生态环境 2007, 16(6): 1814-1818 Ecology and Environment E-mail: editor@

基金项目：教育部留学回国人员科研启动基金；科技部支撑重大项目（2006BAJ04A07）

作者简介：丁爱中（1969－），男，教授，博士，博士生导师，主要从事地下水污染控制与水生态与环境修复研究。Tel: +86-10-58805051; E-mail: ading@

*通讯作者：张慧（1980－），女，硕士研究生，从事地下水氮污染研究。Tel: +86-10-58802736, E-mail: huizh@ 收稿日期：2007-04-13

垃圾填埋场渗滤液地下原位脱氮技术综述

丁爱中1，张 慧1，李宗良2

1. 北京师范大学水科学研究院//教育部水沙科学重点实验室，北京 100875；

2. 中国交通建设集团水运规划设计院有限公司，北京 100007

摘要：氨氮是城市垃圾厌氧填埋过程中产生的常见的污染物。由于氨氮的持久性和生物毒性，生活垃圾填埋场渗滤液中氮的脱除已引起了人们的高度关注。文中结合国内外的研究现状的基础，论述了厌氧渗滤液回灌、强制通风好氧填埋、准好氧填埋和生物反应器填埋四种垃圾渗滤液原位脱氮处理技术的原理、技术特点、工程投资、运行成本以及处理效果等；指出了垃圾填埋场渗滤液原位脱氮技术的未来研究重点：填埋场内脱氮机理和脱氮速率的深入研究、工艺控制优化研究以及生物反应器填埋的实际应用设计研究。

关键词：垃圾渗滤液；氨氮脱除；原位处理

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）06-1814-05

垃圾填埋已经有多年历史，在国内外被广泛应用。我国城市垃圾采用填埋方法处理的约占全部处理量的70％[1]。现代垃圾填埋场的主要目标是减少渗滤液和填埋气的渗漏，不把环境问题遗留给后代[2]

。传统厌氧填埋产生的渗滤液中有大量氨氮积累且营养不平衡生化性差，后续处理困难[3~5]。一种有发展潜力、效率高且投资少的环境修复技术―渗滤液地下原位脱氮技术，逐渐成为近年研究热点，频繁见诸文献中。本文在结合国内外研究现状的基础上，论述填埋场渗滤液地下原位脱氮的方法。

1 高氨氮渗滤液对地下水的影响

我国地下水资源保护和地下水污染治理形势不容乐观，国土资源部2002年公布的报告指出：中国约有一半城市市区的地下水污染严重地下水水质呈下降趋势，全国约有7000万人仍在饮用不符合饮用标准的地下水[6]。三氮污染物对人类的危害仅次于农药的污染，地下含水层对三氮污染物的自净能力很弱，因此地下水氮素污染的治理工作成为重点和热点。我国的垃圾处理仍有多为露天堆放和简易填埋，缺乏完善的渗滤液收集、排导和处理设施。即使是有防渗层的填埋场，如果不能对渗滤液进行有效处理，也相当于在地下埋了一个―污染源‖定时炸弹，随时有引发污染的可能。

渗滤液和地下水的管理成为垃圾填埋最主要的问题。富含氨氮以及其他污染物的垃圾渗滤液容易对地下水造成二次污染，渗滤液泄漏、危害环境和公众健康的事件常有发生[7-9]。Kejeldsen 等人表示从长远来看填埋场渗滤液的危害以氨氮为主[10]。Pivato 和Gaspari 等人做的急毒性测试风险评估中

渗滤液以重金属、氨氮和可溶有机碳的危害性为表征，其中因氨氮浓度高、持续时间长、污染地下水而备受关注。其结果表明渗滤液的毒性主要依赖于氨氮浓度，氨氮浓度降解到可以忍受的程度时渗滤液的毒性就非常低；若老龄填埋场（30~50 a ）防护层失效，其风险可只以氨氮浓度计算[11]。

渗滤液渗漏是通过穿透防渗底层垂直或水平迁移进入到地下水体中[12]。其影响范围主要取决于填埋场周边的水文地质特征，在纵向（60 m ）和横向（1200 m ）都可形成污染羽[13]。丹麦的一个填埋场渗滤液污染羽监测情况表明氨氮的阻滞主要依靠离子交换作用和厌氧氨氧化作用[14]。NH 4+可以被粘土吸附成为其晶格的一部分。早年有监测数据表明渗滤液污染羽中氨氮浓度伴随着Mn 离子浓度的增加而减少[15]，后为Slavinskaya 等人的实验证实锰离子可起到催化氨氮氧化的作用[16]。传统的简易填埋或卫生填埋场的渗滤液渗漏污染地下水的情况可持续几十年，甚至可能持续几个世纪[9]。

2 渗滤液中氨氮产生过程和特点

垃圾填埋场是一个复杂的非均质体系，一系列复杂的物理、化学、生物反应同时发生。其中的氮素转化包括氨化、同化、硝化和反硝化等作用。渗滤液的形成过程非常复杂，影响因素也很多，就其具体形成机理还不甚清楚。

生活垃圾中蛋白质等含氮物质的生物降解是垃圾渗滤液中NH 3-N 的主要来源[3,17]。蛋白质在蛋白酶作用下水解成多肽和二肽，然后由肽酶进一步水解成氨基酸，氨基酸通过降解释放出NH 4＋。释放出的一部分NH 4＋可被同化合成细胞物质，另一