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摘要：在中国湖北省荆门市，迎春，有一个市政垃圾填埋场，该填埋场于1989年建成，并于2004年关闭。该垃圾填埋场占地11.3公顷，为大约40万居民提供服务。尽管垃圾填埋场内置了渗滤液收集系统，但在垃圾处理场下方未建有膜衬。（Zhou et al。，2015）其初始设计功能未能有效防止污染物渗入土壤和地下水。因此，针对这个位于迎春的垃圾填埋场有可能存在的污染物扩散的情况，此文章将会采用在尼日利亚Gbekele的垃圾填埋场场地适宜性评估中的案例（Nomohanran，2015年），其介绍了一种监测污染物迁移的模型。污染物传输参数的原理考虑了三个要素，它们是纵向和传输分散性，有效孔隙率和延迟系数。
关键词：垃圾填埋場設計；污染物；檢測；模型；
1、地理环境
在中国湖北省荆门市，迎春，有一个市政垃圾填埋场，该填埋场于1989年建成，并于2004年关闭。该垃圾填埋场占地11.3公顷，为大约40万居民提供服务，该垃圾填埋场是为城市垃圾设计的，其形状向北倾斜。在填埋场服务期间，最初的市政处置量为每年3.65万吨，并增加到每年15.48万吨。到关闭之时，它已经掩埋了约50.1万吨的废物。该填埋场地址位于工业用区，半径为3公里，靠近经义高速公路和219号公路的南入口。有一条与迎春路相交的道路，全长约100m，附近的工业活动所利用交通服务。迎春路与精益高速公路和219国道相接，处于发达阶段。此外，该地点距离市中心约11.66公里，并且在该区域内没有机场或密集的市民居住空间。距厂区1公里的西北，北部和东北方向分别有三组工厂。站点位置的坐标在（30°31′N）至（31°36′N）的纬度和（111°51′E）至（113°29′E）的经度范围内。根据Google Earth的调查，附近5公里半径范围内没有裸露的地下水，包括河流或人工运河。服务于工业和家庭用水的水供应商通过地下桩来。地下水位随季节降水和蒸发而变化。湖北省的年平均降雨量在800-1600毫米之间，年平均气温在15-17°C左右。 （Li et al，2013）
黄线突出显示的区域是迎春垃圾填埋场。 周长0.97km，总面积52,558.82m²。 周围没有山脉或丘陵，既没有采石场，也没有矿山。 从Google Earth捕获的土地表明，地形相对平坦而平坦。 此外，还有两条红线是填埋场从北到南，从西南到东北的两条最长路径，它们覆盖了土地的大部分结构。 陆地轮廓由两条路径的横截面显示海拔和高度。垃圾填埋场的横截面路径来自下图1。
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图1迎春垃圾填埋场卫星图
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图2 迎春垃圾填埋场南北横截面
该图显示了从北到南的土地海拔，最高点是113 m，距离北点大约300 m，最低点是北面初始位置的87m。 最高点和最低点之间的差是26m。
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图3 迎春垃圾填埋场东西横截面
该图显示了从西南到东北的土地海拔，最高点在西南点的初始位置为110 m，最低点为90 m，与西南点相距约290 m。 最高点和最低点之间的差是20m。
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图4 迎春垃圾填埋场等高线
总结，由两个横截面提供的信息以及Google Earth的调查结果，等高线在地图上显示，高程每5米被划分一次。垃圾填埋场覆盖了113 m，110 m，105 m，100 m和95 m等高线。 通常，垃圾填埋场的形状在南侧倾斜，高程下降到北侧。 同样，最高位置在离南端1/3的位置，高度的降低从该位置扩展到周围区域。 在垃圾填埋场的西南侧和东南侧有一个丘陵地带。 但是，等高线表明附近区域的高度相差20m或更小，这意味着该区域不是平稳地抬升，而是相对平坦。
2、设计方法
Nomohanran（2015）在尼日利亚Gbekele的垃圾填埋场场地适宜性评估中的案例（Nomohanran，2015年）介绍了一种监测污染物迁移的模型。污染物传输参数的原理考虑了三个要素，它们是纵向和传输分散性，有效孔隙率和延迟系数。 Gbekele厂区的垃圾掩埋场为225km²。
纵向和横向分散性表示污染物在地下水流的方向上正在扩散，垂直于地下水流的扩散由横向分量表示（Nomohanran，2015年）。此外，分散性取决于土地面积和含水层深度方面的观测规模。在这种情况下，其纵向分散度准备为300 m，横向分散度准备为30 m。 （Gelhar et al 1992）
延迟系数用于衡量污染物在地下水流（尤其是碳）迁移过程中因吸附到固体材料上而被阻滞的程度。其次是分配系数（Kd），含水层的堆积密度和孔隙率，以下可称为方程式。有效孔隙率是连通的空隙空间与含水层体积之比。在这种情况下，它取自现场钻孔的平均水平，为34％。 （Nomohanran，2015年）
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公式2.1 (Nomohanran, 2015)
R = 延迟系数
r = 含水层的堆积密度(1.7 g/cm³)
m = 孔隙率(%) = 34%
这个案例假定柔性膜衬里失效，并且垃圾填埋场的污染物直接接触地下水。 此外，在垃圾填埋场的整个生命周期中，渗滤液的产生是恒定的。 此外污染物羽流范围摘要给出了污染物的具体传输范围和距离，其中包括酚，氨，氯和苯。 它说明了每种污染物分别可以在30、60和120年内达到的最远距离。 由于苯的浓度太低，因此被忽略了，因此在这种情况下涉及苯酚，氨和氯的迁移。
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表1 污染物转移参数总汇
尼日利亚Gbekele的垃圾填埋场距观测站东北1公里处有一处观察井。根据填埋场的地质报告，最近的定居点的距离是南部1公里，西部2.5公里，北部3.3公里和东部2.8公里。主要河流约27公里。另外，最近的机场和铁路的距离分别是22公里和12公里。从图表2.3中浓度为10μg/ l的苯酚扩散程度的测量来看，苯酚在120年内不会到达北，南和西侧的定居点。但是，在填埋场建成120年后，它将到达东部的定居点。为了测量图5中浓度为10μg/ l的氨气扩散程度，即使在填埋场建立后120年，氨气也不会在所有方向上到达任何最近的沉降点。此外，在图5中以10μg/ l的浓度测量氯化物扩撒程度时，氯化物将在建立后60年内流向北部和东部的定居点。但是，垃圾填埋场的生命周期为30年。因此，在垃圾填埋场寿命的30年之内，保守的结果是即使污染物被清除也不会造成危害。
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图5以10μg/ l的浓度测量的苯酚扩散（Nomohanran，2015）
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图6 以10μg/ l的浓度测量的氨气扩散（Nomohanran，2015）
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图7 以10μg/ l的浓度测量氯化物扩撒（Nomohanran，2015）
以以上案例的假设、污染物参考数据总汇、观察井设置方法和计算方法作为依据来对迎春垃圾填埋场进行设计、检测和计算。
污染物的来源是垃圾填埋场的重心所在。根据Google Earth观测迎春垃圾填埋场，应计划在距离填埋场重心以南700m处设置一个观测井甲（此处有地表水）；以东1.2km处设置一个观测井乙（此处有地表水）；以北2km处设置一个观测井丙（此处有村落）；以西2.2km处设置一个观测井丁（此处有村落）。
观测井将会在设置好之后提供未来30-120年潜在污染物的扩散数据，根据实际的地质报告和收集的数据可以推算出污染物扩散的范围和程度。
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图8 迎春垃圾填埋场重心与观察井甲、乙、丙和丁的直线距离
这种观察方法也适用于迎春填埋场设计，以评估在最坏的情况下现场处置的废物产生的污染物的危害和迁移。而且，观察井的设置足以监测土壤中受垃圾填埋场污染物源影响的任何变化。
3、局限性
数年间，迎春其附近周边的地表环境因工业、公路和建筑建设而变化颇大。因而其周边环境的地表水或丘陵海拔等地貌很可能会在短时间内改变，而导致检测井的数据未能按照其起始的假设而降低准确度，最终导致污染物扩散程度被误判。要改善这个方法的局限性需要以每年聘请专业地址测量公司来测量附近地表地貌的改变，继而更新计算的数据和污染物扩散情况的评估以及其阻止污染物扩散的措施。
4、总结
在中国湖北省荆门市，迎春垃圾填埋场，该填埋场于1989年建成，并于2004年关闭。该垃圾填埋场占地11.3公顷，为大约40万居民提供服务。尽管垃圾填埋场内置了渗滤液收集系统，但在垃圾处理场下方未建有膜衬。（Zhou et al。，2015）其初始设计功能未能有效防止污染物渗入土壤和地下水。因此，针对这个位于迎春的垃圾填埋场有可能存在的污染物扩散的情况，在此采用在尼日利亚Gbekele的垃圾填埋场场地适宜性评估中的案例中的方式（Nomohanran，2015年），在迎春垃圾填埋场的重心作为起始点辐射到东南西北方，各自设置一个观察井。利用其案例的数据案例的假设、污染物参考数据总汇、观察井设置方法和计算方法作为依据来对迎春垃圾填埋场进行设计。此设计以弥补迎春垃圾填埋场因设计缺陷而导致污染物扩散不能检测的失误，且此设计和后续的监测和计算将会显示未来30-120年的污染物扩散实际情况。
参考文献：
[1]Zhou, Chuanbin et al. 2015. “A Cost-Benefit Analysis Of Landfill Mining And Material Recycling In China”. Waste Management 35 : 191-198. Web.
[2]Nomohanran, Ochuko. (2015) “Assessment Of Site Suitability For Landfill Construction In Gbekele, Nigeria". Journal of the Geological Society of India 85.6: 745-752. Web.
[3]Li, Zhi-guo et al. (2013) "Soil Nutrient Assessment For Urban Ecosystems In Hubei, China". PLoS ONE 8.9: e75856. Web, available: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3785424/ [accessed 15 March 2016]