【污染调查】某垃圾填埋场地球物理调查成果报告

赛盈地脉 · 发表于 2021-4-8 10:31

项目背景

受委托，对某垃圾填埋场进行探测，垃圾场原本山沟，场地类型属于非法倾倒，底部无土工膜等防护措施的垃圾掩埋场。本次调查目的主要为针对场区进行地球物理探测，以探测场区圈定垃圾填埋物的厚度。

地球物理探测主要依据场区不同的物性特性与需求，选择合适的环境地球物理探勘调查方法技术，建立污染潜势电性模型或测量准则，进而准确评估填埋深度与分布区域，为后期施工提供可靠信息。

探测方法

垃圾填埋场地的调查方法主要依据调查区域的地质地层结构特征和地球物理性质变化特征，采用不同的地球物理探测方法进行调查。由于传统打井取样，依靠化学分析的方法，不仅存在时间效率低下，测试费用高昂的局限性，而且会对污染场地产生破坏，可能导致污染物向更深处运移，造成二次污染，使得各国研究人员不断在尝试新的方法来探测地下污染物。

目前地球物理方法在探测垃圾结构、垃圾填埋范围和垃圾渗滤液等方面得到广泛应用。其主要是利用地球物理的方法和原理来研究垃圾填埋场地区周围地球物理场和地球物质的物理特性变化，在解决垃圾填埋等相关问题的过程中，地球物理方法和技术以其特有的优势发挥着越来越重要的作用，并随着地球物理勘探技术的进步和数据处理方法的提高，已经成为城市垃圾治理等方面一项不可缺少的重要手段。

垃圾渗滤液属于高浓度的有机污水，其水质、水量易变,成份复杂，是垃圾填埋场的主要污染源。渗滤液对地下水的污染非常严重，如果地下水一旦受到污染，处理技术难度大、成本高、周期长。

方法原理

电阻率法(Electric Resistivity Method)或称为直流电阻法(Direct Current Resistivity Method)是以介质电阻率差异为基础，观测供电电流强度和测量电极之间的电位差，进而计算和研究视电阻率，推断地下可能污染土壤的分布。所测得的结果即地电阻率剖面。影响地层电阻率的因子有组成矿物、颗粒大小、组态、以及地层的含水量与水中所含物质，当地层有明显的电阻率对比，就适用于直流电阻法。

高密度电法是电阻率法发展而来目前应用最广泛的一种电法勘测，其基本理论与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，由主机自动控制供电电极和接收电极的变化。高密度电法测量系统采用先进的自动控制理论和大规模集成电路，使用的电极数量多，而且电极之间可自由组合，这样就可以提取更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探一样使用多次覆盖式的测量方式。

高密度电法具有以下优点：①电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；②能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息；③野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快，而且避免了由于手工操作所出现的错误；④可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，大大提高了电法的智能化程度。

成果说明

高密度电法具有分辨率高、准确性高及探测深度深的优势，适用于探测各式地层分布及水文地质分布，处理后的电性地层图可完整呈现地下环境特征。

分析如下：

（1）测线1由东南向西北方向展布，主要是沿着调查区域的水泥路面边上进行布设，电极点间距为2米，测线长度为200米，采用四极排列方式测量，地表主要为压实的土壤和植被覆盖，接地情况良好；

（2）由高密度电法电阻率色谱图分析可知中，在24～136米处存在一低阻区域，平均厚度10～15米，埋深大概5～21米，视电阻率范围主要为10～35ohm·m，根据现场资料初步推断该区域为垃圾填埋区；在145～178米处存在低阻区域，厚度大概21米左右，埋深大概10～40米，视电阻率范围主要为10～35ohm·m，根据现场资料初步推断该区域为垃圾填埋区域与垃圾渗漏液富集区域；

（3）测线2为南北向，主要是由北往南展布，高程差异12米左右，在0～80米主要存在大量低阻区域，视电阻率大概范围是10～35ohm·m，厚度大概20～25米左右，初步推断该区域主要为垃圾填埋区域及渗漏液汇集区域；在100～200米处，存在低阻区域，埋深大概8米左右，厚度4米左右，在整个区域都有展布，在160米以后离地面较浅，大概1～2米左右，初步推断该区域主要是垃圾渗漏液的迁移通道，在山坡下面进行汇集。

结论

（1）某垃圾填埋场属于大范围垃圾掩埋场地，底部无土工膜等防护措施，具有垃圾渗漏液渗出等问题，经探测结果分析垃圾填埋物、垃圾渗漏液、背景地层具有明显电阻率辨识度，适用高密度电阻率法测量；

（2）高密度电阻率法调查具有快速查明垃圾掩埋物的深度与范围的能力，每日调查工作效率约200～300米，面对大范围及掩埋深度分布变化大的场地，可有效准确查明废弃物掩埋深度及范围、垃圾掩埋量体估算，为业主后续废弃物清运规划与土地修复提供必要的参考信息；

（3）调查区域的掩埋物主要为生活垃圾，其掩埋物具有明显低电阻率特征，分析为垃圾内部含有大量垃圾渗漏液所致，调查结果显示最大掩埋深度约在20～25米，后期可搭配钻探数据了解单点的掩埋深度，校正交界层电阻率，更可准确评估地下掩埋体信息；

（4）地球物理勘探技术为良好的土壤及地下水污染调查与废弃物掩埋调查工具，可以查明调查目标体的深度、面积及其在几何空间上的分布信息，为后期钻孔取样等精细评估地下环境提供参考，协助提升地下调查作业的整体经济效益。