建設部《城市垃圾衛生填埋處理工程項目建設標准》(建標［2001］101號)和《城市生活垃圾衛生填埋技術標准》(CJJ2001)等標准和規范，建立垃圾衛生填埋場，垃圾淋濾液將被控制在垃圾場內的一定范圍，並被收集系統收集。只要設計、施工、運營及封場等均嚴格按標准進行，這種處置場的淋濾液一般不會滲漏。但是，一般不會並不等於絕對不會，劉長禮等研究成果［108］表明，正規垃圾填埋場垃圾淋濾液滲漏的概率為3.9%。
如果分別在上述Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區按標准建設正規垃圾處置場，則淋濾液污染地下水風險概率分別為:0%、1.443%(0.039×37%)、2.457%(0.039×63%)和3.9%(0.039×100%)。
四、後果評估
1.危害評估
垃圾場產生的環境事故將污染空氣、土壤、地表水和地下水、傳播疾病、影響人類身心健康等，從而導致經濟損失、健康損失和生態損失，對事故發生的後果評估比較復雜和困難。
2.危害造成地下水經濟損失評估
這里僅對「污染地下水」這一事件可能造成的經濟損失進行評估。
(1)首先計算一個通常規模的垃圾場污染地下水後造成的經濟損失:假設垃圾場使用期限是10年(垃圾填埋場的一般要求)，計算10年裡垃圾污染物進入地下水可能的污染范圍和可能污染的地下水量。利用「城市垃圾地質環境影響調查評價方法」(見本書第三章)［108］介紹的垃圾淋濾液產生量的估算方法，計算出垃圾淋濾液產生量;假設這些垃圾淋濾液(第六章第一節介紹的污染源)成分與濃度相近，都進入地下水，按本文第六章介紹的計算方法，計算污染物在10年時間里能污染的地下水量為0.87億方，且地下水中污染物主要是NO3－濃度超標，為55.4mg/l。
設該垃圾場使用時間與第六章第一節污染源時間一樣長，都為20年，用地下水污染的「濃度－價值損失率法」［93］計算出地下水污染損失率為R=9.99%。
目前石家莊地下水資源水價平均為4.5元/m3，如按水價與0.87億方水資源量的乘積計算地下水資源(未污染時的)的總價值，那麼，其價值為:
K總價值=0.87(億m3)×4.5=3.915(億元)
由於垃圾造成地下水污染產生的經濟損失為:
S=K總價值×R=3.915(億元)×9.99%=0.3911(億元)
也就是說，當這個垃圾處置場完全失敗，污染物進入地下水所造成的最大經濟損失為0.3911億元。
(2)然後計算垃圾場對地下水污染的風險———風險核算:按照風險度的計算式「風險度=概率×危害損失」，結合上述危害評估結果，對研究區垃圾場地下水帶來的風險進行計算，得到分別在上述4區內隨意堆放垃圾和建立正規垃圾場兩種情況對地下水的污染風險。結果如表9－3－1和表9－3－2所示。
表9－3－1 隨意堆放垃圾污染地下水風險評價結果
表9－3－2 正規垃圾場污染地下水風險評價結果
五、風險評判
1.垃圾隨意堆放產生的風險
上述表明，風險等於風險概率與事故造成的損失，則在評價區的Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區如進行垃圾隨意堆放處置，則產生風險經濟損失分別為:0、1447.07萬、2463.93萬和3911萬。
2.建設正規填埋場產生的風險
在評價區的Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區如用為建設衛生填埋場處置垃圾，則分別產生的風險的經濟損失為:0、56.437萬、96.093萬和152.529萬。
很顯然，使用衛生填埋場處置，比隨意堆放垃圾，污染地下水的風險要低很多。
3.其他風險
(1)地下水被污染後，污染物通過人畜飲用或使用污染的地下水澆灌農田等，可能進入人的食物鏈，危害人類健康;也可能通過使用污染的地下水澆灌植物，影響植物或生物種類，甚至影響生物多樣性等;同時，垃圾處置場還帶來周圍空氣、土壤、地表水污染的風險。這些後果都是嚴重的，也是難以用經濟損失數值來評估的。這些風險將由社會大眾承擔。
(2)評價區屬於地下水資源保護區、泄洪區、農民居住密集區，農業種植和生態保護區，僅從污染地下水角度評價，在評價區建垃圾處置場(不論是衛生填埋或隨意堆放)將造成巨大的經濟損失，尤其是在河道帶(IV區);還將導致空氣、土壤、地表水等的污染，惡化生態環境。這樣的風險後果的直接承受者是當地居民，他們是不能接受的。
(3)另外，相關法律法規也不允許建設垃圾處置場。因此，作為建設垃圾處置場的政府機構或者企業也不能承受法律風險。
六、風險控制對策
評價區目前有垃圾填埋場1個，而隨意或簡易的堆放場則有13個，它們對地下水污染風險很大，必須採取下列措施加以控制:
(1)垃圾填埋場地質環境風險較小，應該按標准或規范對已建的垃圾填埋場進行全方位的環境監測，一旦發現問題，及時合理地採取措施進行補救。
(2)對隨意堆放的垃圾場，應按相關規范和技術標准，搬遷到適宜場地，按照相關規范和標准進行衛生填埋處置。
(3)評價區內絕對不要再堆放垃圾，即使是建立標準的衛生填埋場也不允許。
B. 城市垃圾地質填埋的理論和方法的現狀與發展趨勢
一、國外研究現狀及發展趨勢
對城市垃圾，美國是採用地質填埋比例最高的國家，達95%。從30年代起，全美就有1400多個城市採用地質填埋法處置垃圾。至90年代初，全美地質填埋場多達75000個。當時，加拿大已有地質填埋場地2200個。此外，英國、澳大利亞、紐西蘭、挪威、法國、丹麥、德國、義大利等國已建立了大量地質填埋場。這些發達國家的政府、科研機構和高等院校十分重視地質填埋方法和理論的研究。通過對大量文獻的分析，可發現地質填埋處置方法和理論的研究發展歷史可分為下列幾個階段：
1.前期階段
在40～50年代，人們尚未認識到垃圾對環境和人類的危害的嚴重性，地質填埋法也很少使用，垃圾以簡單的露天堆放為主，場址選擇主要以交通條件方便為准則，較少考慮地貌地形情況，極少考慮資源環境的保護和地質環境條件的適宜。
2.初始階段
這階段從60年代開始到70年代早期，是在垃圾的簡單露天堆放造成嚴重的環境污染和破壞事件不斷增多，特別是在1972年斯德哥爾摩召開」人類環境會議」以後，環境問題在世界范圍內受到關注，垃圾堆放或簡單填埋對環境的影響引起了人們普遍警覺和重視。這一階段，在進行處置場的選擇時，地質、水文地質、工程地質、環境地質等條件成為調查、分析和評價的對象。如Stewar等（1970）對影響美國佛羅里達州Hillshorough填埋場的水文地質因素進行的分析研究、Brown（1973）對Whiteman垃圾場地質條件的評價、Matin（1975）、Lee County的填埋場對地表水影響的評價和Ronsin（1977）對Devner垃圾場對地下水水質影響的調查等。這階段的主要特點是對場地的定性分析與評價。
3.地質環境影響的機理研究階段
這階段起始於70年代中後期到80年代中期。隨著初期階段工作的不斷發展，場地垃圾與地質環境相互作用和影響問題逐漸被揭露出來，這就進入了這一階段。該階段的主要特點是：著重對單個污染組分與地下水或地層中礦物成分相互作用機理的研究。方法和手段上採用了物探、同位素法、示蹤技術等以及應用溶質運移的解析模型、數值模型、零通量面法計算等，方法從定性走向定量。如1981年Gureghian,A.B.等成功地採用了有限單元法對美國長島地質處置場地地下水污染質Cl-的運移進行了數值模擬研究。1982年Sykes,J.F.等首次發表了垃圾處置場有機質降解的模擬研究成果。該成果在考慮對流彌散的基礎上，著重研究了微生物作用過程，建立了滲濾液中COD遷移轉化的預測模型。1984年、1986年，A.C.Demetracop等，對非飽和流滲入填埋體進行模擬和敏感性分析，指出了在場底不同條件下收集滲濾液的具體措施。1984年Gerhart,R.A.研究出了一套採集非飽和帶滲濾液的方法，在層狀和非層狀土中進行了試驗。這些成果對研究垃圾的地質處置具有十分重要的意義。
4.全面系統化研究階段
這階段從80年代後期開始，對地質處置場的研究更加全面、深入和系統。具體表現在：
（1）處置場設計更加系統和完善。最具代表性的是德國M.Langer（1994）所發表的」對垃圾處置項目地質和岩土工程屏障的地球科學評價」一文。該文指出一個永久性的完善的地質處置場必須具有與地質屏障對應的岩土工程屏障，建立場地，除考慮工程地質，水文地質與環境地質外，還要作岩土工程安全分析（岩土承載力、多層屏障系統評價、地震和構造分析、水文地質模擬、邊坡穩定性分析等）、制定安全計劃（制定減少或避免危害的措施、防止岩土坍塌和堆場破壞方法等），並在作大量室內和現場實驗、觀測的基礎上進行工程安全評價，同時，還須對正在運行中的處置場進行長期觀測並實施一系列安全防護措施。
（2）場地地質環境效應評價研究綜合化、系統化和定量化。自80年代中期以來，一些學者開始綜合全面地研究垃圾地質處置場的地質環境效應。如1984年美國學者Schroeder等研製了」地質填埋場水力學評價模型」即HELP模型，該模型抓住了垃圾填埋場中垃圾滲濾液量的大小對地質環境影響程度的關鍵因素，給出了在不同結構組合條件下滲濾液滲出量的估算方法，對場地水量的轉化進行了綜合計算。1988年Peyton,R.L.等通過對17個地質填埋場的長期模擬實驗，驗證了HELP模型的可靠性和適用范圍，Hollings-head,S.C.等（1989）利用該模型對填埋場的粘土隔水層厚度、滲透系數、表土層等因素進行了分析，對蓋層系統的改進作了進一步研究。Freeze,R.A.和Massman,J.等（1990,1991,1992）將決策分析方法引用到該領域研究，此方法以工程設計中的風險性理論為基礎，以系統工程最優化為目的，研究了基於風險-費用-效益的目標決策模型、地下水流與溶質運移模型和不確定性模型等三種模型的相互耦合，其研究結果對認識垃圾對地質環境的影響、指導填埋場優化設計、合理運行和管理具有重要意義。有的學者還綜合研究了垃圾中的有機質、
（3）地質處置場阻隔材料性能的研究日趨活躍。學者們在對垃圾污染物與地質體礦物成分，地下水等相互作用和轉化機理研究的同時，展開了污染質阻隔材料性能的研究。如加拿大學者D.A.Dixon（1992）從土中滲透系數、吸附性能、解吸能力，孔隙水運移規律等方面，對斑脫土的污染質阻隔能力進行了研究。另一學者RoLand Pusch（1989）研究了對填埋場襯墊粘土中適量的水理性質和化學性質都適宜的添加劑，以增強吸附性能、離子交換能力、改變土中孔隙水臨界水力梯度或起始水力梯度，提高其防滲能力。Beeman（1987）的「地質填埋場淋濾液對淺層含水層污染的微生物研究」一文，綜合考慮了微生物共同作用下有機物的降解特徵等。
（4）計算機人工智慧系統引用於該領域。1991年，Modymont,C.L.等將人工智慧的知識系統應用到填埋場對地下水環境影響的評價中；C.Irigar等（1994）在「西班牙格拉納達區為城市垃圾處置場選址的地理信息系統岩土工程和環境評價」一文中，詳細介紹了地理信息系統在垃圾處置場選址中進行岩土工程設計和環境評價等方面的應用。
應該指出的是，上述幾個階段只是根據其主要特點來劃分的，並不是截然分開的。各個階段的研究相互滲透，反應了垃圾地質處置研究從初級向高級發展的趨勢和過程。
二、國內地質處置的研究現狀
與發達國家相比，我國在垃圾地質處置研究方面存在較大的差距。
我國在「七五」期間，在全國范圍內開展了城市垃圾無害化處置技術的試點研究。在借鑒發達國家先進經驗基礎上對地質填埋、堆肥、焚燒和資源回收利用等各試點項目的經濟技術全面進行分析評估後，確認地質填埋處置技術是最適宜我國國情的實用處置技術之一。建設部和科委於1991年9月正式把地質填埋處置技術確定為我國近期推廣的首選技術。並先後在杭州、上海、天津、廣州等城市開展了城市垃圾的地質填埋工作，並將是否建立城市垃圾的地質填埋場作為國家級衛生城市的一個重要指標。這標志著我國城市垃圾地質處置工作進入了新階段。其研究現狀與發展趨勢可以歸納如下。
總體上，我國目前在該領域的研究水平相當於國外第二或第三階段的研究水平，但某些研究成果已經達到了國外第四階段的研究水平。
1988年，上海市環境保護科學研究所編寫了上海江鎮和老港兩個垃圾堆場的環境影響報告書，其內容涉及到堆場的地質、水文地質條件、地質結構特徵、垃圾成分及滲濾液數值模擬計算等。在1991年前，公開發表的論文還以文獻調查綜述為主。如林學玉（1984）、黃明敏（1988）、張雪堯和鄭銑鑫（1988）、孟月娥（1990）、梁金火（1991）、張虎元（1991）、劉長禮（1991）分別撰文介紹了國外城市垃圾地質處置選址原則、環境地質調查、取樣分析、監測設計、地球化學過程和模擬、填埋場所產生的主要環境地質問題和地下水污染控制等情況。自90年代起，某些具體的初步研究成果開始出現。如左明麒（1990）和劉東（1991）分別撰文介紹了天津瑪鋼廠利用垃圾填土強夯後作地基及武漢環衛所對該市郭茨口填埋場滲濾液成分特徵及其變化規律的模擬實驗結果。此外，一些研究生開始以該領域研究為題作為學位論文。
比較能夠代表我國在現階段該領域研究水平的科研成果，首推「八五」地礦部科技攻關項目「上海浦東新區垃圾堆放對區域環境影響評價」、「上海浦東新區選定地段垃圾堆放場地適宜性評價」、國家自然科學基金委資助項目「城市垃圾堆放填埋場的地球化學效應及作用機理」（1995～1997）和國家自然科學基金委資助項目「垃圾填埋場粘性土墊層阻隔能力的研究」（1996～1998）等四個項目的研究成果。這些研究項目取得的主要進展如下：
（1）採用實體物理模型模擬實驗，應用化學動力學、水動力學彌散理論，建立了垃圾滲濾液中有機氮、
（2）較深入、系統地研究了垃圾堆場-土系統中微生物對氮化物及某些金屬污染元素的遷移轉化和相互作用機理，探索了硝化菌和反硝化菌對
（3）深入、全面、系統地研究了垃圾處置場對環境影響的評價方法，並對某些垃圾場對環境的污染進行了分析評價。
（4）利用系統工程原理、方法，探索出了一套適合於垃圾地質處置場址的綜合、系統的優化選擇的理論和方法。
（5）研究了場地土中污染質溶液在不同層次的孔隙組成的土中的運移規律，得出了用孔隙水臨界水力梯度來計算垃圾處置場與地表水、地下水體之間的距離、場底粘土襯墊厚度、密度等參數的計算方法。
（6）深入系統地研究了各種粘土（粘土、重粘土、粉質粘土）及各種特殊土（風化煤、泥炭和膨潤土）及其不同比例的混合材料對各種污染質的阻隔能力及各種材料襯墊的鋪設方法，提出了適合我國國情的襯墊系統的鋪設思路、理論和方法。
（7）研究得出了分別適合於南方和北方垃圾填埋場的不同堆填模式和管理模式。
（8）提出了地質填埋處置的效益工程理論和方法。效益工程理論的核心和目標就是同時考慮經濟效益、環境效益和社會效益。從城市垃圾填埋處置場址的選擇、場址不良地質問題的處理、填埋工程的設計、防滲襯墊系統的鋪設到工程的施工、滲濾液的處理、填埋場終期的開發利用等各個環節，採用系統工程的層次分析法和最優化理論方法，使經濟效益、環境效益和社會效益達到最佳配置和完美的統一。
這些研究成果總體的水平處於國內領先地位，而有的達到了國際先進水平。
歸納起來，該領域現階段的國內外研究熱點和發展方向如下：
（1）垃圾污染物在場地土體及地下水中的運移規律和歸屬的物理化學及生物化學作用機理。
（2）微生物對污染物在地下水和包氣帶中的積累、降解和消散的調控機制。
（3）不同襯墊材料對垃圾污染質的凈化機理和阻隔能力。
（4）垃圾污染環境的生物化學治理理論和方法。
（5）由於我國人口多，垃圾數量巨大，垃圾圍城、危害環境的情況在全國各大、中城市十分普遍。因此，國內有實力的科研機構在政府的支持下，正對一些特大城市（如北京）進行垃圾對環境的影響評價及填埋場規劃場址的選定工作。隨著國家經濟實力的不斷提高，這樣的工作還將在其他城市逐漸展開。
C. 黃土地區的城市垃圾填埋場選址適宜性評價
一、黃土地區垃圾場選址影響分析［6～16，23～29］
黃土在我國北方地區分布廣泛，面積達63.53萬km2［23，24］。典型的黃土由黃灰色或棕黃色的塵土和粉砂細粒組成，含多量鈣質或黃土結核，多孔隙，有顯著的垂直節理，無層理，在乾燥時較堅硬，一被流水浸濕，通常容易剝落和遭受侵蝕，甚至發生濕陷坍陷。晚更新世和全更新世的黃土多具有濕陷性，但第四紀早、中更新世黃土，一般不具有濕陷性［25～29］。濕陷性黃土主要分布在太行山以西，西寧、蘭州以東，秦嶺、黃河以北，銀川、呼和浩特以南的廣大地區，在遼寧等地區也有零星分布。面積38萬km2，約占黃土面積的60%左右［23～25］。
黃土地區乾旱少雨，河湖水系稀少，地下水賦存條件差，多由上覆黃土層的孔隙、裂隙水和下覆的碎屑岩裂隙、孔隙水組成，水量少，不易開采。由於區域生態環境較差、交通也落後，經濟發展相對比較滯後，這給區內分布城市的垃圾無害化、減量化處置帶來了困難。經濟的欠發達，基本上無力採用成本較高的焚燒、堆肥方法處置城市垃圾，而且這種方法不適宜黃土地區產生的垃圾類型。但黃土地區卻有著豐富的荒蕪土地資源，利用這些荒蕪土地填埋處置城市垃圾將是目前較適合黃土地區的選擇方法。
對於在黃土地區進行城市垃圾填埋處置的選址，其影響因素除多數與一般山區影響相同外，還將突出受到以下因素影響:①水力連通性影響。場地與地下水或地表水體的水力聯系性對垃圾場選址影響較大。如垂直裂隙、孔洞發育的黃土地層，易與地下水或地表水體發生水力聯系，不適宜選做垃圾填埋場地。②工程地質影響。工程地質特性主要從場地的穩定性方面對垃圾場選址產生影響，不同歷史成因的黃土岩層，其土層壓密程度，孔隙、裂隙蟲孔的發育不同，黃土的水理性以及潛蝕性、濕陷性等不同，導致的不良地質環境隱患不同，形成對垃圾場的破壞水平不同。
由以上可以看出，由於黃土地區乾旱少雨，極度缺水，但荒蕪土地資源豐富。處置城市垃圾的填埋場一般需要重點考慮地形或場地容積大小的影響，但應絕對避開水源地或避免對水源及地下水形成污染，選在遠離水源的地方。目前現行的垃圾填埋場選址方法還不能完全適用，也沒有較成熟的參考方法借鑒。因此，探討一個適宜在黃土地區應用的垃圾填埋場選址評價方法，就十分必要。
二、黃土地區垃圾場選址評價原則
垃圾填埋場選址的基本原則是，以合理的技術、經濟方案和盡可能少的投資，收到最理想的經濟效益，實現保護環境的目的。根據黃土地區的地質環境特點，我們認為黃土地區垃圾場選址的總體原則除與一般山區垃圾場選址原則大體接近外，還需補充或加強針對崩塌、滑坡易發區的迴避及對水源地污染的重點防範工作。
三、黃土地區垃圾場選址評價方法
(一)黃土地區垃圾場選址評價思路
在繼承發揚垃圾填埋場選址一般主要考慮環境地質條件、環境保護條件、交通運輸條件、場地建設條件、社會環境等影響因素基礎上，重點針對黃土地區的地質環境條件特點，補充、加強了針對黃土的多孔隙、垂直節理發育以及地形地貌影響等的評價。而對於黃土的濕陷性、潛蝕性影響，由於經過一定夯實處理便可消除這種影響，所以未予突出考慮。具體選址評價程序為:先依據地形地貌條件、場地容量條件進行粗選，選出候選靶區。再根據場地可利用性條件、環境地質條件、交通運輸條件、環境保護條件、場地建設條件、社會環境影響等情況，結合建設部《城市生活垃圾衛生填埋技術標准》(CJJ17—2004)［8］、中華人民共和國國家標准《生活垃圾填埋污染控制標准》(GB16889—2008)［10］、《中華人民共和國固體廢物污染環境防護法》［12］、《城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標准》(建標［2001］101號)［9］、《中華人民共和國大氣污染防治法》(2004)［11］及社會經濟發展和城市發展規劃等，利用一定的成熟分析法則，對候選靶區進行量化打分評價，最後根據每個候選區得分的大小，對它們的適宜性進行優劣排序，最終實現對黃土地區未來垃圾填埋場的優選評價。
(二)黃土地區垃圾場選址評價方法
1.黃土地區垃圾場選址的層次分析評價模型構架
根據以上分析，借鑒現行一般垃圾填埋場選址評價方法及其層次評價體系的構建特點，構建適用於黃土地區的垃圾填埋場選址評價方法和相應的層次分析模型。新構建的評價方法共設6大類評價因子層面和23類三級評價因子，7類四級評價因子。並按影響因子的不同特點，構架為A、B、C、D四層分析模型(圖4－6－1)。
圖4－6－1 黃土地區城市垃圾填埋場優選評價層次結構模型圖
其相應的層次分析計算方法，採用如下層次分析評價模型(4－6－1)式進行。
城市地質環境評價理論方法
2.黃土地區垃圾場選址評價因子的實際權值標准構建
按照上述在黃土地區選址垃圾填埋場的影響因子特點，結合黃土地區的城市發展規劃、經濟實力、土地資源及環境地質條件等，構建相關影響因子的實際貢獻權值標准值見前列表4－4－1～表4－4－4及下列表4－6－1～表4－6－3示。
表4－6－1 環境地質條件影響－地貌類型權值確定
表4－6－2 環境地質條件影響－水污染防護條件權值確定
表4－6－3 環境地質條件影響－場地穩定程度權值確定
續表
3.黃土地區垃圾場選址評價標准
根據有關研究成果和成功的實踐經驗，適宜性的等級標准採用百分制是較適合的。表4－3－7是填埋處置場(區)適宜性等級標准。
4.黃土地區垃圾場選址評價流程
與岩溶地區的垃圾場選址評價流程相同。
四、黃土地區垃圾場選址評價應用實例
下面就上述分析提出的選址評價方法，在垃圾填埋選址較困難的太原、呂梁黃土地區進行實例應用分析。
(一)環境地質概況
1.太原市環境地質概況
太原市地處太原新裂陷盆地內，地貌單元為黃土丘陵，次級地貌類型為「U」形沖溝和黃土梁峁，地形地貌類型較復雜，區內地質構造簡單，出露地層為第四系鬆散層，岩性岩相較穩定，岩土體工程地質性質良好，工程水文地質條件一般，人類工程活動對地質環境的影響一般，地質災害不發育。
2.呂梁市環境地質概況
呂梁市地處呂梁新裂陷盆地內，地貌單元為黃土梁峁丘陵，次級地貌類型為「V」形沖溝和黃土梁峁地表為較典型的黃土梁峁丘陵地帶。黃土形成年代較老，多為離石黃土。這里「V」形溝壑深切，植被差，侵蝕強度大。
(二)黃土地區垃圾填埋場選址適宜性評價模型構建
根據資料分析及現場踏勘情況，擬選出太原侯村、山莊頭及呂梁田家匯3個垃圾場地，其環境地質條件如表4－6－4所示。該3個擬評選垃圾填埋場址全部位於黃土分布地區，可用黃土區垃圾場選址評價模型來進行選址評價。由此，我們針對這些區域黃土的環境地質特點，應用前述相關垃圾填埋場選址評價方法構建了如圖4－6－1的層次評價結構圖。
(三)評價模型中各層影響因子理論權重計算
利用層次分析法，依照黃土地區環境地質特點，按照地質環境條件、場地可利用性、環境保護條件、交通運輸條件、建場條件、社會影響等為第一層面組合，再依此層面各因子的下屬因子集合分別為次一級層面組合，再次一級的遞階層面組合依次類推，得到一系列呈遞階式排列的不同層面影響因子的組合。再按9標度法則構造出一系列判斷矩陣，通過一定方式的計算及相關檢驗，得到影響黃土地區垃圾填埋場選址評價因素及其遞階歸屬子因子間的相對權重值(表4－6－5)。
(四)黃土地區垃圾填埋場選址適宜性評價
根據本文推出的黃土地區垃圾填埋場選址評價方法流程，結合山西太原、呂梁兩地環境地質特點，我們首先依據相關資料及實地踏勘調查，選擇了太原侯村、太原山莊頭、呂梁田家匯等三個垃圾填埋場址進行適宜性評價。各候選場地的環境條件見表4－6－4。
表4－6－4 黃土地區未來垃圾填埋場候選場址環境概況表
續表
結合表4－6－4實際環境情況，對應表表4－4－1～表4－4－4及表4－6－1～表4－6－3查出各候選場地按層次分析模型評價的基層影響因子的實際貢獻權值，連同前已計算出的理論權值，一同代入(4－2－1)、(4－2－2)式計算，即可得到各候選場地的適宜性評價分值，見表4－6－5。
表4－6－5 黃土地區垃圾填埋場址適宜性評價分值表
續表
由表4－6－5看出，針對太原侯村、太原山莊頭、呂梁田家匯3個場地的垃圾填埋適宜性評價分值分別為74.39、66.99、73.2，對應表4－3－7的分級評價，3個場地皆為勉強適宜作為黃土地區的填埋垃圾場地。
五、結論
通過前文論述及應用實例驗證，上述垃圾填埋場選址評價方法適宜作為黃土地區城市固體垃圾無害化、減量化填埋處置場址的優選評價方法，它具有較強的針對性、可操作性和實用性。
D. 剛性填埋場是否可以建立在地質條件不好的地方
不可以。地質條件不好，剛性就可能失去作用。
E. 垃圾填埋場的選址應考慮哪些方面
生活垃圾衛生填埋場的選址主要從社會、環境、工程和經濟等方面因素來考慮。
F. 什麼是地質岩組和地質岩性有什麼區別
組是一個比較小的單元.是個地質分層的單位,比如東營凹陷的沙河街組、東營版組、館陶組,泌陽凹陷下權第三系的核桃園組等等,岩性就是該組內的岩石（或岩屑）的特性.
地質岩性指岩石的軟硬程度及成因，如：花崗岩、大理岩、沉積岩、泥岩等，是劃分岩石等級的主要依據.
G. 地質中如何具體劃分岩性
地質岩性指岩石的軟硬程度及成因，如：花崗岩、大理岩、沉積岩、泥岩等，是劃內分岩石等級的容主要依據；岩石結構是指斷層、節理、破碎等的統稱，是邊坡支護的設計依據。
地層岩性和地質岩性的區別。
地層岩性：一般指場地的岩性，特指某個場地，范圍較小，描述較具體、詳細，一般需要布設鑽孔來查明。多用於初設、施工圖階段。
地質岩性：一般指區域地質的岩性，特指某個區域，范圍較大，描述較簡單，一般查閱區域地質圖。多用於選址階段。
所以說，在工程選址中，對於中小型建設工程，要注意它的地質構造與地層岩性；而對大中型建設項目，要注意它的地質構造與地質岩性。
H. 選擇垃圾填埋場應考慮哪些地質條件
垃圾填埋場選址原則：
首要任務是選址。從工程安全形度出發，填埋場的選址應確保其周邊環境(生態環境、水環境、大氣環境)以及人類的生存環境等的安全；從經濟角度考慮，只有通過先進的選址技術才能達到節省工程造價的目的。
①選址總原則
垃圾填理場的選址應以合理的技術方案和盡量少的投資，達到最理想的經濟效益，實現保護環境的目的。
②場地位置
垃圾填埋場，應在城市工農業發展風景規劃區、自然保護區之外，應在行洪區或洪泛區、供水水源保護區和供水遠景規劃區之外，應在機場、濕地和地震沖擊區(250年內地震加速度超過0.19m/s2的概率不低於10％的地區)以外，應具備較有利的交通條件。
③場地地形
場地坡度應有利於填埋場施工和其他配套建築設施的布置。垃圾填埋場不宜選址在地形坡度起伏變化大的地方和低窪匯水處。原則上，地形的自然坡度不應大於5％，場地內有利地形范圍應滿足使用年限內可預測的有害廢物產生量，應有足夠的可填作業的容積，並留有餘地。應利用現有自然地形空間，將場地施工土方量減至最小。
④對地表水域的保護
所選場地必須在100年一遇的地表水域的洪水標高泛濫區之外，或歷史最大洪泛區以外；應在未來(長遠規劃中)可預見的水庫或保護區之外；應與河流和湖泊保持一定距離。
⑤對居民區的影響
場址至少應位於居民區lkm(參照德國標准)外或更遠。運輸或作業期間有害廢物飄塵或氣味應在氣象擴散條件下不影響居民區，並在建場前做好該方面的環境影響評價。且填埋場在作業期間，雜訊的影響應符合居民區的雜訊標准。場地距居民區必須有足夠的安傘距離。
⑥對場地地質條件的要求
場址應選在滲透性弱的鬆散結構岩層或堅硬層的基礎上，天然地層的滲透性系數最好達到10（-8）m／s以下，並具有一定厚度。場地基礎岩性應對有害物質的運移、擴散有一定的阻滯能力，最好為粘性土、砂質粘土以及頁岩、粘土岩或緻密的火成岩。場地應避開斷層活動帶、構造破壞帶、褶皺變化帶、地震活動帶、石灰岩洞發育帶、廢棄礦區或坍陷區、含礦帶或礦產分布區，以及地表為強透水層的河谷區或其他溝谷分布區。
⑦對場地水文地質條件的要求
場地基礎應位於地下水(潛水或承壓水)最高峰水位標高至少1m以上(參照德國標准)，及地下水主要補給區范圍之外；場地應位於地下水的強徑流帶之外；場地內地下水的主流向應背向地表水域。場址不應直接選擇在滲透性強的地層或含水層之上，應位於含水層的地下水水力坡度平緩地段。場地選擇應確保地下水的安全，且應設有保護地下水的嚴密技術措施。
⑧對場地工程地質條件的要求
場地應選在工程地質性質有利的最密實的鬆散結構和堅硬岩層之上，並具有一定厚度，以起到良好的防止污染的屏障作用。場址基礎的鬆散結構或堅硬岩層的工程地質力學性質，應保證場地基礎的穩定性和使沉降量最小，並有利於填埋場地邊坡穩定性的要求。場地應位於不利的自然地質現象如滑坡、倒石堆等的影響范圍之外。
⑨對填埋場密封層和排水層材料的要求
作為防滲層使用的粘土密封層材料和作為排水層的濾料材料，因用量大，為節省投資，應盡量就地取材，並應有充足的可采量和質量來保證填埋場的施工要求。
⑩對場地使用面積的要求
填埋場場地應選擇具備充足的可使用面積的場址，以有利於滿足廢棄物綜合處理、長遠發展規劃的需要；應有利於二期工程或其他後續工程的新建使用；應為城市工業廢物和生活垃圾集中排放和管理，以及綜合治理打下良好的基礎。參照《環境岩土工程》。
I. 垃圾填埋場勘察的岩土工程評價包括哪些內容
1、地質填圖及地形測量
工作內容包含地形地貌、居民點分布、水文、岩性、構造（褶回皺、斷裂、裂隙）、答生態環境。
2、工程物探
查明場區及近場區地質、水文及工程地質條件（主要用於初勘階段）。方法有電測深、地質雷達、地震、測井等。
3、工程鑽探
目的是了解區內地質、水文和工程地質條件。工作內容是鑽探及原位測試，採取各種測試、試驗樣品（土樣、岩樣、水樣）。
4、水文地質試驗
目的是查明場區各岩土層的滲透性能。具體方法有滲水、注水、壓水、抽水等。
5、室內實驗測試
測定採取樣品的基本物理、力學性質指標及滲透性指標。野外勘察工作結束後。應編制垃圾填埋場岩土工程地質勘察報告，基本內容主要包括：前言、勘探工作綜述、區域自然地理、區域地質、區域水文、場區地質、場區水文、區域及場區工程地質、環境岩土工程評價、結論與建議。