基于环境风险的危险废物填埋场安全寿命周期评价-徐亚.pdf
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1、中国环境科学 2016,36(6):18021809 China Environmental Science 基于环境风险的危险废物填埋场安全寿命周期评价 徐 亚1,2,3,能昌信1,2,刘玉强1,2,杨金忠1,2,3,刘景财1,2,董 路1,2*(1.中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012;2.中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所,北京 100012;3.北京师范大学水科学研究院,北京 100875) 摘要:通过系统分析危险填埋场的设计功能,结合安全寿命周期的定义,对危险废物填埋场的安全寿命周期进行了定义.在此基础上,通过文献查阅和理论推导确定了描述危
2、险废物填埋场主要单元性能衰减的老化模型,并结合课题组开发的渗漏环境风险分析模型,建立了危险废物填埋场的安全寿命评估模型,并选择中部某危险废物填埋场进行了案例研究.结果表明:随着防渗材料老化以及导排层淤堵,渗滤液渗漏量将逐渐增加,其安全贮存功能将逐渐丧失,并逐渐达到其安全寿命周期.仅就本案例而言,该填埋场的安全寿命周期为 385a;对安全寿命周期相关参数的敏感性分析表明,g9036g1998g8999g5242g994填埋场安全寿命周期g2588g17139相关,g2265g8680g5114g2414g5242和g2559g8712层g2414g5242g994安全寿命周期g2588g8503
3、相关,相关系数分g2047为g160.79g4510.99和0.72,g17837g16840明g2265g8680g5114g2414g5242对安全寿命周期g5445g2721g7368g3835,其g8437为g9036g1998g8999g5242,g7380g2530为g2559g8712层g2414g5242;g5224加g5390填埋场相关单元老化模型研究,开g4649其g1194g3252g13044对填埋场安全寿命周期的g5445g2721,进g980g8505g4448g2904危险废物填埋场安全寿命周期评g1227理论和g7053g8873. 关键词:g1593g5259
4、风险g727安全寿命周期g727渗滤液渗漏g727老化 中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1000g166923(2016)06g161802g1608 Risk-based method to assess the safe life of hazardous waste landfill. XU Ya1,2,3, NAI Chang-xin1,2, LIU Yu-qiang1,2, YANG Jin-zhong1,2,3, LIU Jing-cai1,2, DONG Lu1,2*(1.State Key Laboratory of Environmental Criteria
5、 and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;2.Research Institute of Solid Waste Management, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;3.College of Water Science, Beijing Normal university, Beijing 100875, China). Chi
6、na Environmental Science, 2016,36(6):18021809 Abstract:Through systematic analysis on hazardous waste landfills (HWL) design function, the definition of Safety Life Cycle (SLC) of HWL was given with reference on the traditional definition of SLC. Base on this, the models describing the degradation p
7、rocess of HWLs main functional units were determined by literature reviewing and theoretical analyzing. This models were then coupled with the ERAMLL (Environmental risk assessment model for the leachate leakage) to assess the SLC for HWL. A HWL in central area in China was selected as a case study,
8、 and the result reveals that: with the aging of geomembrane and clogging of drainage system, the leakage rate of leachate in HWL will increase with time. Its environment risk will increase, and the HWL will reach to its SLC. As far as this case is concerned, its SLC is about 385a; sensitivity analys
9、is on relevant parameters indicates that the parameter of leaching concentration has negative relation with the SLC, while the thickness of vandose and aquifer has the positive relation with the SLC. Among them, parameter that has the greatest influence on SLC is vandose thickness with the coefficie
10、nt of correlation equal to 0.99, and then are the limit value of leaching concentration and aquifer thickness with the coefficient of correlation equal to -0.79 and 0.72, correspondingly. Finally, this paper suggested that more effort should be paid to strengthen the research on aging models and the
11、 factors that influence the SLC in order to consummate the theory and method of SLC assessment. Key words:health risk;safety life cycle;leachate leakage;aging 近年来,危险废物填埋场作为危险废物安全处置的重要手段和设施在全国范围内大量建设 1g162.通过封场覆盖系统、预处理、防渗系统以及地质屏障等多层防护,危险废物填埋场能在一 收稿日期:2015-11-06 基金项目:国家科技支撑计划(2014BAL02B00);环保公益性行业科研专项
12、重点项目(201209022);国家自然科学基金项目(61503219) * 责任作者, 研究员, 6期 徐 亚等:基于环境风险的危险废物填埋场安全寿命周期评价 1803 定时期内有效防止危险废物中有害组分向环境的扩散,达到危险废物安全处置的目的3g167.研究表明,作为危险废物填埋场的主要功能单元,保证危险废物得到安全处理的封场覆盖系统、导排系统和防渗系统,其性能是会逐渐老化的.针对填埋场导排系统淤堵8g169的研究表明,导排管在运行一段时间后将发生淤赌,导排介质的渗透系数也将发生10g1505g10990g14279以g990的g15940g1955.对g3315g5049防渗g7460
13、g7021的研究10g1613也表明,g9213g5242g2476化、g13055g3818g13459g10043g4568,化g4410g14116g15444等g18129会g17908g6116 HDPE g14192防渗性能会逐渐g15940g1955,g9443g8946数量会逐渐g3698多.g2490g3818对等g3278化g7460g7021的研究也表明,g8712g8889、g11719g9796等g7460g7021对有害组分的g3278化和g12295定化作g11004也会g19555时间g15940g195514.g990g17860g7003g10498研究表明
14、,危险废物填埋场中的防渗系统、封场覆盖系统、导排系统、g3278化g7460g7021性能等g18129会g19555g11540时间g15940g1955,防止危险废物中的有g8614有害组分g17932散(g14279g3315g3768和地g991g8712环境中)的能g2159会逐渐g19489g1314.g13792g2490一g7053g19766,g2318g2047g1122生g8975g3415g3346填埋场,危险废物填埋场中有g8614有害组分以重金g4658g8757g7591物为主 15,其g19489g16311行为g17751g5381,有g8614有害g1031
15、7性将g19283时间g4396在.g3252g8504一g7098g990g17860功能单元老化,危险废物填埋场中有g8614有害组分将向g2620g17805环境介质g17813g12239,g8757g7591g3315g3768和地g991g8712,g17839g13792对g2620g17805g4633g8677g7512g6116g20290g8712安全g19394g20076. g11013g8504g2499g16277,危险废物安全填埋场其安全g4563g2641是有g19492的,g17241过一定g2620期安全填埋场将g993g1889“安全”. g3252g8
16、504对填埋场g17839行安全g4563g2641g2620期g16792g1227,g5194g1393g8504g6363导后g13505的g20130险管理行g2172有g11540重要的g4466g17353g5859g1053.g6164g16871安全g4563g2641g2620期,是g6363一g20045安全设施,g13475过设g16757、施g5049和g1363g11004,g11464到g1019g3845其g5529要的安全功能g13792g19668要g17839行g7044的g6249g17176为止的过g1225516g1617.在废物填埋g20058g35
17、07,国内g3818g4410g13785也g5332g4649g1114一g1135安全g4563g2641g2620期的g11468g1863研究.g3926Fady等12对作为填埋场g1166g5049衬垫(HDPEg14192)的老化g10317征研究、王殿武11对g3315g5049布性能g19555时间的g2476化g17839行g1114研究、Fleming等9对导排层渗透系数的g2476化g17839行g1114研究.然g13792g990g17860研究基本还停留在对填埋场某个单元老化性能的研究g990,将危险废物填埋场作为一个整体,g5194对其安全防护性能g2476化及安
18、全g4563g2641g2620期的研究未g16277报道. 本研究通过系统分析填埋场的设g16757功能,结合安全g4563g2641g2620期的定g1053,对危险废物填埋场的安全g4563g2641g2620期g17839行g1114定g1053.在g8504基础g990,通过g7003g10498查阅和理论推导确定g1114描g17860危险废物填埋场主要单元性能g15940g1955的老化模型,结合课g20076组g7512建的渗g9443环境g20130险g16792g1227分析模型,g5194通过耦合g15940g1955模型和渗g9443g20130险分析模型,建立g111
19、4危险废物填埋场的安全g4563g2641g16792估模型. 1 研究方法 1.1 填埋场安全g4563g2641g2620期定g1053及表征g7053式 目前没有针对危险废物填埋场安全g4563g2641g2620期的定g1053.在航空g2172g2159g4410等研究g20058g3507,安全g4563g2641g2620期一般定g1053为一g20045安全设施,g13475过设g16757、施g5049和g1363g11004,g11464到g1019g3845其g5529要的安全功能g13792g19668要g17839行g7044的g6249g17176为止的过g1225
20、516g1617.对g1122危险废物填埋场g13792言,其安全功能就是隔断危险废物中重金g4658等有害组分向环境和g1166体g17813g12239的途径,从g13792达到危险废物安全处置的目的,结合其他g20058g3507对安全g4563g2641g2620期的定g1053,本研究定g1053危险废物填埋场的安全g4563g2641g2620期为从其试运行g5332始,g14279其g3845去安全防护能g2159(对渗滤液中的有害组分)的过g12255. 饮水井, CG地下水中目标污染物背景值浓度目标污染物的 安全阈值浓度 无渗滤液渗漏时地下水 中的目标污染物浓度 安全寿命周期
21、渗滤液渗漏导致地下 水中污染物浓度增加 安全防护距离 危险废物填埋场污染物浓度图1 危险废物填埋场安全寿命周期计算框架 Fig.1 Framework of hazardous waste HWLSLC computation 假设点 p 位g1122危险废物填埋场安全防护距1804 中 国 环 境 科 学 36卷 离处,p 处地g991g8712中g8757g7591物的浓g5242为 C(t),当危险废物填埋场防渗和导排能g2159g991g19489导致 p 处g8757g7591物浓g5242 C(t)g19555时间升高,g5194在 T 时刻g17241过该类g8757g7591物
22、的g1166体健康浓g5242阈值CL,g8504时的T值极为危险废物填埋场的安全g4563g2641g2620期(图 1).据g8504,填埋场的安全g4563g2641g2499g11004g991式表g17860: SL Max( ), : ( ) CL)ttCt= (1) 式中:SL 为-危险废物填埋场安全g4563g2641g2620期;t 为时间,以危废填埋场g5332始运行为时间坐标轴的坐标原点;CL 为某类g8757g7591物的g1166体健康阈值;C(t)为t时刻安全防护距离处的g8757g7591物浓g5242. g3926已知安全防护距离处的g8757g7591物浓g5
23、242过g12255曲g13459,就g2499以根据该g8757g7591物的健康阈值浓g5242确定其安全g4563g2641g2620期.那么g1863键的g19394g20076是g16757算安全防护距离 p 处的g8757g7591物浓g5242g19555时间g2476化过g12255曲g13459及其的健康阈值浓g5242CL. 1.2 g8757g7591物浓g5242g16757算模型 1.2.1 ERAMLL模型介绍 地g991g8712中的g8757g7591物浓g5242g19555时间g2476化过g12255采g11004中国环境科g4410研究院g3278体废物
24、g8757g7591控制技术研究g6164g5332发的危险废物填埋场渗g9443环境g20130险分析模型(ERAMLL)g17839行g16757算18g1619.该模型是渗滤液产生模型、渗g9443模型、侧向导排模型、g8757g7591物组分在包气带和地g991g8712含g8712层中g17813g12239转化模型的g20130险综合分析系统,其求g16311g7053法综合考虑地表g19489g8712和径流过g12255、地表入渗g8712的堆体渗g9443和导排、堆体淋溶、以及渗滤液通过过粘g3315、g3315g5049g14192和复合衬垫的渗g9443、以及渗滤液渗g9
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- 基于 环境 风险 危险废物 填埋场 安全 寿命 周期 评价
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