当前世界环境

介绍

固体废物的管理和相关的环境影响对发展中国家和发达国家都是一项挑战。快速的工业化、人口增长和生活方式的改变是固体废物产生率增加的根本原因。印度每天产生的城市固体废物量约为15万吨。这大约是每年5000万吨。在收集的全部城市垃圾中，平均94%被倾倒在地上，5%被堆肥。然而，与发达国家相比，印度城市生活垃圾的平均产生率(0.35至0.60公斤/人/天)非常低。¹垃圾填埋是处理城市生活垃圾最常用的方法。垃圾填埋场或露天倾倒场被大量用于固体废物的处理，因为与焚烧相比，它们能够积累大量废物，成本非常低。长期以来，填埋是城市固体废物最常见的废物管理方式。这不仅是对资源的浪费，而且垃圾填埋场本身也构成健康危害和环境负担。²无条件倾倒城市固体废物会产生有毒的渗滤液，渗滤液渗入土壤，最终到达地下水位，影响地下水。由于地下水是水循环的重要组成部分，它更容易受到各种污染源的污染。在这些缺点中，垃圾填埋场被认为是对地下水资源的主要威胁之一。^3.不仅是地面水资源，而且由于沉淀而通过表面径流的横向运动同样影响地表水体。毒乳酸盐可能由大量的有机和无机化合物组成。⁴在像印度这样的国家，地下水是饮用水和生活用水的主要来源，如果渗滤液不加以控制，它会污染周围的土壤、植被、牲畜、地表水，最终会污染地下水。受污染含水层的地下水处理既不经济，又费时。此外，即使经过长时间的修复过程，污染物仍可能留在含水层中。因此，必须定期监测油井的质量评价，以尽早控制污染，无论是通过实验还是通过数学建模。因此,季节性地下水质量进行了评价,以确定水供人类食用的状态以及提供整体场景的地下水污染垃圾开幕的大道建立工程垃圾实现地下水的可持续发展。WQI是一项重要的水质标定技术和饮用水适宜性技术。它被定义为一种评价技术，提供了单个水质参数对人类消费的水的整体质量的综合影响。⁵它是被接受的总指标之一，被认为是反映了对水质特征的整体质量的复合影响的评级。WQI的较高值表明水的水平质量和较低值显示出差的水质。WQI有助于我们将多方面的水质数据转化为公众可理解和可用的简单信息。进行了几项研究，以便在季风普通话期间和使用WQI指数的季风季节和季风季节的垃圾盐周围地下水的水质。^{6, 7, 8, 9, 10}本研究的重点是评估2015年季风前后地下水的物理和化学参数。

材料和方法

研究地点

Jawaharnagar村的垃圾掩埋场位于大海德拉巴市政公司(GHMC)的边界外，在海德拉巴的新边界(HMDA)内。该项目距离海德拉巴市35公里，距离从项目边界往西连接海德拉巴和那格浦尔的国道105公里。这是一个开放的垃圾场，固体废物无条件地倾倒在一个叫做IrlaGutta (Gutta=Hill)的陆地上。贾瓦哈尔纳加垃圾场的总面积为350英亩。该基地每天接收5000吨城市固体废物。它位于17Ëš29ʹ21ʹʹN到17Ëš31ʹ39ʹʹN纬度和78Ëš34'13" E到78Ëš37'47"E经度之间(图1)。它具有热带湿润和干燥的气候，与炎热的半干旱气候接壤。年平均气温为26°C(78.8°F)。夏天(3 - 6月)又热又潮湿。4月和6月之间的最高温度通常超过40°C(104°F)。冬天只持续2年左右¹⁄₂12月和1月的最低温度偶尔会降至10°C(50°F)。5月，最热的时候温度在26到38.8摄氏度之间。最冷的一月，气温从14到28摄氏度不等。西南夏季季风带来的暴雨在6月至9月期间降临，为Rangareddy提供了全年812.5毫米(32英寸)的大部分降雨。Rangareddy地区采样年(2015)的月降雨分布如图2所示。该地区的地质由粉红色和灰色花岗岩岩层组成。

图一:研究区位置图 点击这里查看图

图二:ranga Reddy地区的月雨量分布资料来源:泰伦加纳邦地下水部(2015年) 点击这里查看图

样品收集

渗滤液样本用1升预清洗的高密度聚乙烯瓶(HDPE)和稀释的HNO收集_3.在季风前和季风后(2015)，并在2天内储存在实验室4ÌŠC进行监测。同样，采用随机取样方法，在离倾倒场半径5km范围内的季风前和季风后12个站采集地下水样品。利用GARMIN GPS采集采样点的地理位置、纬度、经度，具体情况见表1。分别对渗滤液和地下水样品进行pH、TDS、TH、CH、Cl 8个参数的分析^-， 所以₄^－2,没有_3.^-和F^-使用由。¹¹采样时现场用数字pH计(HANNA institute . Italy)记录pH值。总溶解固体(TDS)、总硬度(TH)、钙硬度(CH)和氯化物(Cl)等理化参数^-)和地下水样品进行了滴定分析。氯化物可衡量渗滤液在地下水中的扩散程度，因此被纳入水质评价。¹²使用离子选择性电极（ORION）进行硝酸盐和氟化物测定。硫酸盐（SO₄^－2）通过肾小序浊度法分析地下水样品中。

表1：研究区域的地理细节

水质指数的计算

在本研究中，WQI的计算选取了8个重要参数。采用国家推荐的饮用水水质标准，计算了WQI。¹³采用加权算术指数法计算了水样的加权指数。此外，质量评级或分指数(q_n)的计算公式如下:

问_n= 100 [v_n- v_io] / [S - v_io] ...................（1）

问_n= n的质量等级^th水质参数
V_n= n的估计值^th参数t给定采样站
年代_n=标准允许的n^th参数
V_io= n的理想值^th除参数pH之外的纯水中的参数（即，对于除参数pH之外的所有其他参数，其中7.0）。

单位重量通过与推荐的标准值秒成反比的值计算_n对应的参数，

W_n= K / S_n...................( 2)

W_n= n的单位重量^th参数
年代_n= n的标准值^th参数
K =比例常数

水质等级与单位权重线性聚合，得到总体水质指数。

水质指数=∑问_nW_nW /∑_n...................( 3)

最大权重5已经分配给参数，如NO_3.^-_，TDS，CL.^-F^-,所以₄^－2，由于他们对水质评估的重视。¹⁴

结果与讨论

渗滤液

分析了季风前和季风后垃圾场收集的渗滤液的物化特征(图3)。从图中可以看出，自然界的pH值是高碱性的。在弃置后10年，堆填区通常会出现碱性pH值。¹⁵其他分析参数如TDS, TH, CH, Cl^-， 所以₄^{2 -},没有_3.^-和F^-与季风渗滤液样品相比，在季隆季节预次季节收集的渗滤液中被发现具有更高的浓度。结果一致。¹⁶

图3:…的渗滤液特性 贾瓦哈尔加市露天垃圾场 点击这里查看图

主要阳离子和阴离子

2015年季风前和季风后采集的地下水样品理化分析结果如图(图4)和(图5)所示，并与世界卫生组织(世卫组织:2006)进行对比(表2)。在季风前和季风后收集的倾倒场周围的所有地下水样品的pH值均在WHO(2006)指示碱性的限值内。地下水样品的TDS值在季风前季节为384-1408mg/l，在528-1280mg/l，超过了WHO(2006)的允许限值。TDS浓度在季风前最高，季风后降低，这可能与降水稀释离子有关。水样的总硬度值在季风前为205-1000mg/l，季风后为199-664mg/l，也高于WHO(2006)的允许水平。季风前的钙硬度为75-335mg/l, 110-499mg/l，高于世界卫生组织(2006)的允许水平。氯化物值在季风前为78-1100mg/l，季风后为50-998mg/l，高于世界卫生组织(2006)的允许水平。GW4测站氯离子浓度在季风后最高。地下水氯含量高是由于生活污水、肥料、化粪池、渗滤液等污染源造成的。¹⁷前季风期水样硫酸盐含量为16-250mg/l，后季风期为49-155mg/l。所有样品均在WHO(2006)的允许限值内，雨季前的硝酸盐值为13-196mg/l，雨季后的硝酸盐值为19-1580mg/l。大多数水样超过了世卫组织(2006)的限制。令人担忧的是，研究区鸡场采集的GW8 (1580mg/l)在雨季后达到最大值，为点源污染。大约50-80%的氮被排出体外¹⁸牲畜很容易渗到地下水位，对地下水资源造成威胁。一般来说，地下水中硝酸盐的其他主要来源包括生活污水、农田径流和垃圾填埋场的渗滤液。高浓度NO_3.^-在水中导致疾病称为“甲卓昔博纳贫血症”也称为“蓝色婴儿综合征”。这种疾病尤其影响婴儿长达6个月。¹⁹季风前季节水体氟化物值为1.2-1.7mg/l，季风后季节为1.1-1.9mg/l。大多数样品的含量略高于允许值(WHO:2006)。

图4:理化参数 前季风期地下水 点击这里查看图

图5理化参数 后季风期地下水 点击这里查看图

表2:前季风期和后季风期地下水理化和Wqi分析及其与Who: 2006的比较 点击这里查看表格

水质指数(WQI)

对季风前和季风后采集的地下水样品所建立的水质指数表明，站与站之间存在较大的差异。在本研究中，季风前后WQI值分别为136.5和164.4(表3)和(表4)。根据^20.在美国，75%的水样属于“差”类，25%属于“好”类。在季风后季节采集的水样中，75%属于“差”类，16.9%属于“好”类，18.3%属于“不适合”类(表5)。

表3:Jawaharnagar垃圾场附近季风前地下水Wqi值的计算平均值 点击这里查看表格

表4:Jawaharnagar垃圾场附近季风后地下水Wqi的计算平均值 点击这里查看表格

表5:基于Wqi值的前季风和后季风地下水水质分类

前季风与后季风地下水参数的相关分析

相关性是一种用来评价两个变量之间相互联系和关联程度的方法。²¹相关系数为1表示两个变量之间完全正相关。-1的相关性表明一个变量与另一个变量的关系是相反的。相关性为零表示这两个变量之间没有关系。研究区季风前后地下水参数的相关矩阵如表6和表7所示。在前季风季节，TDS对CH和Cl的影响^-观察到具有阳性相关性。TDS和CH（r = 0.730）之间的正相关性是正常的，并且在很大程度上是水的钙硬度。TDS与Cl（r = 0.66）的正相关（图6）所示。在季风季节，TH与CL呈正相关^-(r=0.766) CH(r=0.617)， SO₄^－2(r = 0.658)(图7)和(图:8)。这一结果表明，硬度对钙、氯化物和硫酸盐有很大的依赖。

表6：季风接地水的相关矩阵

表7后季风期地下水的相关矩阵

图6:TDS和Cl之间的相关性-(毫克/升) 前季风期地下水参数 点击这里查看图

图7 TH与Cl的相关性-(毫克/升) 后季风地下水的参数 点击这里查看图

图8 TH与SO的相关性4－2(毫克/升) 后季风地下水的参数 点击这里查看图

结论

城市垃圾填埋场和露天倾倒场对周围环境特别是地下水资源的污染造成了更大程度的威胁。研究表明，在Jawaharnagar垃圾场无条件倾倒垃圾和建立不适当的渗滤液收集系统已长期严重污染地下水。调查结果显示，除少数水样外，大部分水样不适合饮用，因此强调执行政府的废物处理和管理政策，并引用垃圾场远离居民区，以减少污染，废物在弃置前进行分类和处理，并建造工程妥善的堆填区，以避免渗滤液渗入地下水。

确认

如果没有奥斯马尼亚大学科学学院应用地球化学系实验室负责人M. Ramana Kumar博士的支持和帮助，这项研究是不可能完成的。

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