填埋场环境下HDPE膜老化特性及其对周边地下水污染风险的影响

作者：向锐; 雷国元; 徐亚; 周荃^*; 刘玉强^*; 董路; 刘景财; 黄启飞

来源：环境科学研究, 2020, 33(04): 978-986.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.25

• 填埋场
• 长期性能
• 土工膜老化
• 地下水污染风险

为研究危险废物填埋场环境下防渗系统HDPE膜(高密度聚乙烯膜)材料老化规律及其对渗滤液产生、渗漏和区域地下水环境的影响通过HDPE膜缺陷现场检测及室内老化性能测试,获取了HDPE膜初始缺陷特征参数(漏洞密度)和缺陷演化特征参数(老化起始时间和半衰期)并以上述参数作为输入,综合运用HELP模型(填埋场水文过程评估模型)与Landsim模型(填埋场地下水污染风险模拟模型)对HDPE膜老化条件下的渗滤液产生、渗漏和地下水污染过程进行模拟预测.结果表明:①现场条件下HDPE膜在第2年开始老化,第8年达到半衰期.②HDPE膜老化导致漏洞数量和渗透系数增加进而导致渗滤液渗漏量增加,地下水污染风险逐渐增加.短期(0～5 a)内,地下水超标概率为0污染风险较小;中期(5～10 a)内距离填埋场200 m内污染超标概率污染≥80%,污染风险较大,但400 m外的污染概率为0,污染风险较小;就长期(>10 a)而言距离填埋场1 000 m处污染超标概率达100%地下水污染风险极大.填埋场现场条件下,防渗材料劣化及老化过程较实验室条件更为迅速,导致渗滤液长期渗漏、地下水污染风险加剧因此建议加强填埋场设计和运行中HDPE膜抗老化研究,保障危险废物填埋场长期安全运行.

• 单位
  中国环境科学研究院; 武汉科技大学; 环境基准与风险评估国家重点实验室