西藏高海拔地区生活垃圾堆放场土壤重金属污染特征及对策研究
钟贵江 申燕 周芙蓉
摘要：由于各种原因，在西藏高海拔地区存在不少非正规生活垃圾堆放场。本文以西藏高海拔地区某县11个生活垃圾堆放场为例，分析当地生活垃圾堆放场土壤重金属污染特征，并根据当地自然环境特点提出了污染防治建议。
关键词：高海拔；生活垃圾堆放场；土壤污染；重金属
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0058-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.034
Abstract： Due to a variety of reasons， there are many informal waste dumps in Tibets high altitude areas. This article uses 11 domestic garbage dumps in a high-altitude area of Tibet as an example to analyze the characteristics of heavy metal pollution in the local municipal waste dumps. ， and according to the characteristics of the local natural environment put forward pollution prevention recommendations.
Keywords： High altitude； Domestic waste dump； Soil pollution； Heavy metals
常见的生活垃圾无害化处理方法主要有焚烧、堆肥和卫生填埋三种。目前，我国采取的处理方式主要是把垃圾堆积或填埋于自然沟谷中，不规范的堆放极易对大气环境、水环境及土壤环境造成污染。西藏地区海拔高，地广人稀，运输成本高，大多数垃圾不能被回收利用或无害化处理，或直接就地焚烧，或堆积在简易收集坑内覆土填埋。本研究区域以牧业为主，周边均为天然草地，根据当地规划，研究区内的垃圾堆放场均需恢复为草地。牛羊的进入可能将植物富集的重金属带入食物链，从而对人体健康造成影响。控制和消除土壤污染源，是防止污染的根本措施。因此有必要调查清楚研究区生活垃圾堆放场地土壤环境污染特征，并提出相应建议[1]。
1 研究区概况
1.1 自然环境
研究区位于西藏自治区南部，属喜马拉雅山高山地貌，全县平均海拔在4700m以上。区内天然草场的分布与地貌、气候等环境条件紧密相关，以高寒干草原、高寒草甸为主，高寒垫状植被作为附属草场。
研究区属高原温带干旱半干旱季风气候区，总的特点是“长冬无夏，春秋相连”。年平均气温1.5℃，全年平均土温约高出全年平均气温1～2℃；一般在10月中旬或下旬土壤开始封冻，到第二年的4月份中旬或下旬开始解冻。区内年降水量较小，年平均降水量在300～400mm之间；蒸发量较大，年平均蒸发量约为2540mm。降水量少而集中，且蒸发量大是造成区内干旱严重、草地退化的主要原因。区内历年多风，全年平均风速在3.0～4.0m/s之间[2]。
1.2 研究区存在的主要问题
本研究共涉及生活垃圾堆放场11个，分布在区内邻近的5个乡镇，经调查，研究区周边均为草地，生活垃圾堆放场多数为利用原有非法挖沙形成的沙坑，少部分设有矮墙围挡。各个堆放场垃圾堆放量不等，其中以4#和11#两个堆放场的垃圾量最多，分别约为1040m3和2590m3。1#和5#堆放场堆积有较大比例的以建筑垃圾，其余9个堆放场均以生活垃圾为主，垃圾组分主要为日常生活产生的食物残渣、塑料、织物及玻璃瓶，另有少量废弃金属及石块渣土，有机物质含量较低。由于研究区特殊的气候条件，各堆放场中的垃圾腐化程度较低，渗滤液产生量较少，现场未见渗滤液流出。各堆放场垃圾堆放情况见表1。
由于垃圾堆放场地未采取任何防护措施，垃圾堆放场存在较多环境问题，主要包括不合理的土地占用、生态破坏、恶臭污染、蚊蝇及鼠类滋生以及渗滤液可能造成的土壤污染等问题。垃圾渗滤液不仅可能对土壤造成污染，还可能通过未做防渗处理的堆场场底经地表水和地下水的运移对区域水环境造成污染[3]。
2 材料与方法
2.1 土壤污染问题识别
收集研究区相关资料，对生活垃圾堆放场进行现场踏勘和初步采样分析，了解可能存在的污染。
（1）收集各垃圾堆放场相关的报告资料、相关管理部门的记录文件以及研究区自然和社会环境等资料。
（2）对各垃圾堆放场进行现场踏勘，在验证收集资料中的信息和获取资料中缺乏信息的同时，实地识别可能的污染状况和需要关注的环境问题。
（3）到研究区及周边走访相关人员，进一步了解研究区情況，并验证已有资料及现场踏勘获得信息的准确性。
（4）根据相关资料、现场踏勘和人员访谈的工作成果，对各垃圾堆放场设置有代表性的点位进行土壤采样检测分析，识别可能存在的环境问题。
2.2 土壤污染特征调查
根据现场踏勘，分别在各垃圾堆放场及外围采集代表性土壤样进行检测分析。
2.2.1 布点依据
根据国家《场地环境调查技术导则》（HJ 25.1-2014）、《场地环境监测技术规范》（HJ 25.2-2014）、《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2006）及污染识别阶段结果确定土壤采样布点。
2.2.2 布点原则
对每个堆放场场底土壤进行采样，并根据垃圾堆放时间和堆放量情况在堆放场区域进行适当加密布点，其中表层样深度为0～20cm，浅层样为20～60cm。同时在每个堆放场外围未受堆放场影响的区域采集一个背景样。本次共采集土壤样品46个，其中表层样39个，浅层样7个。
2.2.3 检测指标
土壤检测指标包括pH、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg等。
2.2.4 调查结果
土壤检测结果见表2。
检测结果表明，各堆放场不同点位土壤样中重金属含量较背景样有不同程度增加，其中Cu最大增加5.1倍，Pb最大增加0.85倍，Zn最大增加4.4倍，Cd最大增加7倍，Cr最大增加2.9倍，Ni最大增加2.6倍，As最大增加1.9倍，Hg最大增加131.9倍[4]。
3 土壤污染特征分析
根据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》中土壤基本项目筛选值（表3），采用单因子污染指数法对土壤受污染程度进行分析评价。单因子污染指数法的计算公式为：
Pi=Ci/Si
式中：Pi为土壤中重金属i的污染指数；Ci为重金属含量实测值；Si为标准值，选用《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》中土壤基本项目筛选值；若Pi≤1，说明土壤中重金属含量小于标准值，没有受到污染；若Pi>1，说明土壤中重金属含量超过标准值，指数越大表示污染物的积累越严重。
单因子指数评价分级标准参照《土壤环境质量评价技术规范》（二次征求意见稿）分成五级，分别为未污染、轻微污染、轻度污染、中度污染、重度污染，具体分级标准见表4。
各堆放场土壤单因子指数评价结果见表5。
从单因子指数评价结果可以看出，研究区垃圾堆放场地主要受到As污染，最大污染指数为1.67。各个堆放场的单因子指数评价结果表明，主要为7#和11#堆放场受到轻微污染。其他堆放场土壤样品重金属含量均未超过《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》中土壤基本项目筛选值。
虽然按照管控标准，研究区目前仅有两个堆放场受到轻微污染，但通过检测结果不难看出，各堆放场不同点位土壤样中重金属含量较背景样有不同程度增加，个别最大增加倍数达到131.9倍，说明各堆放场土壤已在一定程度上受到垃圾堆放污染影响。另外，11#垃圾堆放场土壤As背景值相比于其他堆放场较高，在后期相关工作中应予以关注。
4 结论与建议
4.1 结论
研究区不规范的生活垃圾堆放场已对土壤造成了一定程度的污染影响，由于生活垃圾渗滤液中的Hg、Cd、Pb、Cr、As等對土壤造成重金属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和不可逆转性等特点，因此需对研究区生产垃圾堆放场地堆积的垃圾进行分类清运处理，从根本上消除污染源，使生态环境得到改善[5]。
4.2 建议
（1）对研究区11个生活垃圾堆放场堆存的垃圾进行分类，清运至附近有处理能力的生产垃圾处理机构妥善处理。
（2）对受污染的堆放场进行污染土壤治理与生态修复。
（3）对研究区及类似区域统一规划，建设适宜当地环境和管理的生产垃圾收集、处理设施。
参考文献
[1] HJ 25.1-2014，场地环境调查技术导则[S].
[2] HJ 25.2-2014，场地环境监测技术规范[S].
[3] HJ/T 166-2006，土壤环境监测技术规范[S].
[4]土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）[S].
[5]土壤环境质量评价技术规范（二次征求意见稿）[S].
收稿日期：2018-04-13
作者简介：钟贵江（1979-），男，硕士，高级工程师，研究方向为水工环及环境保护。
摘要：由于各种原因，在西藏高海拔地区存在不少非正规生活垃圾堆放场。本文以西藏高海拔地区某县11个生活垃圾堆放场为例，分析当地生活垃圾堆放场土壤重金属污染特征，并根据当地自然环境特点提出了污染防治建议。
关键词：高海拔；生活垃圾堆放场；土壤污染；重金属
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0058-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.034
Abstract： Due to a variety of reasons， there are many informal waste dumps in Tibets high altitude areas. This article uses 11 domestic garbage dumps in a high-altitude area of Tibet as an example to analyze the characteristics of heavy metal pollution in the local municipal waste dumps. ， and according to the characteristics of the local natural environment put forward pollution prevention recommendations.
Keywords： High altitude； Domestic waste dump； Soil pollution； Heavy metals
常见的生活垃圾无害化处理方法主要有焚烧、堆肥和卫生填埋三种。目前，我国采取的处理方式主要是把垃圾堆积或填埋于自然沟谷中，不规范的堆放极易对大气环境、水环境及土壤环境造成污染。西藏地区海拔高，地广人稀，运输成本高，大多数垃圾不能被回收利用或无害化处理，或直接就地焚烧，或堆积在简易收集坑内覆土填埋。本研究区域以牧业为主，周边均为天然草地，根据当地规划，研究区内的垃圾堆放场均需恢复为草地。牛羊的进入可能将植物富集的重金属带入食物链，从而对人体健康造成影响。控制和消除土壤污染源，是防止污染的根本措施。因此有必要调查清楚研究区生活垃圾堆放场地土壤环境污染特征，并提出相应建议[1]。
1 研究区概况
1.1 自然环境
研究区位于西藏自治区南部，属喜马拉雅山高山地貌，全县平均海拔在4700m以上。区内天然草场的分布与地貌、气候等环境条件紧密相关，以高寒干草原、高寒草甸为主，高寒垫状植被作为附属草场。
研究区属高原温带干旱半干旱季风气候区，总的特点是“长冬无夏，春秋相连”。年平均气温1.5℃，全年平均土温约高出全年平均气温1～2℃；一般在10月中旬或下旬土壤开始封冻，到第二年的4月份中旬或下旬开始解冻。区内年降水量较小，年平均降水量在300～400mm之间；蒸发量较大，年平均蒸发量约为2540mm。降水量少而集中，且蒸发量大是造成区内干旱严重、草地退化的主要原因。区内历年多风，全年平均风速在3.0～4.0m/s之间[2]。
1.2 研究区存在的主要问题
本研究共涉及生活垃圾堆放场11个，分布在区内邻近的5个乡镇，经调查，研究区周边均为草地，生活垃圾堆放场多数为利用原有非法挖沙形成的沙坑，少部分设有矮墙围挡。各个堆放场垃圾堆放量不等，其中以4#和11#两个堆放场的垃圾量最多，分别约为1040m3和2590m3。1#和5#堆放场堆积有较大比例的以建筑垃圾，其余9个堆放场均以生活垃圾为主，垃圾组分主要为日常生活产生的食物残渣、塑料、织物及玻璃瓶，另有少量废弃金属及石块渣土，有机物质含量较低。由于研究区特殊的气候条件，各堆放场中的垃圾腐化程度较低，渗滤液产生量较少，现场未见渗滤液流出。各堆放场垃圾堆放情况见表1。
由于垃圾堆放场地未采取任何防护措施，垃圾堆放场存在较多环境问题，主要包括不合理的土地占用、生态破坏、恶臭污染、蚊蝇及鼠类滋生以及渗滤液可能造成的土壤污染等问题。垃圾渗滤液不仅可能对土壤造成污染，还可能通过未做防渗处理的堆场场底经地表水和地下水的运移对区域水环境造成污染[3]。
2 材料与方法
2.1 土壤污染问题识别
收集研究区相关资料，对生活垃圾堆放场进行现场踏勘和初步采样分析，了解可能存在的污染。
（1）收集各垃圾堆放场相关的报告资料、相关管理部门的记录文件以及研究区自然和社会环境等资料。
（2）对各垃圾堆放场进行现场踏勘，在验证收集资料中的信息和获取资料中缺乏信息的同时，实地识别可能的污染状况和需要关注的环境问题。
（3）到研究区及周边走访相关人员，进一步了解研究区情況，并验证已有资料及现场踏勘获得信息的准确性。
（4）根据相关资料、现场踏勘和人员访谈的工作成果，对各垃圾堆放场设置有代表性的点位进行土壤采样检测分析，识别可能存在的环境问题。
2.2 土壤污染特征调查
根据现场踏勘，分别在各垃圾堆放场及外围采集代表性土壤样进行检测分析。
2.2.1 布点依据
根据国家《场地环境调查技术导则》（HJ 25.1-2014）、《场地环境监测技术规范》（HJ 25.2-2014）、《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2006）及污染识别阶段结果确定土壤采样布点。
2.2.2 布点原则
对每个堆放场场底土壤进行采样，并根据垃圾堆放时间和堆放量情况在堆放场区域进行适当加密布点，其中表层样深度为0～20cm，浅层样为20～60cm。同时在每个堆放场外围未受堆放场影响的区域采集一个背景样。本次共采集土壤样品46个，其中表层样39个，浅层样7个。
2.2.3 检测指标
土壤检测指标包括pH、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg等。
2.2.4 调查结果
土壤检测结果见表2。
检测结果表明，各堆放场不同点位土壤样中重金属含量较背景样有不同程度增加，其中Cu最大增加5.1倍，Pb最大增加0.85倍，Zn最大增加4.4倍，Cd最大增加7倍，Cr最大增加2.9倍，Ni最大增加2.6倍，As最大增加1.9倍，Hg最大增加131.9倍[4]。
3 土壤污染特征分析
根据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》中土壤基本项目筛选值（表3），采用单因子污染指数法对土壤受污染程度进行分析评价。单因子污染指数法的计算公式为：
Pi=Ci/Si
式中：Pi为土壤中重金属i的污染指数；Ci为重金属含量实测值；Si为标准值，选用《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》中土壤基本项目筛选值；若Pi≤1，说明土壤中重金属含量小于标准值，没有受到污染；若Pi>1，说明土壤中重金属含量超过标准值，指数越大表示污染物的积累越严重。
单因子指数评价分级标准参照《土壤环境质量评价技术规范》（二次征求意见稿）分成五级，分别为未污染、轻微污染、轻度污染、中度污染、重度污染，具体分级标准见表4。
各堆放场土壤单因子指数评价结果见表5。
从单因子指数评价结果可以看出，研究区垃圾堆放场地主要受到As污染，最大污染指数为1.67。各个堆放场的单因子指数评价结果表明，主要为7#和11#堆放场受到轻微污染。其他堆放场土壤样品重金属含量均未超过《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）》中土壤基本项目筛选值。
虽然按照管控标准，研究区目前仅有两个堆放场受到轻微污染，但通过检测结果不难看出，各堆放场不同点位土壤样中重金属含量较背景样有不同程度增加，个别最大增加倍数达到131.9倍，说明各堆放场土壤已在一定程度上受到垃圾堆放污染影响。另外，11#垃圾堆放场土壤As背景值相比于其他堆放场较高，在后期相关工作中应予以关注。
4 结论与建议
4.1 结论
研究区不规范的生活垃圾堆放场已对土壤造成了一定程度的污染影响，由于生活垃圾渗滤液中的Hg、Cd、Pb、Cr、As等對土壤造成重金属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和不可逆转性等特点，因此需对研究区生产垃圾堆放场地堆积的垃圾进行分类清运处理，从根本上消除污染源，使生态环境得到改善[5]。
4.2 建议
（1）对研究区11个生活垃圾堆放场堆存的垃圾进行分类，清运至附近有处理能力的生产垃圾处理机构妥善处理。
（2）对受污染的堆放场进行污染土壤治理与生态修复。
（3）对研究区及类似区域统一规划，建设适宜当地环境和管理的生产垃圾收集、处理设施。
参考文献
[1] HJ 25.1-2014，场地环境调查技术导则[S].
[2] HJ 25.2-2014，场地环境监测技术规范[S].
[3] HJ/T 166-2006，土壤环境监测技术规范[S].
[4]土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（征求意见稿）[S].
[5]土壤环境质量评价技术规范（二次征求意见稿）[S].
收稿日期：2018-04-13
作者简介：钟贵江（1979-），男，硕士，高级工程师，研究方向为水工环及环境保护。
