高博，葉明強，朱春游，曾毅夫，周益輝

（1.航天凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆L沙 410100；2.長沙環(huán)保（服務(wù)）工業(yè)技術(shù)研究院，長沙 410100）

隨著城市居民生活水平的提高，生活垃圾、固體廢棄物的產(chǎn)生量也逐年遞增，生活垃圾圍城的問題，已成為全球性的環(huán)境污染難題[1]。

陳腐垃圾也稱作存量垃圾，其存在不僅對城市生活環(huán)境衛(wèi)生造成了不良影響，而且也制約了土地的利用。更重要的是，陳腐垃圾在污染土壤的同時，會對地下水造成潛在的污染，導致居民飲用水安全受到極大危害和威脅[2]。因此，治理城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村遺留的大量陳腐垃圾堆積場地及堆積坑已迫在眉睫，解決垃圾場占用的土地、水源、大氣等資源的污染問題已迫在眉睫。

為綜合有效治理我國體量大、面積廣的垃圾堆積堆放場問題，并避免垃圾衛(wèi)生填埋場的缺點與不足，可實施垃圾堆放場地及垃圾衛(wèi)生填埋場地的開采復墾復用技術(shù)，這不僅能徹底改變“垃圾圍城”的現(xiàn)狀，而且可以有效增加衛(wèi)生填埋場地的使用時間和壽命，最大限度地開發(fā)并實現(xiàn)垃圾填埋場地的“減量化、資源化、無害化”目標。

1 垃圾填埋場場地修復的目的和意義

當前，城市生活垃圾處理方式多以直接填埋為主，沒有經(jīng)過任何衛(wèi)生處理的垃圾場，特別是非正規(guī)的垃圾填埋場對環(huán)境產(chǎn)生污染，如含重金屬的廢渣垃圾會對大氣、地下水環(huán)境及周邊場地的土壤造成嚴重重金屬污染，對人類的生存環(huán)境和社會環(huán)境造成各種負面影響[3]。隨著都市化趨勢的迅猛發(fā)展，城市人口不斷增加，居民生活水平物資需求不斷提高，城市中需填埋的生活垃圾及可用于垃圾填埋的場地成反比。另一方面，城市對土地的需求量在不斷地加大，城市的體量規(guī)模也在不斷地擴張，用地緊張的問題也越來越突出，采用科學有效的方法，使現(xiàn)有的已經(jīng)填埋的垃圾加速降解，實現(xiàn)垃圾填埋場地的復墾復用以及對污染土地的綜合開發(fā)利用，是目前各級政府關(guān)注和急需解決的環(huán)境問題。

目前，衛(wèi)生填埋法是廣泛使用且公認較為安全的方式，是經(jīng)濟環(huán)保的垃圾處理處置方法。但垃圾在填埋過程中，滲濾液的污染也不可忽視，治理垃圾滲濾液也是需要解決的難點問題。垃圾滲濾液的成分十分復雜，其中含有濃度很大的“致癌、致畸”有機、無機化合物和重金屬含量較高的有機廢水[4]。氮、磷含量的升高是水體發(fā)生富營養(yǎng)化的主要誘因，富營養(yǎng)化的水體還可能影響生活飲用水和工業(yè)、農(nóng)業(yè)使用水水源。若不妥善安全處理垃圾滲濾液，將對生活環(huán)境和人體健康造成非常大的隱患。

2 垃圾填埋場場地修復方案及技術(shù)

2.1 生態(tài)修復技術(shù)

生態(tài)修復技術(shù)是利用微生物、生態(tài)工程以及土建工程的綜合處理技術(shù)，根據(jù)生態(tài)生物學的基本原理，采用相應措施，使生態(tài)系統(tǒng)的大體結(jié)構(gòu)、發(fā)展功能和生物生態(tài)潛力在最短的時間內(nèi)恢復到正常水平，或者更高的生態(tài)水平。生態(tài)修復技術(shù)是一種實用且廉價的綠色無公害生態(tài)治理專項技術(shù)，可用于較大面積的環(huán)境污染整治，具有較好的生態(tài)環(huán)境綠化、美學生態(tài)景觀修復價值，不僅消除了環(huán)境中的污染物質(zhì)，又起到了美化綠化生活環(huán)境的目的，具有明顯的生態(tài)、環(huán)境效益，并能產(chǎn)生較可觀的經(jīng)濟效益和社會效益[5]。

對于已進行了封場處理的生活垃圾衛(wèi)生填埋場，國內(nèi)外采用的技術(shù)主要是生態(tài)修復技術(shù)，該技術(shù)主要采用植物進行生態(tài)環(huán)境修復。植物修復是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，而該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，最終達到土壤環(huán)境污染治理及生態(tài)環(huán)境雙重修復的目的[6]。因為生活垃圾填埋場主要是填埋處理城市垃圾的地方，而生活垃圾中的各種營養(yǎng)成分也是供植物生長具有良好效果的有機肥料。通過富集作用的植物快速生長，能起到固土壤保水源的作用。生態(tài)綠色植物生物修復工程形成的小規(guī)模范圍場地，還能夠起到凈化環(huán)境、凈化空氣、從根本上抑制防止粉塵擴散、遷移，有效降低減輕環(huán)境污染，起到殺滅病菌、美化生態(tài)環(huán)境的作用。植物修復以其具有的良好生物凈化效果，獨特優(yōu)勢的經(jīng)濟成本，運行、能耗低的經(jīng)濟效益，簡單方便易行，有利于重建重構(gòu)和恢復綠色生態(tài)良好的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等優(yōu)勢，備受關(guān)注。

2.2 固化穩(wěn)定化修復技術(shù)

固化穩(wěn)定化修復技術(shù)是固化技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)的有機結(jié)合，固化技術(shù)的實質(zhì)是用較機械的方法或方式將污染物完全封閉在一個固態(tài)產(chǎn)物內(nèi)，隔絕污染物與外界環(huán)境的聯(lián)系，控制其遷移。穩(wěn)定化技術(shù)是添加化學穩(wěn)定劑改變土壤的理化性質(zhì)，通過吸附和離子交換作用、沉淀和絡(luò)合作用，降低污染物的遷移能力和生物有效性。適合污染土壤固化穩(wěn)定化再利用的土地，利用類型有工業(yè)和公用工程用地、商業(yè)辦公用地、娛樂、公園用地、倉儲和交通樞紐用地、道路和居住用地、生態(tài)恢復用地和居住用地等。

固化技術(shù)具有工藝操作簡單、價格低廉、固化劑易得等優(yōu)點，但常規(guī)固化技術(shù)也有缺點，如固化反應后土壤體積都有不同程度的增加，固化體的長期穩(wěn)定性較差等。而穩(wěn)定化技術(shù)則可以克服這一問題，如近年來發(fā)展的化學藥劑穩(wěn)定化技術(shù)，可以在實現(xiàn)廢物無害化的同時，達到廢物少增容或不增容，從而提高危險廢物處理處置系統(tǒng)的總體效率和經(jīng)濟性，還可以通過改進螯合劑的結(jié)構(gòu)和性能使其與廢物中的重金屬等成分之間的化學螯合作用得到強化，進而提高穩(wěn)定化產(chǎn)物的長期穩(wěn)定性，減少最終處置過程中穩(wěn)定化產(chǎn)物對環(huán)境的影響。由此可見，穩(wěn)定化技術(shù)有望成為土壤重金屬污染修復技術(shù)領(lǐng)域的主導。

3 國內(nèi)外垃圾填埋場場地修復技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 國外生態(tài)修復技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

為了解決垃圾填埋場占地面積大、土地無法使用的問題，同時兼顧考慮城市的市容市貌、形象美觀等問題，垃圾填埋場一般在封場后開發(fā)成各種娛樂場所。在一些發(fā)達國家，對于生活垃圾衛(wèi)生填埋場的修復復墾要比我國早。20世紀60年代，巴黎政府對一座廢棄物填埋場地進行了土壤浮土及生態(tài)綠化修復，通過種植綠色生態(tài)植物，利用植物的生態(tài)恢復方法將其打造成了現(xiàn)在的比特蒙公園[7]。

美國對于生活固體廢棄物填埋處理衛(wèi)生利用場地進行生態(tài)修復的實例非常多，很多都是成功的。如美國紐約的Fresh Kills 垃圾填埋場是全世界最大的垃圾填埋場，這個生活垃圾衛(wèi)生填埋場現(xiàn)在已被建設(shè)成公園島[8]。在生態(tài)修復技術(shù)方面，該項目的生態(tài)修復技術(shù)采用了較為先進的催化輪栽技術(shù)，力求借助植物生態(tài)群落的自然繁衍生息過程，用最少的人工手段還原生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。因為填埋場內(nèi)的生活垃圾廢物可有效分解，而有機物整體生物沉降需要幾十年的時間，所以在30年時間中，將公園的各項建設(shè)分為3個階段進行，首先完成交通、道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，然后逐步建立非贏利性的公益基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)性的盈利場所項目，最后再將公園的各環(huán)節(jié)各部分逐步公開開放。

3.2 國內(nèi)生態(tài)修復技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

為了盡快修復恢復生態(tài)，國內(nèi)很多垃圾填埋場場地根據(jù)市場的需求，都采用了大量人工播種與植被養(yǎng)殖及生態(tài)綠色植物修復方法。因此，利用生活固體廢棄物填埋處理衛(wèi)生利用場地及垃圾堆體的自然環(huán)境，將其改造成景觀山體并進行覆土綠化，以生態(tài)植被及植物來鞏固山體，保持水土，固化減少水體流失，并以所述的山體為重要依托，對周邊生態(tài)環(huán)境進行綜合綠色的整治，建設(shè)成生態(tài)公園[9]。

4 老舊垃圾填埋場場地修復技術(shù)應用

4.1 基本工藝設(shè)計

垃圾填埋場好氧段生態(tài)修復的工藝流程如下：1）從井往陳腐固體廢棄物中注入新鮮空氣（尤其是氧）；2）向垃圾堆體環(huán)境中注入大量的水或回灌垃圾滲濾液；3）從抽氣井中將垃圾填埋場所產(chǎn)生的氣體抽出；4）對所抽出的垃圾填埋場有毒有害氣體進行凈化過濾；5）將凈化過濾后的生活垃圾填埋場有毒有害氣體有組織排放；6）在運行的基本過程中再收集（抽?。├鴿B濾液；7）對垃圾滲濾液進行完好的儲存和生態(tài)處理；8）將經(jīng)過深度處理的垃圾滲濾液再回灌到垃圾堆體中；9）使整個垃圾填埋場運行期間，對垃圾堆體溫、濕度和氣體組成成分進行在線監(jiān)測。

4.2 基本步驟

4.2.1 確定最終覆土層厚度

不同的生物植被類型對生存環(huán)境的基本要求不一樣，對覆土厚度、水源情況、蓄水量的需求也不同。種植了不同的生態(tài)植物，將決定當?shù)氐母餐辽疃群透餐亮康亩嗌?，而覆土量的多少直接決定了垃圾填埋場在進行場地修復時所產(chǎn)生的成本和投資。

4.2.2 測定土壤營養(yǎng)狀況及立地條件

在將要進行植被種植的場地，要先分析土壤中是否存在營養(yǎng)物質(zhì)及有什么樣的營養(yǎng)物質(zhì)。只有對土壤中的營養(yǎng)成分有了一定的了解后，才能因地制宜地分析是否可以種植或者是否能夠種植綠色植物。因此營養(yǎng)物含量水平的高低是決定是否要添加其他肥料的前提條件。如果一個項目下來，還要添加其它肥料，必然導致成本上升、投資上升，在經(jīng)濟上不合理，也不現(xiàn)實。

4.2.3 篩選耐性樹種

植物生長在垃圾填埋場的惡劣環(huán)境中，其生長存在很多困難，因此需要細心分析并選擇合適的植物。比如，對于填埋場地具有大量有毒有害氣體的情況下，很多植物會無法生長，但草本生態(tài)植物在這種環(huán)境下表現(xiàn)較突出，尤其是淺根系的植物，在這種環(huán)境下更是能表現(xiàn)很好的生命力。但是，類似淺根系的生態(tài)植物，對于生存環(huán)境中水的變化非常敏感，水分變化對于其生長有很大影響，因此必須考慮生態(tài)組成的方式，使大部分的水分被其它生物吸收，才能保持不需要大量水的植物快速、穩(wěn)定生長，因此必須要考慮良好的生態(tài)組合，以形成良好的生態(tài)系統(tǒng)，才能有利于該系統(tǒng)的良好發(fā)展。

4.2.4 重建植被

需要有植物、植被再次恢復、播種、種植的項目，當必選需要何種植物能適合這樣的場地時，一般是經(jīng)過以上的分析后，才能初步確定要選取的植物，然后根據(jù)場地的特點及生態(tài)條件，再選擇能夠適應該環(huán)境的植物進行種植。

5 結(jié)論

對我國大量存在的正規(guī)、非正規(guī)的垃圾填埋場，都需要有生態(tài)整治活動及資源化利用過程，這有利于發(fā)達和較發(fā)達地區(qū)有限、寶貴的城市土地資源得到充分利用。尤其是在經(jīng)濟發(fā)展較快、經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，表現(xiàn)突出的問題都是土地資源緊缺的問題。一些過去被認為是偏遠郊區(qū)的地方，現(xiàn)在也都發(fā)展為城市繁華地區(qū)，有的甚至發(fā)展成為城市中心地區(qū)，因此垃圾填埋場場地修復技術(shù)的廣泛應用將具有十分重要的意義。

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