电法在垃圾填埋场渗漏监测研究中的应用 application of resistivity method to monitoring leakage from landfill.pdfVIP

第3期 张建锋，等：电法在垃圾填埋场渗漏监测研究中的应用 电法在垃圾填埋场渗漏监测研究中的应用 1，２，3 1 1，3 4 张建锋 ，谢玉 ，刘见宝 ，路德萍 （1．河南工程学院资源与环境学院，河南郑州451191； ２．郑州市矿山环境地质灾害与防治重点实验室，河南郑州451191； 3．煤矿环境地质灾害防治河南省高校工程技术研究中心，河南郑州451191； 4．河南工程学院图书馆，河南郑州451191） 摘 要：地下环境污染一直是生态环境治理的重点，地球物理的方法作为一种经济、高效的监测手段具有明显优势．利用 电法结合该区的水文地质特点，研究了郑州市某垃圾填埋场对地下环境的影响并对电法剖面进行了反演．结果表明，研究区 所有电法剖面中约3０ ·m可以作为判断污染的界限．在地下流场的下游，受到污染的区域大于上游，在偏离流场的方向污 Ω 染区域呈现缩小趋势，该结果与区内水文地质特征吻合． 关键词：垃圾填埋场；地下污染；电法；水文地质 中图分类号：Ｐ641．8 文献标志码：A 文章编号：1674－33０X（２０16）０3－００51－０3 随着我国城市化进程的推进和经济的稳步发展，城市人口也快速增加，城市生活垃圾剧增．我国每年产生 的生活垃圾约为7亿t，目前已累积了约66亿t生活垃圾和7０亿t工业垃圾，并且正以每年8％ ~1０％的速度 ［1］ 增长 ．当前，城市垃圾基本都通过填埋方式来处理，这种方式往往使垃圾填埋场地存在渗滤液渗漏的问题． 垃圾填埋场的滤液中通常含有氨、磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐和多种金属及离子，且普遍含有大量菌类物 质甚至有毒害的物质，势必造成土壤和地下水的污染，对生产生活环境产生极大的负面影响［２－3］，所以监测 就成为预防和治理的前提． 尽管能够通过钻孔取样的方法来分析土壤和地下水是否受到了污染，但在实际操作时，该方法需要耗 费大量的财力且效率不高［4］．地球物理勘探方法作为新兴的非侵入性检测方法，具有经济、快速、准确、检测 范围广等优点，对污染场地的检测具有很强的可行性和推广价值［5］．但现有文献大多从地球物理参数及化 ［6－7］ 学分析的角度来研究垃圾填埋场的滤液渗漏问题，与水文地质特点结合较少 ．本课题试图综合研究区的 地球物理参数与水文地质特点，从地球物理场和地下水流场两个角度来研究物探方法在该领域的探测效 果．由于垃圾渗漏液含有大量的钠、钙、铁、氨、氯和硫酸根等离子，具有良好的导电性，故研究中使用电阻率 法具有良好的物理基础． 1 研究区概况 郑州市某垃圾填埋场位于郑州市西南部，以生活垃圾的填埋为主，也接收部分建筑垃圾．该场地位于丘 陵地区，地势复杂多样，属切割堆积地形；自然地势由西南倾向东北，同时沟壑纵横，地形起伏较大；西南部 的水土流失比较严重，覆盖土层较浅，地下水位埋藏较深．该区浅地层（7０ m 内）的地质年代有第四系全新统 （Q ）、上更新统（Q ）和中更新统（Q ），岩性较简单，主要为第四系冲洪积黄褐色或棕黄色粉土和棕黄色或 4 3 ２ 棕红色粉质黏土，地层水平延伸稳定，见图1．浅部含水层的单井涌水量为 1００ ~1０００ m ／ d，渗透系数为3 6．76~17．86 m／ d．该区地下水水位分布与地形相似，地下水自西南向东北方向流动，地下水位埋深约5０ m， 见图２．考虑到垃圾填埋场滤液主要会对地下流场的下游区域产生影响，所以物探剖面主要分布在垃圾填埋 场东北方向，同时在上游区域布置1条测线． 收稿日期：２０16－０3－3０ 作者简介：张建锋（1979－ ），男，河南许昌人，副教授，博士，主要从事应用地球物理和地下水资源评价方面的研究． ·5２ · 河南工程学院学报（自然科学版） ２０16年 图1 研究区地质钻孔图