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

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(5～10a)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1000m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.