利用渗滤液污染指数评价新德里奥克拉垃圾填埋场污染潜力
1印度国立大学跨学科与跨学科研究学院,新德里,印度
2印度新德里中央污染控制委员会仪器实验室
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.18.1.11
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张建军,张建军,张建军,等。城市垃圾填埋场渗滤液污染评价方法研究[j] .环境科学与技术,2016(1)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.18.1.11
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张建军,张建军,张建军,等。城市垃圾填埋场渗滤液污染评价方法研究[j] .环境科学与技术,2016(1)。
文章发表历史
收到: | 2022-09-28 |
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接受: | 2023-02-09 |
审核: | Umama Begum Ruba |
第二次覆核: | Prashant |
最终批准: | 库马尔博士 |
介绍
填埋被认为是综合废物管理层次结构中最不受欢迎的步骤。在许多发展中国家,固体废物直接倾倒在垃圾填埋场。城市生活垃圾填埋场是各种环境污染物的主要来源1。在发展中国家,由于固体废物的降解产生了一种称为渗滤液的有毒液体,因此在活跃的垃圾填埋场中不受控制地倾倒废物。由于缺乏基线和收集设施,渗滤液最终进入陆地和水生环境2。由于垃圾填埋场内发生的各种物理和生化反应,垃圾渗滤液和垃圾填埋气体的排放3、4、5、6、7。
由于城市化、工业化、生活方式的改变和人口的开发,每天产生的固体废物迅速增加,导致土壤、水和空气的退化,这是主要的环境问题,而固体废物的不科学管理严重威胁着被称为渗滤液的有毒液体的泄漏,影响环境和人类健康8,9。垃圾填埋场造成地下水污染和全球变暖加剧,生活在垃圾填埋场附近的人们面临各种健康问题,特别是在季风和季风后季节10。
根据arbasan和Gitipour的说法,11百分之一的城市固体废物是家庭危险废物,这是诸如紧缩型荧光灯(CFL)、破损的温度计、油漆、用过的注射器和废弃药品等废物的来源,这是重金属的主要来源10。垃圾渗滤液是固体废物中所含有机物经过一定时间的生化和微生物降解而在固体废物下面形成的。12渗滤液中存在各种污染物(TOC、BOD、COD、TSS、TKN、AN、TCB、pH)和重金属(砷、铜、铬、铁、锌、镍、镉、铅、汞、钴、钒)。
渗滤液的浓度随季节变化,因此通过计算LPI进行季节性分析和污染潜力评估对于有效管理和处理渗滤液是非常必要的13、14。
LPI是计算城市固体废物填埋场渗滤液危险容量的环境指标,提供了调查复杂数据的适当手段,并向库马尔和阿拉帕特开发和报告的人民、地区专家和决策者宣传其报告15。LPI值表示特定填埋场的渗滤液毒性可能性水平。这是一个独奏数字,范围在5-100之间,基于德尔菲技术16。该值显示了在给定时间内,根据渗滤液的某些参数建立的垃圾填埋场的总污染能力17。LPI是一个不断增长的环境指标指数,高值表明垃圾填埋场的状况较差,低值表明污染可能性较小18。通过采用可持续的废物管理,如减少废物的框架、分类分类的废物、良好的精炼设备和减少垃圾填埋的处理方法,可以最大限度地减少垃圾填埋场渗滤液的产生19。
一些研究者已经计算了特定填埋场或一组填埋场的总体LPI,但很少有人关注LPI的子指数(LPIorg, LPIin和LPIhm)的计算。迄今为止,讨论垃圾填埋场中亚低污染指数和重金属的季节性变化的出版物有限。
本研究的目的:-本研究的目的是分析重金属的季节变化,渗滤液的质量及其污染潜力,并观察到的结果表明了一种适合于Okhla填埋场渗滤液处理的处理方法,本研究还支持分散的废物隔离装置,适当的可生物降解废物堆肥以及将现有废物扩展到能源工厂并减少填埋。
材料与方法
研究区域
Okhla垃圾填埋场位于北纬28°30′40.05”,东经77°17′4.47”,毗邻图拉格巴德ESIC医院,位于图1所示的德里东南部地区。奥克拉垃圾填埋场是一个活跃的、不受控制的、非工程的垃圾填埋场,于1994年投入使用,从1996年开始倾倒废物,2010年耗尽其容量,2018年退役,但废物仍然被倾倒在垃圾填埋场,没有任何隔离的注意。每天大约有2000吨废物被倾倒,包括城市固体废物建筑和拆除废物,也包括农业生产(APMC)。在垃圾填埋场,垃圾来自南德里的四个区域(中部、南部、西部和纳贾夫加尔)。这些地区的平均总废物中有51%直接进入奥克拉垃圾填埋场,46%用于能源厂发电,3%用于堆肥厂生产堆肥20.
图1:奥克拉垃圾填埋场,新德里。 |
采样是在2019-2020年的三个季节进行的。季风前采样在5月,季风采样在7月,季风后采样在11月,每个季节采集30个样本,共采集90个样本。抓取渗滤液样本的收集方式使每个样本真正代表渗滤液。按规定使用高密度聚乙烯和玻璃容器采集样品,采集样品进行理化和生物参数分析。样品按照APHA规定的物理化学参数和重金属保存。收集的样品被标记并保存在冰盒中,并运输到实验室,在40℃的冰箱中保存,直到分析开始。
理化分析
采用标准方法21对收集的垃圾填埋场渗滤液样本进行理化分析(包括重金属)。电导率和pH值用多参数仪测定。TSS和TDS采用重量法测定,COD采用开放回流法测定,BOD采用温克勒法测定,NH4-N采用精馏法测定,TKN采用凯氏定氮法测定,Cl-采用氩滴定法测定,磷酸盐采用氯化亚锡法测定。重金属(Cu, Cr, Co, Cd, Ni, Zn, Ni, Fe, Mn, Hg, V)和Se, Sb采用诱导耦合等离子体光学发射分光光度仪(ICP-OES), Perkin Elmer make分析,总大菌群采用多管发酵技术(MTF)分析。
渗滤液污染指数:下面讨论确定堆填区渗滤液潜在毒性的不同步骤。
变量的选择
选取18个渗滤液污染参数纳入渗滤液污染指数。这些是pH值,总溶解固体,生物需氧量,化学需氧量,总大肠菌群细菌,总凯氏定氮,氨氮,氯化物,砷,锌,铜,镍,铁,铬,汞,铅,苯酚和氰化物。
变量权重
根据各污染物的显著性水平,确定18个污染物参数的权重。各污染物变量对渗滤液污染总量的取值由权重因子确定。在case中,总铁的权重因子为0.045,与Cr的权重因子0.064相比,它是最不重要的,是LPI中最有价值的变量15。
分指数曲线:平均分指数曲线表示浓度或强度与渗滤液污染的关系。对于单个参数,生成平均子指标曲线来表示它们之间的关系。所选污染物变量子指数曲线均由Kumar和Alappat报道15。
可变聚合
为了总结所有污染物的性质,Kumar和Alappat15对加权和线性求和函数和各种潜在聚集进行了评估。给出了当渗滤液中18种污染物全部可用时LPI的计算。
Wi表示污染物的重量
PI为污染物分指数值
n = No。在LPI计算中污染物的选择
然而,LPI也可以在可获得的渗滤液污染物<18时确定。在这种情况下,LPI由给定的方程计算。
式中n表示No。的污染物参数,当18E时wi< 1。
LP分类指数
将LPI细分为LPIorg、LPIin和LPIhm三个子指数,使LPI对现场专业人员和科学界更有价值和帮助。这些分项指数根据所收集的垃圾填埋场渗滤液样品中污染物的浓度表明污染物的主导地位。为了找出渗滤液中某种特定污染物的出现情况,需要对特定填埋场的渗滤液样本进行物理、化学和生物学研究垃圾渗滤液的物理特性包括温度、气味、颜色和固体含量。同样,化学特性可分为无机成分和有机成分。各种传染性病毒和细菌作为生物成分被发现。在所有的污染物中,只有18种被选中。这些指标进一步分为三个次级lpi,如下所示。
LPI有机(COD, BOD, TCB,苯酚)
LPI无机(NH4-N, TKN, Cl, TDS, pH)
LPI重金属(Cr, As, Co, Cu, Ni, Zn, Fe, Hg, CN-)
亚LPI和整体LPI的计算
选取COD、BOD、TCB NH4-N、TKN、Cl、TDS、pH、as、Cu、Cr、Co、Zn、Ni、Fe、Hg等16种渗滤液污染物进行LPI分析,并将其划分为3个亚LPI
有机(COD, BOD, TCB) (b)无机(NH4-N, TKN, Cl, TDS, pH) (c)重金属(Cr, As, Co, Cu, Ni, Zn, Fe, Hg)
计算步骤如下:
子指标得分的各个参数由Kumar和Alappat17中提到的图确定。关于从收集的渗滤液样品中分析污染物的浓度
将LPI的三个子LPI的子指标值求和。
根据式(2)的聚合函数,应用Kumar和Alappat17给出的权重因子表计算(LPIorg、LPIin和LPIhm)的子指标,
(LPIor, LPIin, LPIhm)子指标的组合,得到整体的LPI
可以计算总体LPI
LPI = 0.232LPIor + 0.257 LPI in+ 0.511 LPIhm (3)
结果与讨论
渗滤液水质的季节变化
本研究对含重金属的25个渗滤液参数进行了分析,如表1所示。将渗滤液参数与《渗滤液处理标准(2016)22》进行比较。除pH值外,其余有机、无机参数及大部分重金属浓度均超过标准处置限值。在研究过程中,渗滤液的pH值在6.6-7.9之间,碱度是填埋场成熟度的指标23。奥克拉堆填区于1996年投入使用,已有20多年的历史,属于成熟堆填区。
表1:垃圾渗滤液的季节性特征及与标准的比较(SWM, 2016)
渗滤液 |
Premonsoon 污染物浓度 |
季风 |
帖子季风 |
单位 |
渗滤液处理标准(2016)* |
|
美国没有 |
污染物 | 污染物浓度 |
污染物浓度 |
|||
变量 |
||||||
1 |
pH值 |
6.63±0.01 |
7.34±0.427 |
7.95±0.144 |
- |
5.5 9 |
2 |
电子商务 |
5076±3.46 |
394±2.3 |
4075±5 |
µS /厘米 |
没有标准 |
3. |
鳕鱼 |
59136±7.02 |
42856.3±30.8 |
47485.3±7.80 |
毫克/升 |
250 |
4 |
生化需氧量 |
36311±5.50 |
18960.7±4.04 |
25202.3±5.29 |
毫克/升 |
30. |
5 |
BOD / COD |
0.6±0.01 |
0.4±0 |
0.5±0.01 |
- |
|
6 |
做 |
6.66±0.58 |
6.65±0.02 |
6.8±0.17 |
毫克/升 |
没有标准 |
7 |
TDS |
62821±10.50 |
15933.3±18.34 |
20220.3±52.85 |
毫克/升 |
2100 |
8 |
Cl |
12000±250.6 |
1040±15 |
14600±15.2 |
毫克/升 |
- |
9 |
TKN |
812±10.06 |
330±12.58 |
5020±2.64 |
毫克/升 |
- |
10 |
NH3-N |
1525±27.53 |
776±6.24 |
1043.33±7.87 |
毫克/升 |
50 |
11 |
TCB |
433.3±34.7 |
9480±40.41 |
5084.2±7.7 |
或然数/ 100毫升 |
没有标准 |
12 |
作为 |
0.093±0.158 |
0 |
0.449±0.210 |
毫克/升 |
0.2 |
13 |
Cd |
0.018±0.066 |
0 |
0±0 |
毫克/升 |
2 |
14 |
有限公司 |
0.220±0.137 |
0 |
0.134±0.064 |
毫克/升 |
没有标准 |
15 |
Cr |
0.414±0.515 |
0.0432±0 |
0.983±0.718 |
毫克/升 |
2 |
16 |
铜 |
0.399±0.270 |
0.474±0.37 |
0.496±0.343 |
毫克/升 |
3. |
17 |
倪 |
1.172±0.66 |
0.195±0.11 |
0.392±0.167 |
毫克/升 |
3. |
18 |
Pb |
1.442±3.99 |
0±0 |
0.395±1.177 |
毫克/升 |
0.1 |
19 |
某人 |
0.009±0.027 |
0.051±0.05 |
0.008±0.015 |
毫克/升 |
没有标准 |
20. |
Se |
0.0267±0.074 |
0.020±0.04 |
0.011±0.029 |
毫克/升 |
没有标准 |
21 |
V |
0.940±0.698 |
1.317±0.59 |
1.583±0.796 |
毫克/升 |
没有标准 |
22 |
锌 |
1.239±1.383 |
0.766±0.86 |
0.739±0.765 |
毫克/升 |
5 |
23 |
菲 |
306.683±194.55 |
62.357±63.1 |
15.437±11.344 |
毫克/升 |
没有标准 |
24 |
锰 |
27.910±15.73 |
6.036±7.64 |
0.514±0.367 |
毫克/升 |
没有标准 |
25 |
Hg |
< 0.001 |
< 0.001 |
< 0.001 |
毫克/升 |
0.01 |
《固体废物管理条例》,2016年。(SWM,规则2016)
季风前和季风后的COD和BOD值较高,可能是由于季风前的高蒸发和季风后的干燥,以及整个季风季节有机污染物浓度较低,因为降雨在稀释中起重要作用24。
图2:COD、BOD和生物降解率(BOD/COD)的季节变化。 |
在季风后、季风期和季风后,奥赫拉填埋场的BOD/COD分别为0.5、0.4和0.6。如果发现BOD/COD比小于0.5,则表明生物降解性处于中等水平,且该比值大于0.5,主要针对幼龄垃圾填埋场,如图2所示。在季风后和季风期间,垃圾填埋场表现出中等的生物降解性,而在季风前,垃圾填埋场表现出高度的降解性。Okhla填埋场在2018年完成了其委托,现在它是一个成熟的填埋场,但仍然倾倒新鲜废物和废物沉积继续没有任何限制其容量,这可能是一个年轻的填埋场的可生物降解率很高的原因。在季风前和季风后,生物降解率分别为0.6和0.5,但在季风期间,由于雨季的稀释,生物降解率为0.4。BOD/COD比率是衡量垃圾填埋场可生物降解性和成熟度的指标,它取决于垃圾填埋场的年龄,并随着时间的推移而随着分解和生物降解而降低,其比值在0.4 ~ 0.6之间。新建填埋场(<5年)的生物降解率大于0.5,随着时间的推移,该值呈下降趋势,成熟填埋场(>10年)的生物降解率小于0.125
季风前、季风后渗滤液电导率均偏高,表明渗滤液中存在高溶解性的阴离子(氯化物、硝酸盐、磷酸盐)和阳离子(Na、Mg、Ca、Fe)。26日,27日
季风季节氯化物浓度较高,为12000 mg/L,季风季节氯化物浓度为14600 mg/L,季风季节氯化物浓度略低,为1040mg/L,其浓度值超出了MoEF&CC规定的标准(SWM规则2016)。22。低浓缩铀等等。28据报道,氯化物具有很强的可动性和生物化学性质,不易被吸附或转化,因此垃圾渗滤液中氯化物的含量一直很高。TDS在所有季节均超标,季风季节略少,几乎所有国家都将TDS作为渗滤液排放的标准参数29。观察到较高的TDS,可能是由于废物中离子的浸出和季风稀释引起的浓度降低。
收集的渗滤液中氨态氮季风前为1525 mg/L,季风后为776 mg/L,季风后为1043.33 mg/L。氨态氮(NH4-N)在垃圾填埋场的存在是分配给氨基酸和其他废物成分的退化氮(主要是食物和动物废物)。30.。氨态氮NH4-N已被认为是造成垃圾填埋场污染的优先参数,当其超过0.50 mg/L时,即使作为空气污染物也可能对其从渗滤液中蒸发产生不利影响31。与Ghazipur和Bhalswa垃圾填埋场相比,Okhla垃圾填埋场的氮化合物浓度更高32。Bhalla等研究了旁遮普卢迪亚纳市垃圾填埋场渗滤液特征的季节变化。33他们发现,渗滤液中有机和无机污染物的浓度达到峰值,但重金属含量却很低。同样,本研究区有机和无机污染物浓度较高,重金属浓度较低。
重金属分析
对2019-2020年季风前、季风期和季风后3个季节收集的渗滤液样品进行as、Pb、Cd、Zn、Co、Cr、Fe、Cu、Ni、Mn、Hg、V等重金属分析。可以直观地观察到,目前的研究地点即Okhla垃圾填埋场接收来自南德里市政公司管辖区域的废物,也接收来自废物发电厂和堆肥厂的一些废弃废物。这个垃圾填埋场接收固体废物、建筑工地的拆迁废物和其他可能出现的家庭危险废物,因为在废物处理期间,当局没有注意隔离。许多研究人员研究了垃圾渗滤液,并报告说,从收集的渗滤液样品中分析了高浓度的重金属,如铁、镍、锌、铬、镉、铜34, 35, 36, 32, 37, 38
季风前季节,土壤重金属(as、Co、Cr、Cd、Cu、Ni、Zn、Pb、Fe、Mn)浓度分别为0.09mg/L、0.01mg/L、0.22mg/L、0.41mg/L、0.39mg/L、1.17mg/L、1.44mg/L、1.23mg/L、306.68mg/L和27.9mg/L。在季风季节,Cr、Cu、Ni、Zn、Fe、Mn的浓度分别为0.04 mg/L、0.47mg/L、0.19 mg/L、0.76mg/L、2.35mg/L、6.03mg/L, As、Cd、Co、Pd的浓度均低于检出限(即上述值)。季风后季节,As、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe和Mn的浓度分别为0.44mg/L、0.13mg/L、0.98mg/L、0.49mg/L、0.39mg/L、0.39mg/L、0.73mg/L、15.43 mg/L和0.51mg/L, Cd均低于检测限。研究发现,季风前和季风后的铅浓度超出了SWM(固体废物管理)规则2016 - 22规定的标准限值。高浓度铅的出现表明,其毒性可能是铅酸蓄电池的倾倒引起的,并有致癌风险的可能39。
同样,在季风后收集的样本中,砷(As)浓度被观察到超过内陆、地下或公共下水道的渗滤液排放的设定限制,而在季风期间,砷(As)未被检测到,而在季风前,砷(As)浓度在允许范围内。根据阿尔阿布德和杰加德桑的说法40填埋渗滤液中砷的一个主要来源是对建筑和拆除过程中经砷酸铜处理的木材的处理,也来自水处理厂的含砷固体残留物,此外,它还来自沉积物和天然含铁土壤。谁41据报道,砷污染的水源会对重要器官以及血液泵送系统造成伤害,还可能导致鼻窦炎、周围血管疾病、皮肤病变和周围神经系统。乔杜里,纳因和库马尔42并评价2015年奥克拉垃圾场铅浓度升高,超过了0.1 mg/L的标准阈值。
在季风前、季风期和季风后收集的渗滤液样品中,铁(Fe)的浓度分别为306.68mg/L、62.35mg/L和15.43mg/L,但在公共下水道、内陆水或地下水中,铁(Fe)浓度较高的渗滤液的处理没有提到标准限值。渗滤液中铁的出现与排水中黑色金属碎片的存在有关,这些金属碎片是拾荒者在处理现场废物后留下的。由于(Fe2+)对Fe(OH)3胶体和其他铁形态的腐蚀,所获得的浸出液的溶解氧被耗尽并呈现棕色,这是本研究的部分原因30日,41。以奥克拉填埋场为例,垃圾渗滤液中的铁(Fe)浓度在2003年至2012年期间有所下降,并在2014年至2017年期间进一步上升34。
然而,在季风前、季风期和月后收集的渗滤液样本中,锰(Mn)浓度分别为27.9mg/L、6.03 mg/L和0.51mg/L。对于公共下水道、内陆水和地表水中含锰的渗滤液的处理,锰的浓度没有标准限制。
在所有三个季节,分析了渗滤液样品中的汞(Hg),并在允许限度内观察到。高浓度的重金属如铁、铜和铬表明有毒,因为它们在环境中长期存在43。此外,由于垃圾填埋场的容量减弱,垃圾填埋场的渗滤液样本中含有高浓度污染物,需要关闭44。
同样,在季风季节前收集的渗滤液样品中,钒(V)的浓度为0.9mg/L,在季风季节,钒(V)的浓度为1.3mg/L,季风季节后的钒浓度为1.5 mg/L。钒(V)在垃圾渗滤液中的存在可能是由于在垃圾填埋场处理的炼钢废料,如钢渣和废耐火衬里。钒(V)是一种有毒金属,在钢渣风化释放的碱性渗滤液中变得柔韧,钢渣因其毒性对水体产生不利影响45、46。
在季风前和季风期,收集的渗滤液样品中分析的其他金属元素有硒(Se),其浓度为0.026mg/L,而在季风后季节,硒的浓度为0.020mg/ L,低于检测限。根据47、48、49在电子产品中,硒(Se)的使用主要是由于其具有半导体和光敏特性,垃圾填埋场渗滤液中硒的主要原因是处理大量电子产品,如打印机,碳粉,整流器,电子生产设施以及在垃圾填埋场处理其固体废物。这些结果表明,有必要对垃圾渗滤液中硒的污染进行观察和分析。
在季风季节收集的渗滤液样品中,锑的浓度为0.05 mg/l。在季风前和季风后季节均发现BDL(低于检测限)。根据50岁的51日本、德国和加拿大生活垃圾中锑的主要来源是塑料、纺织品、聚酯纤维、电视机阴极射线管及其塑料外壳。与工业垃圾相比,生活垃圾中的锑含量较低。在印度没有发现像家庭垃圾中锑含量这样的研究。
重金属是不可生物降解的无机物,而且渗滤液的碱性对垃圾填埋场中重金属的溶解具有一定的抑制作用52。重金属在季风前浓度最高,季风后浓度略有下降,在降雨季节浓度大幅下降30.。渗滤液样品中铬的出现可归因于倾倒区内铅铬电池、有色塑料袋、不需要的塑料袋和空白油漆容器的存在。在农业实践中,通常被称为农用化学品的化肥和农药是锌的主要来源。53。
堆填区渗滤液中重金属含量的变化,可能是由于家庭在不同季节产生的废物种类、气候(旱季和雨季)以及堆填区的堆填管理措施所致。
LPI分指数和总体LPI的季节变化
本研究区垃圾渗滤液三个季节LPI值的季节变化如表2、3、4所示,与SWM规则2016中设定标准的对比如表5、图3所示。总体LPI在季风前监测期为32.5,季风期为28.2,季风后监测期为32.0。该值表明,由于季节的干燥和湿润,垃圾填埋场渗滤液的污染潜势随季节而变化。降雨在降低渗滤液中污染物浓度方面起着重要作用,在季风季节,几乎所有污染物浓度都因稀释而持续下降。各季节计算的LPI值均超过计算的处理渗滤液标准值,如图3所示。
在季风前和季风后计算的总体LPI表明,由于高温和蒸发更多,垃圾填埋场渗滤液比季风季节计算的总体LPI更集中,污染潜力更高。从Okhla填埋场收集的三个季节的渗滤液样本的总体LPI值描述了超过标准集的LPI值,即Somani等人报告的7.3。35本研究区即奥克拉垃圾填埋场的LPI值表明所填埋的垃圾受到了污染,因此,检测到的三个季节的LPI值都超出了设定的标准。
如表5和图3所示,计算得到的奥克拉填埋场总体LPI为季风前LPI >季风后LPI >季风后LPI,与计算得到的处理渗滤液标准值6.5进行比较,表明奥克拉填埋场渗滤液浓度高,污染潜力大,这种毒性可能到达含水层,最终到达垃圾填埋场附近的地下水54。与季风前和季风后季节相比,雨季的渗滤液污染潜力较低。
本文还报道了奥克拉填埋场LPI值的季节变化36观察到,LPI值在炎热季节为62.32,随后在寒冷季节为44.14,超过了印度政府设定的渗滤液排放阈值7.3的标准值(SWM规则2016)。22。LPI值为7.3,是任何经处理的渗滤液的标准和允许限值,如果在排放前向内陆、下水道或地下排放的需求达到这一标准(SWM规则2016)。库马尔和阿拉帕特计算出奥克拉堆填区的LPI值为42.115报道了奥克拉填埋场的LPI明显偏高,并计算了处理后渗滤液的标准LPI值,研究得出的LPI值为7.3
目前研究发现,研究区域整体LPI的季节变化大于7.3的建议标准,迫切需要降低渗滤液浓度和合适的处理方法。所有季节的总体LPI值均超过7.3的标准LPI值15预计将造成严重复杂的环境影响,超出周边的水土资源。奥克拉垃圾填埋场的LPI值为37.91,分析了垃圾填埋场LPI值高的主要原因是垃圾填埋场的环境附着物、填埋场没有衬底、渗滤液迁移自由、渗滤液处理收集系统不完善等。37。
表2:奥克拉垃圾填埋场在季风前季节的分类指数和总体LPI。
指数 | 参数 | 权重系数(Wi) | 浓度 | 分指数值(Pi) | Wi *π |
LPI有机 (LPI) |
鳕鱼 | 0.267 | 59136 |
95 |
25.36 |
生化需氧量 | 0.263 | 36311 |
85 |
22.35 | |
TCB | 0.224 | 433.3 | 63 | 14.11 | |
求和 LPI或 |
0.754 | 61.8 82.0 |
|||
LPI无机 (LPI) |
pH值 |
0.214 |
6.63 | 6 | 1.28 |
氨氮 | 0.198 | 1525 | One hundred. | 19.8 | |
Cl | 0.187 | 1330 | One hundred. | 18.7 | |
TKN | 0.206 | 760 | 23 | 4.73 | |
TDS | 0.195 | 62821 | One hundred. | 19.5 | |
求和 LPI的 |
1 | 40.58 40.58 |
|||
Lpi重金属 (LPI嗯) |
Cr | 0.125 | 0.4148 | 6 | 0.75 |
Pb | 0.123 | 1.442 | 10 | 1.25 | |
作为 | 0.119 | 0.093 | 5 | 0.59 | |
锌 | 0.110 | 1.239 | 8 | 0.88 | |
菲 | 0.088 | 306.68 | 9 | 0.79 | |
铜 | 0.098 | 0.399 | 6 | 0.588 | |
倪 | 0.102 | 1.172 | 7 | 0.714 | |
Hg | 0.121 | 0.01 | 5 | 0.60 | |
求和 LPI嗯 |
0.886 | 6.15 6.94 |
|||
整体LPI |
方程(3) | 32.57 |
表3:季风季节奥克拉填埋场的分类指数和总体LPI。
指数 | 参数 | 权重系数Wi | 浓度 | 分类指数π | Wi *π |
LPI有机 (LPIor) |
鳕鱼 | 0.267 | 42856.3 |
90 |
24.03 |
生化需氧量 | 0.263 | 18960.7 |
68 |
17.88 | |
TCB | 0.224 | 9480 |
87 |
19.48 | |
求和 LPI或 |
0.754 | 61.38 81.4 |
|||
LPI无机 (LPI) |
pH值 |
0.214 |
7.34 |
8 |
1.712 |
氨氮 | 0.198 | 776 |
83 |
16.43 | |
Cl | 0.187 | 1030 |
92 |
17.2 | |
TKN | 0.206 | 332 |
12 |
2.473 | |
TDS | 0.195 | 15933.3 |
40 |
7.8 | |
求和 LPI的 |
1 | 25.94 25.94 |
|||
Lpi重金属 (LPI嗯) |
Cr | 0.125 | 0.0432 |
5 |
0.62 |
Pb | 0.123 | 0 |
5 |
0.61 | |
作为 | 0.119 | 0 |
5 |
0.59 | |
锌 | 0.110 | 0.766 |
5 |
0.55 | |
菲 | 0.886 | 62.35 |
5 |
0.44 | |
铜 | 0.098 | 0.474 |
7 |
0.68 | |
倪 | 0.102 | 0.195 |
5.5 |
0.56 | |
Hg | 0.121 | 0.001 |
5 |
0.60 | |
求和 LPI嗯 |
0.886 | 4.65 5.24 |
|||
整体LPI | 方程(3) | 28.21 |
表4:后季风季节奥克拉填埋场的分类指数和总体LPI。
指数 |
参数 |
加权因子 (Wi) |
浓度 |
分指数值(Pi) |
Wi *π |
LPI有机 (LPIor) |
鳕鱼 |
0.267 |
47485.3 |
95 |
25.36 |
生化需氧量 |
0.263 |
25202.3 |
78 |
20.51 |
|
TCB |
0.224 |
50484.2 |
One hundred. |
22.4 |
|
求和 LPI或 |
0.754 |
68.27 90.54 |
|||
LPI无机 (LPI) |
pH值 |
0.214 |
7.95 |
8 |
1.71 |
氨氮 |
0.198 |
1043.33 |
98 |
19.40 |
|
Cl |
0.187 |
1300 |
One hundred. |
18.7 |
|
TKN |
0.206 |
520 |
15 |
3.06 |
|
TDS |
0.195 |
20220.3 |
48 |
9.36 |
|
求和 LPI的 |
1 |
30.47 30.47 |
|||
Lpi重金属 (LPI嗯) |
Cr |
0.125 |
0.983 |
8 |
1 |
Pb |
0.123 |
0.995 |
9 |
1.10 |
|
作为 |
0.119 |
0.449 |
5.5 |
0.65 |
|
锌 |
0.110 |
0.739 |
5.5 |
0.65 |
|
菲 |
0.088 |
15.437 |
5.2 |
0.45 |
|
铜 |
0.098 |
0.496 |
6 |
0.58 |
|
倪 |
0.102 |
0.392 |
5.4 |
0.55 |
|
Hg |
0.121 |
0.001 |
5 |
0.60 |
|
求和 LPIhm |
0.886 |
5.58 6.29 |
|||
整体LPI |
方程(3) |
32.0 |
表5:经处理渗滤液标准的分项指数及整体LPI。
指数 |
参数 |
权重系数(Wi) |
浓度 |
处理过的渗滤液分数值(Ti) |
Wi * Ti |
LPI 有机 (LPI) |
鳕鱼 |
0.267 |
250 |
10 |
2.67 |
生化需氧量 |
0.263 |
30. |
6 |
1.57 |
|
TCB |
0.224 |
--- |
--- |
-- |
|
求和 LPI或。 |
0.754 |
4.24 5.62 |
|||
LPI无机 (LPI) |
pH值 |
0.214 |
5.5 9 |
5 |
1.07 |
氨氮 |
0.198 |
50 |
7 |
1.38 |
|
Cl |
0.187 |
1000 |
8 |
1.49 |
|
TKN |
0.206 |
One hundred. |
6 |
1.23 |
|
TDS |
0.195 |
2100 |
7 |
1.36 |
|
求和 LPI。 |
1 |
3.81 3.81 |
|||
Lpi重金属 (LPI嗯) |
Cr |
0.125 |
2.0 |
9 |
1.125 |
Pb |
0.123 |
0.1 |
5 |
0.61 |
|
作为 |
0.119 |
0.2 |
5 |
0.59 |
|
锌 |
0.110 |
5.0 |
6 |
0.66 |
|
菲 |
0.088 |
… |
…. |
||
铜 |
0.098 |
3.0 |
18 |
1.76 |
|
倪 |
0.102 |
3.0 |
10 |
1.02 |
|
hg |
0.121 |
0.01 |
6 |
0.72 |
|
求和 LPI嗯 |
0.886 |
6.48 7.31 |
|||
整体LPI |
方程(3) |
6 |
图3:LPI与标准的季节变化对比。 |
在所有三个季节,计算本研究区LPI的三个子指数(LPIorg, LPIin和LPIhm),如表2,3,4所示。经处理的渗滤液标准的计算子指标LPI见表5。计算得到的亚LPI的季节变化与计算得到的处理渗滤液标准的亚LPI的对比如图4所示。从表2可以看出,季风前季节LPIorg分指数为82.0,LPIin为40.58,LPIhm为6.94。表3为季风季节LPI的子指数,LPIorg 81.4, LPIin 25.94, LPIhm 5.24。季风后LPI的子指数见表4,LPI为90.5,LPIin为30.47,LPIhm为6.29。
同样,计算处理过的渗滤液标准值,总LPI和亚LPI如表5所示,观察到(LPIor, LPIin, LPIhm)均符合有关部门制定的公共污水、地表水和地下水渗滤液处理标准,并与LPI标准进行比较,如图4所示。研究区LPI各分项指数依次为(LPIor>LPIin>LPIhm),即3个季节计算的LPIhm值均较低,均在7.3标准值以下。各季节有机污染物占主导地位,无机污染物次之,重金属污染物次之。
同样的案例研究也进行了24,观测到LPIor和LPIin均大于LPIhm,且观测期内总体LPI值的季节变化非常小。LPIorg的高值表明产丙酮过程17研究了英国Harewood Whin填埋场的分类指数LPI,发现LPIorg、LPin、LPIhm分别为53.5、17.09和5.5,这些值表明渗滤液有机含量高,重金属污染低,LPIhm值较低。
图4:LPI三个分项指数的季节变化及其与处理过的渗滤液标准的比较。 |
在3个季节的监测期内,由于渗滤液中COD、TCB和BOD污染物浓度较高,各季节LPI值均较高,其次是LPI,其次是LPIhm。低重金属污染物LPIhm有助于生物体的蓬勃发展,并有助于生物渗滤液的处理,另一方面,低无机污染物LPIin也有助于废水的处理。根据Kamaruddin等人的说法。25高pH对无机组分的柔韧性和溶解性没有促进作用,可能是重金属和无机组分等LPI分项指标较低的原因。这些情况表明快速产甲烷阶段与产丙酮阶段同时发生作用。
目前的研究区域,即Okhla填埋场,在2018年完成了其委托日期,但固体废物仍然倾倒或沉积,而没有注意隔离,这就是为什么作为一个年轻的填埋场,生物降解率值很高。在分项指标中,LPI占主导地位的是COD、BOD、TCB,其次是LPI的氨、氯、TDS、TKN, LPI的Pb次之,其次是Zn、Cu、Ni、Fe等。54与季风前相比,季风后的LPI较低,季风前的氯化物浓度要高得多,常见的重金属有Pb, Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Zn, Mn, Cu和Co55研究了奥克拉填埋场LPI与重金属的相关性,发现铜、锌、铅、铬与LPI之间存在较强的相关性,得出重金属对填埋场污染的贡献更为严重的结论。
结论
根据垃圾渗滤液的亚lpi指数,选择合适的处理方法进行处理。Okhla填埋场的可生物降解值较高,为0.4 ~ 0.6,可能是新鲜固体废物在旧废物上的连续沉积。渗滤液浓度随季节和污染潜势的变化而变化。计算的亚LPI显示,有机污染物在各季节均占主导地位,即LPI org >LPI in>LPIhm。3个季节的LPIhm均低于7.3的标准。重金属浓度较低,适宜进行生物处理。总体计算得到的LPI值在季风前的季节变化为32.5,季风期为28.0,季风后为32.0。季风前>季风后>季风后,观测到的处理过的渗滤液在内河、公共污水和地下水中排放的计算标准超过环保部制定的标准。本研究今后的工作将是对垃圾填埋场渗滤液进行更优选的生物处理,从结果中观察到重金属浓度过低。
鸣谢
我们感谢大学教育资助委员会NET- JRF奖学金的支持。我们也感谢CPCB和新德里DJB提供的实验室设施和支持。
利益冲突
所有作者都证实没有竞争利益。
资金来源
作者在研究、撰写和/或发表本文时未获得任何资金支持。
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