垃圾填埋场地质的岩性以什么为好
A. 垃圾处置场地质环境风险经济学评价
垃圾处置场地质环境风险评价一般指垃圾场污染地质环境的事故发生的概率与其造成的损失之合。这里的地质环境一般指土壤、地下水。鉴于垃圾淋滤液在土壤中的运移缓慢，影响范围一般不大，造成的损失一般也不大。因此，这里进行的“垃圾处置场地质环境风险评价”重点是污染地下水的风险评价。本文将以滹沱河石家庄段两侧垃圾处置的地下水污染风险评价为例来说明这一问题。
一、研究区地理基本情况
研究区属北温带半干旱大陆性季风气候区，夏季炎热，冬季较寒冷。大气降水年内、年际变化悬殊。多年平均降水量549.4mm，年内70%～80%的降雨集中在6～8月。区内蒸发作用强烈，蒸发量为900～1200mm。滹沱河石家庄段河谷宽阔，河漫滩发育。1959年以前，滹沱河河道常年有水，自黄壁庄水库拦蓄后，河川径流由水库调节。一般在汛期放水，平常河床干涸。
评价区为地下水资源保护区、泄洪区、农民居住密集区，农业种植和生态保护区。
二、风险识别
如要对垃圾处置场地质环境风险进行危害识别，就需要对可能出的事故即填埋气体逃逸进入地层、土壤和地下水，污染空气、地表水、地下水，传播疾病;并要对这些事故进行逐项分析。但是，由于这里只针对处置场对地下水污染风险进行评价，显然，这里的地质环境事故只有垃圾污染地下水一项。
“垃圾场污染地下水”是否发生，或有多大的可能性发生，主要决定于两大方面的因素，一是该地区的水文地质条件，二是垃圾场的建设是否按照标准建设。
1.水文地质条件
1.1 地质条件
从总体上看，评价区内的土地利用现状比较简单，基本上是以耕地、绿化带为主要的用途。地质、水文地质条件虽然比较复杂，主要是粘土、粉土、砂等岩性组成，其复杂性主要体现在很小的范围内岩性变化大，且结构复杂。其简单性主要体现在地层岩性的沉积环境类型比较单一，除了评价区西北区的边界为山区冲洪积沉积类型外，评价区内的地层沉积是滹沱河的河流相沉积，且水文地质条件研究程度较高。
包气带地层:地下水含水层水位之上的包气带地层主要是粘土、粉土组成，最大厚度均小于20m(图9－3－1)。
地下水含水层:基本上由细砂、中砂、含砾砂层组成，交错层理发育，富水条件好，是石家庄市的主要供水水源地之一(图9－3－1)。
评价区大部分处在石家庄地下水降落漏斗边缘(图9－2－2，彩图13)，污染物进入地下水含水层将向漏斗中心扩散，污染地下水。
图9－3－1 评价区地质剖面图［215、216］
该区是石家庄地下水源地，地下水污染将影响石家庄市的供水。
1.2 研究区污染防护能力
根据黏性土对污染物防护性能研究结果(表8－2－6)，结合评价区具体情况，对评价区内的包气带岩性对污染物质的防护的相对能力进行评价分区，分区结果见彩图14。从图中可以看出，防护能力共分四个区:防护能力好、防护能力较好、防护能力一般、防护能力差。各等级区具体情况如下所述。
(1)防护能力好:这是污染防护能力最强的区域，包气带地层以粘土、亚粘土为主的岩性地层，累积厚度一般大于18m，主要分布在河道西南部的山前冲洪积扇的前缘和东部河流拐弯处;分布范围如彩图14所示。
(2)防护能力较好:为污染防护能力次好的区域，包气带地层岩性主要为粘土、亚粘土和亚砂土组合，粘土、亚粘土的累积厚度在9.5～18m之间，亚砂土的累积厚度在16～30m之间;分布离河道较远的两侧(彩图14)。虽然本区的防护能力较好，但垃圾污染物仍有可能进入地下水中。
(3)防护能力一般:为污染防护能力一般的区域，包气带地层组合为粘土、亚粘土和亚砂土，粘土、亚粘土累积厚度在5～9.5m之间，亚砂土累积厚度8.4～16m之间;分布紧靠河道两侧(彩图14)。本区的垃圾污染物进入地下水中的可能性加大。
(4)防护能力差
为污染防护能力差的区域，包气带为粘土、亚粘土，累积厚度小于5m，亚砂土累积厚度小于8.4m，主要分布在河道带(彩图14)。本区的垃圾污染物进入地下水中的可能性极大。
2.正规垃圾处置场风险来源［108、117－126、169－172、181、182、184］
对于工程控制的填埋场可能发生在设计、施工、运行及林场的各个阶段。由于这些危害产生的可能性可能随时间而变化，还会随废物所经历的稳定化过程而造成环境的变化而变化。填埋场可能对环境造成影响如下:
(1)设计阶段:A:不适合的场底斜坡促使淋滤液排泄到池塘中;B:土工膜厚度;C:淋滤液收集系统，包括淋滤液收集池的设计;D:不正确的淋滤液水头。
(2)施工阶段:A:不适合的底部铺设，导致不均匀沉降;B:所使用的材料质量差及保存出问题;C:衬垫控制系统受到扎损;D:土工膜焊接及缝合失败;E:质量保证措施缺乏或实施不合格。
(3)运行阶段:A:运行程序很差，导致衬垫系统受损害;B:由于场地建设工程质量差导致淋滤液排出失败;C:雨量过多渗入场内;D:过大的淋滤液水头作用在衬垫系统上。
(4)封场后:A:由于人类或自然作用使盖层系统失败;B:淋滤液收集系统塌陷;C:不适当的废物长期侵害效应。
三、风险评估
就是对垃圾处置场污染地下水这件事故进行发生的概率分析、计算或评估。垃圾处置场污染地下水的风险评价，实际上可以分解为“填埋场垃圾淋滤液渗漏风险”和“淋滤液渗漏后可能穿过地层进入地下水的风险”两个大的方面来评价。评价区同时存在按标准建设的正规垃圾填埋场(如叉河垃圾处置场)和相当多的未经正规设计建设的垃圾堆放场。对前者的风险评价包括“淋滤液渗漏风险”和“渗漏的淋滤液污染地下水的风险”两方面，而后者仅对“淋滤液渗漏污染地下水的风险”评价即可。
1.渗漏的淋滤液污染地下水的风险概率评估
渗漏后的淋滤液污染地下水的风险概率评估，实际上相当于一般排放的污水污染地下水概率的评估。污水污染地下水的风险概率的计算涉及许多地质参数及其他相关参数的求取，这些参数求取实际上很难。在工作条件限制，不能求取足够参数的情况下，可选用主观概率法(头脑风暴分析法)来评估这个概率。
将评价区的地质、水文地质条件、地下水包气带岩性特征、地下水污染防护能力分区情况、垃圾场的可能规模、可能产生的垃圾淋滤液的量、垃圾淋滤液中可能的污染物成分及其浓度等详细信息，分别为8位本领域的专家提供，让他们独立判断在彩图14所示的几个区域内，淋滤液污染地下水风险概率。
对这8位专家的判别，进行综合归纳后，得到淋滤液污染地下水风险概率在Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区分别为:0%、37%、63%、100%。
换句话说，分别在Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区随意堆放的垃圾淋滤液污染地下水风险概率分别为:0%、37%、63%、100%。
2.正规填埋场垃圾淋滤液渗漏并污染地下水的概率评估
按照建设部《城市垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(建标［2001］101号)和《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ2001)等标准和规范，建立垃圾卫生填埋场，垃圾淋滤液将被控制在垃圾场内的一定范围，并被收集系统收集。只要设计、施工、运营及封场等均严格按标准进行，这种处置场的淋滤液一般不会渗漏。但是，一般不会并不等于绝对不会，刘长礼等研究成果［108］表明，正规垃圾填埋场垃圾淋滤液渗漏的概率为3.9%。
如果分别在上述Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区按标准建设正规垃圾处置场，则淋滤液污染地下水风险概率分别为:0%、1.443%(0.039×37%)、2.457%(0.039×63%)和3.9%(0.039×100%)。
四、后果评估
1.危害评估
垃圾场产生的环境事故将污染空气、土壤、地表水和地下水、传播疾病、影响人类身心健康等，从而导致经济损失、健康损失和生态损失，对事故发生的后果评估比较复杂和困难。
2.危害造成地下水经济损失评估
这里仅对“污染地下水”这一事件可能造成的经济损失进行评估。
(1)首先计算一个通常规模的垃圾场污染地下水后造成的经济损失:假设垃圾场使用期限是10年(垃圾填埋场的一般要求)，计算10年里垃圾污染物进入地下水可能的污染范围和可能污染的地下水量。利用“城市垃圾地质环境影响调查评价方法”(见本书第三章)［108］介绍的垃圾淋滤液产生量的估算方法，计算出垃圾淋滤液产生量;假设这些垃圾淋滤液(第六章第一节介绍的污染源)成分与浓度相近，都进入地下水，按本文第六章介绍的计算方法，计算污染物在10年时间里能污染的地下水量为0.87亿方，且地下水中污染物主要是NO3－浓度超标，为55.4mg/l。
设该垃圾场使用时间与第六章第一节污染源时间一样长，都为20年，用地下水污染的“浓度－价值损失率法”［93］计算出地下水污染损失率为R=9.99%。
目前石家庄地下水资源水价平均为4.5元/m3，如按水价与0.87亿方水资源量的乘积计算地下水资源(未污染时的)的总价值，那么，其价值为:
K总价值=0.87(亿m3)×4.5=3.915(亿元)
由于垃圾造成地下水污染产生的经济损失为:
S=K总价值×R=3.915(亿元)×9.99%=0.3911(亿元)
也就是说，当这个垃圾处置场完全失败，污染物进入地下水所造成的最大经济损失为0.3911亿元。
(2)然后计算垃圾场对地下水污染的风险———风险核算:按照风险度的计算式“风险度=概率×危害损失”，结合上述危害评估结果，对研究区垃圾场地下水带来的风险进行计算，得到分别在上述4区内随意堆放垃圾和建立正规垃圾场两种情况对地下水的污染风险。结果如表9－3－1和表9－3－2所示。
表9－3－1 随意堆放垃圾污染地下水风险评价结果
表9－3－2 正规垃圾场污染地下水风险评价结果
五、风险评判
1.垃圾随意堆放产生的风险
上述表明，风险等于风险概率与事故造成的损失，则在评价区的Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区如进行垃圾随意堆放处置，则产生风险经济损失分别为:0、1447.07万、2463.93万和3911万。
2.建设正规填埋场产生的风险
在评价区的Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区如用为建设卫生填埋场处置垃圾，则分别产生的风险的经济损失为:0、56.437万、96.093万和152.529万。
很显然，使用卫生填埋场处置，比随意堆放垃圾，污染地下水的风险要低很多。
3.其他风险
(1)地下水被污染后，污染物通过人畜饮用或使用污染的地下水浇灌农田等，可能进入人的食物链，危害人类健康;也可能通过使用污染的地下水浇灌植物，影响植物或生物种类，甚至影响生物多样性等;同时，垃圾处置场还带来周围空气、土壤、地表水污染的风险。这些后果都是严重的，也是难以用经济损失数值来评估的。这些风险将由社会大众承担。
(2)评价区属于地下水资源保护区、泄洪区、农民居住密集区，农业种植和生态保护区，仅从污染地下水角度评价，在评价区建垃圾处置场(不论是卫生填埋或随意堆放)将造成巨大的经济损失，尤其是在河道带(IV区);还将导致空气、土壤、地表水等的污染，恶化生态环境。这样的风险后果的直接承受者是当地居民，他们是不能接受的。
(3)另外，相关法律法规也不允许建设垃圾处置场。因此，作为建设垃圾处置场的政府机构或者企业也不能承受法律风险。
六、风险控制对策
评价区目前有垃圾填埋场1个，而随意或简易的堆放场则有13个，它们对地下水污染风险很大，必须采取下列措施加以控制:
(1)垃圾填埋场地质环境风险较小，应该按标准或规范对已建的垃圾填埋场进行全方位的环境监测，一旦发现问题，及时合理地采取措施进行补救。
(2)对随意堆放的垃圾场，应按相关规范和技术标准，搬迁到适宜场地，按照相关规范和标准进行卫生填埋处置。
(3)评价区内绝对不要再堆放垃圾，即使是建立标准的卫生填埋场也不允许。
B. 城市垃圾地质填埋的理论和方法的现状与发展趋势
一、国外研究现状及发展趋势
对城市垃圾，美国是采用地质填埋比例最高的国家，达95%。从30年代起，全美就有1400多个城市采用地质填埋法处置垃圾。至90年代初，全美地质填埋场多达75000个。当时，加拿大已有地质填埋场地2200个。此外，英国、澳大利亚、新西兰、挪威、法国、丹麦、德国、意大利等国已建立了大量地质填埋场。这些发达国家的政府、科研机构和高等院校十分重视地质填埋方法和理论的研究。通过对大量文献的分析，可发现地质填埋处置方法和理论的研究发展历史可分为下列几个阶段：
1.前期阶段
在40～50年代，人们尚未认识到垃圾对环境和人类的危害的严重性，地质填埋法也很少使用，垃圾以简单的露天堆放为主，场址选择主要以交通条件方便为准则，较少考虑地貌地形情况，极少考虑资源环境的保护和地质环境条件的适宜。
2.初始阶段
这阶段从60年代开始到70年代早期，是在垃圾的简单露天堆放造成严重的环境污染和破坏事件不断增多，特别是在1972年斯德哥尔摩召开”人类环境会议”以后，环境问题在世界范围内受到关注，垃圾堆放或简单填埋对环境的影响引起了人们普遍警觉和重视。这一阶段，在进行处置场的选择时，地质、水文地质、工程地质、环境地质等条件成为调查、分析和评价的对象。如Stewar等（1970）对影响美国佛罗里达州Hillshorough填埋场的水文地质因素进行的分析研究、Brown（1973）对Whiteman垃圾场地质条件的评价、Matin（1975）、Lee County的填埋场对地表水影响的评价和Ronsin（1977）对Devner垃圾场对地下水水质影响的调查等。这阶段的主要特点是对场地的定性分析与评价。
3.地质环境影响的机理研究阶段
这阶段起始于70年代中后期到80年代中期。随着初期阶段工作的不断发展，场地垃圾与地质环境相互作用和影响问题逐渐被揭露出来，这就进入了这一阶段。该阶段的主要特点是：着重对单个污染组分与地下水或地层中矿物成分相互作用机理的研究。方法和手段上采用了物探、同位素法、示踪技术等以及应用溶质运移的解析模型、数值模型、零通量面法计算等，方法从定性走向定量。如1981年Gureghian,A.B.等成功地采用了有限单元法对美国长岛地质处置场地地下水污染质Cl-的运移进行了数值模拟研究。1982年Sykes,J.F.等首次发表了垃圾处置场有机质降解的模拟研究成果。该成果在考虑对流弥散的基础上，着重研究了微生物作用过程，建立了渗滤液中COD迁移转化的预测模型。1984年、1986年，A.C.Demetracop等，对非饱和流渗入填埋体进行模拟和敏感性分析，指出了在场底不同条件下收集渗滤液的具体措施。1984年Gerhart,R.A.研究出了一套采集非饱和带渗滤液的方法，在层状和非层状土中进行了试验。这些成果对研究垃圾的地质处置具有十分重要的意义。
4.全面系统化研究阶段
这阶段从80年代后期开始，对地质处置场的研究更加全面、深入和系统。具体表现在：
（1）处置场设计更加系统和完善。最具代表性的是德国M.Langer（1994）所发表的”对垃圾处置项目地质和岩土工程屏障的地球科学评价”一文。该文指出一个永久性的完善的地质处置场必须具有与地质屏障对应的岩土工程屏障，建立场地，除考虑工程地质，水文地质与环境地质外，还要作岩土工程安全分析（岩土承载力、多层屏障系统评价、地震和构造分析、水文地质模拟、边坡稳定性分析等）、制定安全计划（制定减少或避免危害的措施、防止岩土坍塌和堆场破坏方法等），并在作大量室内和现场实验、观测的基础上进行工程安全评价，同时，还须对正在运行中的处置场进行长期观测并实施一系列安全防护措施。
（2）场地地质环境效应评价研究综合化、系统化和定量化。自80年代中期以来，一些学者开始综合全面地研究垃圾地质处置场的地质环境效应。如1984年美国学者Schroeder等研制了”地质填埋场水力学评价模型”即HELP模型，该模型抓住了垃圾填埋场中垃圾渗滤液量的大小对地质环境影响程度的关键因素，给出了在不同结构组合条件下渗滤液渗出量的估算方法，对场地水量的转化进行了综合计算。1988年Peyton,R.L.等通过对17个地质填埋场的长期模拟实验，验证了HELP模型的可靠性和适用范围，Hollings-head,S.C.等（1989）利用该模型对填埋场的粘土隔水层厚度、渗透系数、表土层等因素进行了分析，对盖层系统的改进作了进一步研究。Freeze,R.A.和Massman,J.等（1990,1991,1992）将决策分析方法引用到该领域研究，此方法以工程设计中的风险性理论为基础，以系统工程最优化为目的，研究了基于风险-费用-效益的目标决策模型、地下水流与溶质运移模型和不确定性模型等三种模型的相互耦合，其研究结果对认识垃圾对地质环境的影响、指导填埋场优化设计、合理运行和管理具有重要意义。有的学者还综合研究了垃圾中的有机质、
（3）地质处置场阻隔材料性能的研究日趋活跃。学者们在对垃圾污染物与地质体矿物成分，地下水等相互作用和转化机理研究的同时，展开了污染质阻隔材料性能的研究。如加拿大学者D.A.Dixon（1992）从土中渗透系数、吸附性能、解吸能力，孔隙水运移规律等方面，对斑脱土的污染质阻隔能力进行了研究。另一学者RoLand Pusch（1989）研究了对填埋场衬垫粘土中适量的水理性质和化学性质都适宜的添加剂，以增强吸附性能、离子交换能力、改变土中孔隙水临界水力梯度或起始水力梯度，提高其防渗能力。Beeman（1987）的“地质填埋场淋滤液对浅层含水层污染的微生物研究”一文，综合考虑了微生物共同作用下有机物的降解特征等。
（4）计算机人工智能系统引用于该领域。1991年，Modymont,C.L.等将人工智能的知识系统应用到填埋场对地下水环境影响的评价中；C.Irigar等（1994）在“西班牙格拉纳达区为城市垃圾处置场选址的地理信息系统岩土工程和环境评价”一文中，详细介绍了地理信息系统在垃圾处置场选址中进行岩土工程设计和环境评价等方面的应用。
应该指出的是，上述几个阶段只是根据其主要特点来划分的，并不是截然分开的。各个阶段的研究相互渗透，反应了垃圾地质处置研究从初级向高级发展的趋势和过程。
二、国内地质处置的研究现状
与发达国家相比，我国在垃圾地质处置研究方面存在较大的差距。
我国在“七五”期间，在全国范围内开展了城市垃圾无害化处置技术的试点研究。在借鉴发达国家先进经验基础上对地质填埋、堆肥、焚烧和资源回收利用等各试点项目的经济技术全面进行分析评估后，确认地质填埋处置技术是最适宜我国国情的实用处置技术之一。建设部和科委于1991年9月正式把地质填埋处置技术确定为我国近期推广的首选技术。并先后在杭州、上海、天津、广州等城市开展了城市垃圾的地质填埋工作，并将是否建立城市垃圾的地质填埋场作为国家级卫生城市的一个重要指标。这标志着我国城市垃圾地质处置工作进入了新阶段。其研究现状与发展趋势可以归纳如下。
总体上，我国目前在该领域的研究水平相当于国外第二或第三阶段的研究水平，但某些研究成果已经达到了国外第四阶段的研究水平。
1988年，上海市环境保护科学研究所编写了上海江镇和老港两个垃圾堆场的环境影响报告书，其内容涉及到堆场的地质、水文地质条件、地质结构特征、垃圾成分及渗滤液数值模拟计算等。在1991年前，公开发表的论文还以文献调查综述为主。如林学玉（1984）、黄明敏（1988）、张雪尧和郑铣鑫（1988）、孟月娥（1990）、梁金火（1991）、张虎元（1991）、刘长礼（1991）分别撰文介绍了国外城市垃圾地质处置选址原则、环境地质调查、取样分析、监测设计、地球化学过程和模拟、填埋场所产生的主要环境地质问题和地下水污染控制等情况。自90年代起，某些具体的初步研究成果开始出现。如左明麒（1990）和刘东（1991）分别撰文介绍了天津玛钢厂利用垃圾填土强夯后作地基及武汉环卫所对该市郭茨口填埋场渗滤液成分特征及其变化规律的模拟实验结果。此外，一些研究生开始以该领域研究为题作为学位论文。
比较能够代表我国在现阶段该领域研究水平的科研成果，首推“八五”地矿部科技攻关项目“上海浦东新区垃圾堆放对区域环境影响评价”、“上海浦东新区选定地段垃圾堆放场地适宜性评价”、国家自然科学基金委资助项目“城市垃圾堆放填埋场的地球化学效应及作用机理”（1995～1997）和国家自然科学基金委资助项目“垃圾填埋场粘性土垫层阻隔能力的研究”（1996～1998）等四个项目的研究成果。这些研究项目取得的主要进展如下：
（1）采用实体物理模型模拟实验，应用化学动力学、水动力学弥散理论，建立了垃圾渗滤液中有机氮、
（2）较深入、系统地研究了垃圾堆场-土系统中微生物对氮化物及某些金属污染元素的迁移转化和相互作用机理，探索了硝化菌和反硝化菌对
（3）深入、全面、系统地研究了垃圾处置场对环境影响的评价方法，并对某些垃圾场对环境的污染进行了分析评价。
（4）利用系统工程原理、方法，探索出了一套适合于垃圾地质处置场址的综合、系统的优化选择的理论和方法。
（5）研究了场地土中污染质溶液在不同层次的孔隙组成的土中的运移规律，得出了用孔隙水临界水力梯度来计算垃圾处置场与地表水、地下水体之间的距离、场底粘土衬垫厚度、密度等参数的计算方法。
（6）深入系统地研究了各种粘土（粘土、重粘土、粉质粘土）及各种特殊土（风化煤、泥炭和膨润土）及其不同比例的混合材料对各种污染质的阻隔能力及各种材料衬垫的铺设方法，提出了适合我国国情的衬垫系统的铺设思路、理论和方法。
（7）研究得出了分别适合于南方和北方垃圾填埋场的不同堆填模式和管理模式。
（8）提出了地质填埋处置的效益工程理论和方法。效益工程理论的核心和目标就是同时考虑经济效益、环境效益和社会效益。从城市垃圾填埋处置场址的选择、场址不良地质问题的处理、填埋工程的设计、防渗衬垫系统的铺设到工程的施工、渗滤液的处理、填埋场终期的开发利用等各个环节，采用系统工程的层次分析法和最优化理论方法，使经济效益、环境效益和社会效益达到最佳配置和完美的统一。
这些研究成果总体的水平处于国内领先地位，而有的达到了国际先进水平。
归纳起来，该领域现阶段的国内外研究热点和发展方向如下：
（1）垃圾污染物在场地土体及地下水中的运移规律和归属的物理化学及生物化学作用机理。
（2）微生物对污染物在地下水和包气带中的积累、降解和消散的调控机制。
（3）不同衬垫材料对垃圾污染质的净化机理和阻隔能力。
（4）垃圾污染环境的生物化学治理理论和方法。
（5）由于我国人口多，垃圾数量巨大，垃圾围城、危害环境的情况在全国各大、中城市十分普遍。因此，国内有实力的科研机构在政府的支持下，正对一些特大城市（如北京）进行垃圾对环境的影响评价及填埋场规划场址的选定工作。随着国家经济实力的不断提高，这样的工作还将在其他城市逐渐展开。
C. 黄土地区的城市垃圾填埋场选址适宜性评价
一、黄土地区垃圾场选址影响分析［6～16，23～29］
黄土在我国北方地区分布广泛，面积达63.53万km2［23，24］。典型的黄土由黄灰色或棕黄色的尘土和粉砂细粒组成，含多量钙质或黄土结核，多孔隙，有显著的垂直节理，无层理，在干燥时较坚硬，一被流水浸湿，通常容易剥落和遭受侵蚀，甚至发生湿陷坍陷。晚更新世和全更新世的黄土多具有湿陷性，但第四纪早、中更新世黄土，一般不具有湿陷性［25～29］。湿陷性黄土主要分布在太行山以西，西宁、兰州以东，秦岭、黄河以北，银川、呼和浩特以南的广大地区，在辽宁等地区也有零星分布。面积38万km2，约占黄土面积的60%左右［23～25］。
黄土地区干旱少雨，河湖水系稀少，地下水赋存条件差，多由上覆黄土层的孔隙、裂隙水和下覆的碎屑岩裂隙、孔隙水组成，水量少，不易开采。由于区域生态环境较差、交通也落后，经济发展相对比较滞后，这给区内分布城市的垃圾无害化、减量化处置带来了困难。经济的欠发达，基本上无力采用成本较高的焚烧、堆肥方法处置城市垃圾，而且这种方法不适宜黄土地区产生的垃圾类型。但黄土地区却有着丰富的荒芜土地资源，利用这些荒芜土地填埋处置城市垃圾将是目前较适合黄土地区的选择方法。
对于在黄土地区进行城市垃圾填埋处置的选址，其影响因素除多数与一般山区影响相同外，还将突出受到以下因素影响:①水力连通性影响。场地与地下水或地表水体的水力联系性对垃圾场选址影响较大。如垂直裂隙、孔洞发育的黄土地层，易与地下水或地表水体发生水力联系，不适宜选做垃圾填埋场地。②工程地质影响。工程地质特性主要从场地的稳定性方面对垃圾场选址产生影响，不同历史成因的黄土岩层，其土层压密程度，孔隙、裂隙虫孔的发育不同，黄土的水理性以及潜蚀性、湿陷性等不同，导致的不良地质环境隐患不同，形成对垃圾场的破坏水平不同。
由以上可以看出，由于黄土地区干旱少雨，极度缺水，但荒芜土地资源丰富。处置城市垃圾的填埋场一般需要重点考虑地形或场地容积大小的影响，但应绝对避开水源地或避免对水源及地下水形成污染，选在远离水源的地方。目前现行的垃圾填埋场选址方法还不能完全适用，也没有较成熟的参考方法借鉴。因此，探讨一个适宜在黄土地区应用的垃圾填埋场选址评价方法，就十分必要。
二、黄土地区垃圾场选址评价原则
垃圾填埋场选址的基本原则是，以合理的技术、经济方案和尽可能少的投资，收到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。根据黄土地区的地质环境特点，我们认为黄土地区垃圾场选址的总体原则除与一般山区垃圾场选址原则大体接近外，还需补充或加强针对崩塌、滑坡易发区的回避及对水源地污染的重点防范工作。
三、黄土地区垃圾场选址评价方法
(一)黄土地区垃圾场选址评价思路
在继承发扬垃圾填埋场选址一般主要考虑环境地质条件、环境保护条件、交通运输条件、场地建设条件、社会环境等影响因素基础上，重点针对黄土地区的地质环境条件特点，补充、加强了针对黄土的多孔隙、垂直节理发育以及地形地貌影响等的评价。而对于黄土的湿陷性、潜蚀性影响，由于经过一定夯实处理便可消除这种影响，所以未予突出考虑。具体选址评价程序为:先依据地形地貌条件、场地容量条件进行粗选，选出候选靶区。再根据场地可利用性条件、环境地质条件、交通运输条件、环境保护条件、场地建设条件、社会环境影响等情况，结合建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17—2004)［8］、中华人民共和国国家标准《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—2008)［10］、《中华人民共和国固体废物污染环境防护法》［12］、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(建标［2001］101号)［9］、《中华人民共和国大气污染防治法》(2004)［11］及社会经济发展和城市发展规划等，利用一定的成熟分析法则，对候选靶区进行量化打分评价，最后根据每个候选区得分的大小，对它们的适宜性进行优劣排序，最终实现对黄土地区未来垃圾填埋场的优选评价。
(二)黄土地区垃圾场选址评价方法
1.黄土地区垃圾场选址的层次分析评价模型构架
根据以上分析，借鉴现行一般垃圾填埋场选址评价方法及其层次评价体系的构建特点，构建适用于黄土地区的垃圾填埋场选址评价方法和相应的层次分析模型。新构建的评价方法共设6大类评价因子层面和23类三级评价因子，7类四级评价因子。并按影响因子的不同特点，构架为A、B、C、D四层分析模型(图4－6－1)。
图4－6－1 黄土地区城市垃圾填埋场优选评价层次结构模型图
其相应的层次分析计算方法，采用如下层次分析评价模型(4－6－1)式进行。
城市地质环境评价理论方法
2.黄土地区垃圾场选址评价因子的实际权值标准构建
按照上述在黄土地区选址垃圾填埋场的影响因子特点，结合黄土地区的城市发展规划、经济实力、土地资源及环境地质条件等，构建相关影响因子的实际贡献权值标准值见前列表4－4－1～表4－4－4及下列表4－6－1～表4－6－3示。
表4－6－1 环境地质条件影响－地貌类型权值确定
表4－6－2 环境地质条件影响－水污染防护条件权值确定
表4－6－3 环境地质条件影响－场地稳定程度权值确定
续表
3.黄土地区垃圾场选址评价标准
根据有关研究成果和成功的实践经验，适宜性的等级标准采用百分制是较适合的。表4－3－7是填埋处置场(区)适宜性等级标准。
4.黄土地区垃圾场选址评价流程
与岩溶地区的垃圾场选址评价流程相同。
四、黄土地区垃圾场选址评价应用实例
下面就上述分析提出的选址评价方法，在垃圾填埋选址较困难的太原、吕梁黄土地区进行实例应用分析。
(一)环境地质概况
1.太原市环境地质概况
太原市地处太原新裂陷盆地内，地貌单元为黄土丘陵，次级地貌类型为“U”形冲沟和黄土梁峁，地形地貌类型较复杂，区内地质构造简单，出露地层为第四系松散层，岩性岩相较稳定，岩土体工程地质性质良好，工程水文地质条件一般，人类工程活动对地质环境的影响一般，地质灾害不发育。
2.吕梁市环境地质概况
吕梁市地处吕梁新裂陷盆地内，地貌单元为黄土梁峁丘陵，次级地貌类型为“V”形冲沟和黄土梁峁地表为较典型的黄土梁峁丘陵地带。黄土形成年代较老，多为离石黄土。这里“V”形沟壑深切，植被差，侵蚀强度大。
(二)黄土地区垃圾填埋场选址适宜性评价模型构建
根据资料分析及现场踏勘情况，拟选出太原侯村、山庄头及吕梁田家汇3个垃圾场地，其环境地质条件如表4－6－4所示。该3个拟评选垃圾填埋场址全部位于黄土分布地区，可用黄土区垃圾场选址评价模型来进行选址评价。由此，我们针对这些区域黄土的环境地质特点，应用前述相关垃圾填埋场选址评价方法构建了如图4－6－1的层次评价结构图。
(三)评价模型中各层影响因子理论权重计算
利用层次分析法，依照黄土地区环境地质特点，按照地质环境条件、场地可利用性、环境保护条件、交通运输条件、建场条件、社会影响等为第一层面组合，再依此层面各因子的下属因子集合分别为次一级层面组合，再次一级的递阶层面组合依次类推，得到一系列呈递阶式排列的不同层面影响因子的组合。再按9标度法则构造出一系列判断矩阵，通过一定方式的计算及相关检验，得到影响黄土地区垃圾填埋场选址评价因素及其递阶归属子因子间的相对权重值(表4－6－5)。
(四)黄土地区垃圾填埋场选址适宜性评价
根据本文推出的黄土地区垃圾填埋场选址评价方法流程，结合山西太原、吕梁两地环境地质特点，我们首先依据相关资料及实地踏勘调查，选择了太原侯村、太原山庄头、吕梁田家汇等三个垃圾填埋场址进行适宜性评价。各候选场地的环境条件见表4－6－4。
表4－6－4 黄土地区未来垃圾填埋场候选场址环境概况表
续表
结合表4－6－4实际环境情况，对应表表4－4－1～表4－4－4及表4－6－1～表4－6－3查出各候选场地按层次分析模型评价的基层影响因子的实际贡献权值，连同前已计算出的理论权值，一同代入(4－2－1)、(4－2－2)式计算，即可得到各候选场地的适宜性评价分值，见表4－6－5。
表4－6－5 黄土地区垃圾填埋场址适宜性评价分值表
续表
由表4－6－5看出，针对太原侯村、太原山庄头、吕梁田家汇3个场地的垃圾填埋适宜性评价分值分别为74.39、66.99、73.2，对应表4－3－7的分级评价，3个场地皆为勉强适宜作为黄土地区的填埋垃圾场地。
五、结论
通过前文论述及应用实例验证，上述垃圾填埋场选址评价方法适宜作为黄土地区城市固体垃圾无害化、减量化填埋处置场址的优选评价方法，它具有较强的针对性、可操作性和实用性。
D. 刚性填埋场是否可以建立在地质条件不好的地方
不可以。地质条件不好，刚性就可能失去作用。
E. 垃圾填埋场的选址应考虑哪些方面
生活垃圾卫生填埋场的选址主要从社会、环境、工程和经济等方面因素来考虑。
F. 什么是地质岩组和地质岩性有什么区别
组是一个比较小的单元.是个地质分层的单位,比如东营凹陷的沙河街组、东营版组、馆陶组,泌阳凹陷下权第三系的核桃园组等等,岩性就是该组内的岩石（或岩屑）的特性.
地质岩性指岩石的软硬程度及成因，如：花岗岩、大理岩、沉积岩、泥岩等，是划分岩石等级的主要依据.
G. 地质中如何具体划分岩性
地质岩性指岩石的软硬程度及成因，如：花岗岩、大理岩、沉积岩、泥岩等，是划内分岩石等级的容主要依据；岩石结构是指断层、节理、破碎等的统称，是边坡支护的设计依据。
地层岩性和地质岩性的区别。
地层岩性：一般指场地的岩性，特指某个场地，范围较小，描述较具体、详细，一般需要布设钻孔来查明。多用于初设、施工图阶段。
地质岩性：一般指区域地质的岩性，特指某个区域，范围较大，描述较简单，一般查阅区域地质图。多用于选址阶段。
所以说，在工程选址中，对于中小型建设工程，要注意它的地质构造与地层岩性；而对大中型建设项目，要注意它的地质构造与地质岩性。
H. 选择垃圾填埋场应考虑哪些地质条件
垃圾填埋场选址原则：
首要任务是选址。从工程安全角度出发，填埋场的选址应确保其周边环境(生态环境、水环境、大气环境)以及人类的生存环境等的安全；从经济角度考虑，只有通过先进的选址技术才能达到节省工程造价的目的。
①选址总原则
垃圾填理场的选址应以合理的技术方案和尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。
②场地位置
垃圾填埋场，应在城市工农业发展风景规划区、自然保护区之外，应在行洪区或洪泛区、供水水源保护区和供水远景规划区之外，应在机场、湿地和地震冲击区(250年内地震加速度超过0.19m/s2的概率不低于10％的地区)以外，应具备较有利的交通条件。
③场地地形
场地坡度应有利于填埋场施工和其他配套建筑设施的布置。垃圾填埋场不宜选址在地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处。原则上，地形的自然坡度不应大于5％，场地内有利地形范围应满足使用年限内可预测的有害废物产生量，应有足够的可填作业的容积，并留有余地。应利用现有自然地形空间，将场地施工土方量减至最小。
④对地表水域的保护
所选场地必须在100年一遇的地表水域的洪水标高泛滥区之外，或历史最大洪泛区以外；应在未来(长远规划中)可预见的水库或保护区之外；应与河流和湖泊保持一定距离。
⑤对居民区的影响
场址至少应位于居民区lkm(参照德国标准)外或更远。运输或作业期间有害废物飘尘或气味应在气象扩散条件下不影响居民区，并在建场前做好该方面的环境影响评价。且填埋场在作业期间，噪声的影响应符合居民区的噪声标准。场地距居民区必须有足够的安伞距离。
⑥对场地地质条件的要求
场址应选在渗透性弱的松散结构岩层或坚硬层的基础上，天然地层的渗透性系数最好达到10（-8）m／s以下，并具有一定厚度。场地基础岩性应对有害物质的运移、扩散有一定的阻滞能力，最好为粘性土、砂质粘土以及页岩、粘土岩或致密的火成岩。场地应避开断层活动带、构造破坏带、褶皱变化带、地震活动带、石灰岩洞发育带、废弃矿区或坍陷区、含矿带或矿产分布区，以及地表为强透水层的河谷区或其他沟谷分布区。
⑦对场地水文地质条件的要求
场地基础应位于地下水(潜水或承压水)最高峰水位标高至少1m以上(参照德国标准)，及地下水主要补给区范围之外；场地应位于地下水的强径流带之外；场地内地下水的主流向应背向地表水域。场址不应直接选择在渗透性强的地层或含水层之上，应位于含水层的地下水水力坡度平缓地段。场地选择应确保地下水的安全，且应设有保护地下水的严密技术措施。
⑧对场地工程地质条件的要求
场地应选在工程地质性质有利的最密实的松散结构和坚硬岩层之上，并具有一定厚度，以起到良好的防止污染的屏障作用。场址基础的松散结构或坚硬岩层的工程地质力学性质，应保证场地基础的稳定性和使沉降量最小，并有利于填埋场地边坡稳定性的要求。场地应位于不利的自然地质现象如滑坡、倒石堆等的影响范围之外。
⑨对填埋场密封层和排水层材料的要求
作为防渗层使用的粘土密封层材料和作为排水层的滤料材料，因用量大，为节省投资，应尽量就地取材，并应有充足的可采量和质量来保证填埋场的施工要求。
⑩对场地使用面积的要求
填埋场场地应选择具备充足的可使用面积的场址，以有利于满足废弃物综合处理、长远发展规划的需要；应有利于二期工程或其他后续工程的新建使用；应为城市工业废物和生活垃圾集中排放和管理，以及综合治理打下良好的基础。参照《环境岩土工程》。
I. 垃圾填埋场勘察的岩土工程评价包括哪些内容
1、地质填图及地形测量
工作内容包含地形地貌、居民点分布、水文、岩性、构造（褶回皱、断裂、裂隙）、答生态环境。
2、工程物探
查明场区及近场区地质、水文及工程地质条件（主要用于初勘阶段）。方法有电测深、地质雷达、地震、测井等。
3、工程钻探
目的是了解区内地质、水文和工程地质条件。工作内容是钻探及原位测试，采取各种测试、试验样品（土样、岩样、水样）。
4、水文地质试验
目的是查明场区各岩土层的渗透性能。具体方法有渗水、注水、压水、抽水等。
5、室内实验测试
测定采取样品的基本物理、力学性质指标及渗透性指标。野外勘察工作结束后。应编制垃圾填埋场岩土工程地质勘察报告，基本内容主要包括：前言、勘探工作综述、区域自然地理、区域地质、区域水文、场区地质、场区水文、区域及场区工程地质、环境岩土工程评价、结论与建议。