垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測中的電法勘探

【摘 要】用綜合物探方法的進行區(qū)域工程地質(zhì)評價和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性評價地質(zhì)構(gòu)造勘察、巖石土壤力學測定，以及研究自然或人為因素引起的災害性工程地質(zhì)問題簡稱工程地質(zhì)物探。其中垃圾場的環(huán)境監(jiān)測中最常用的方法就是高密度電阻率法。文章通過在天津濱海新區(qū)垃圾處理廠的實測工作和對于地斷面電性分布圖的解釋對垃圾場滲漏進行監(jiān)測。

【關(guān)鍵詞】高密度電法；垃圾場滲漏

隨著經(jīng)濟發(fā)展與生活水平的提高，城市生活垃圾問題日益成為困擾各城市發(fā)展的顯要問題。填埋法是一種比較經(jīng)濟、簡易的垃圾處理方式，長期以來我國絕大部分城市采用露天堆放、自然填溝和填坑的原始方式處理垃圾，不僅侵占了大量土地，而且對土壤、地下水、大氣等都會造成現(xiàn)實的影響和潛在的危害。

高密度電法是一種改進型的電法勘探方法，在環(huán)境保護和治理中得到廣泛的應用。基于污染物與其周圍介質(zhì)在物理、化學性質(zhì)上的差異，高密度電法通過地斷面電性分布圖掌握污染物在地下運移過程和空間分布規(guī)律。我們在天津濱海新區(qū)垃圾處理廠開展了實測工作。

一、高密度電阻率法勘探簡介

高密度電阻率法是根據(jù)水文工程及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的實際需要而研制的一種電探系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)的采集和資料處理兩部分?，F(xiàn)場測量時，只需將全部電極布設在一定間隔的測點上，然后用多芯電纜將其連接到程控式多路電極轉(zhuǎn)換開關(guān)上，電極轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種由微片機控制的電極自動轉(zhuǎn)換裝置，它可以根據(jù)需要自動進行電極裝置形式、電極距及測點的轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速采集和自動微機處理，改變了傳統(tǒng)模式，提高了工作效率，減輕了勞動強度。

高密度電阻率法（High-Density Resistivity）采用直流激發(fā)源，抗人為噪聲干擾，對勘探現(xiàn)場無破壞作用。相對其它物探技術(shù)，在城市人口居住區(qū)或工業(yè)區(qū)周圍的探測具有明顯優(yōu)勢。高密度電阻率法與常規(guī)電法相比，具有成本低、效率高，反映信息豐富、直觀，資料解釋方便等特點，也因而使得電法勘探能力顯著提高。

二、工作區(qū)場地概況

物探檢測場地位于天津市濱海新區(qū)漢沽垃圾處理場東南側(cè)。所探測垃圾（生活、醫(yī)療和工業(yè)廢棄物）填埋場，目前堆場在地面以下2m到地面以上11m，已封場，底部鋪設有塑膠襯底的防漏層。表面大部分已做簡易壓實處理。在場地四周北、東和南面設有防滲溝，場地地勢略有起伏，在場地東側(cè)院墻外有13m寬水溝，在南側(cè)院墻外有30m寬水溝。

三、高密度電法野外工作技術(shù)

（一）野外施工參數(shù)

根據(jù)場地環(huán)境和工作要求，高密度電法采用溫納裝置，觀測系統(tǒng)參數(shù)為：

電極極間距：5m

排列長度：320m（64根電極）

（二）儀器設備

儀器型號：E60D型分布式高密度電測儀。

（三）測線布置、工作量和質(zhì)量檢查

工作量：根據(jù)工作要求，高密度電法布設1號和2號剖面，測線方向均為南北向。

四、高密度電法資料處理與解釋

高密度電阻率法是將電剖面法和電測深法結(jié)合起來的一種陣列式勘探方法。通過沿測線高密度等間距布設大地人工電場研究地下傳導電流的分布規(guī)律，對采集的數(shù)據(jù)反演成圖后得到接近實際的電阻率斷面，通過對電阻率斷面的研究，分析地下介質(zhì)的變化規(guī)律，推斷地下介質(zhì)的異常位置及其形態(tài)特征。

（一）數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)預處理后，進行二維反演。

（二）資料解釋

高密度電阻率法，選擇電極距為5m，一次布極64根，采用溫納裝置，最大隔離系數(shù)為16。由于第四系粉質(zhì)粘土和粉砂的沉積較厚，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造相對穩(wěn)定，各向異性不明顯。

現(xiàn)分析如下：

1號線：剖面方向南北，在填埋場西側(cè)，如圖1所示。除表層有不連續(xù)的高阻（紅色色譜）反映了較為干燥的人工填土外，在距離為145～160m，230～240m和280～300m處有三個異常段，分別為12m，13m，10m左右深度有低阻（<1.5Ω·M）透鏡體，（藍色色譜）反映了垃圾滲漏液已從局部透水層滲入向外擴散。

2號線：剖面方向南北，在垃圾填埋場上，如圖2所示。由于該剖面從地表到地下13m左右均為堆放的垃圾，電阻率都較低（<2Ω·M），其底部為粉質(zhì)粘土電阻率（紅色色譜）相對較高（>10Ω·M），在距離230～250m處，15m深度以下的低阻體（<2Ω·M）反映了垃圾滲漏液已從局部透水層滲入深部。

五、結(jié)語

（1）對垃圾填埋場地下污染物采用高密度電阻率法開展檢測，結(jié)果證明：選用適當?shù)奈锾椒椒ǎ鶕?jù)點狀污染源物質(zhì)的物理性質(zhì)，可以得到預期的效果。

（2）被污染的土壤和地下水視電阻率在本工區(qū)均在1Ω·M左右可定性為被污染，并給出地下污染物空間位置。為控制和治理提供了科學依據(jù)。

（3）地下污染物的濃度是一個動態(tài)變化過程，物探的綜合解釋需結(jié)合地質(zhì)、水文和土壤等方面的資料。

參考文獻

[1] 董浩斌，王傳雷.高密度電阻率法的發(fā)展和應用[J].地學前沿，2003（01）.

[2] 何繼善.電法勘探的發(fā)展和展望[J].地球物理學報，1997 （S1）.

作者簡介：王璐，男，中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，研究方向：物探。