黄 燕 徐军辉 马斌业 王荣荣 田 平
（浙江卓锦环保科技股份有限公司，浙江 杭州310006）
非正规填埋场一般依地势而建，利用自然条件堆填，没有进行规范的设计和建设[1]，极易引起土壤和地下水污染。由于堆存的垃圾无台账记录，在对非正规填埋场进行治理前，需要查明其体量、空间分布等[3]。目前，我国尚未出台非正规垃圾填埋场勘察的标准与规范，传统的场地勘测多采用钻探方式，其高费用、长周期的缺陷限制了对污染场地全方位的快速检测[1]。而新兴的地球物理方法，利用地层之间物理性质差异，通过观测和研究各种物理场的变化规律，可达到地质勘探、环境监测等目的。并且，其具有经济、快速、准确、检测范围广等优点[2]。
新兴的物探方法根据勘探原理可分为重力勘察、磁法勘察、电法勘察、地震勘察、放射性勘察等。其中电法勘察的物理基础在于地层导电性、介电性、电化学活动性、导磁性等的差异，具有场源形式多、方法变种多、工作领域广等特点。高密度电法作为电法勘探的一种，是利用不同介质间的导电率差异探测地下情况，具有点距小、数据采集密度大、施工效率高的特点[3]，在管线探测、物探找水、划分地层、岩溶调查等方面具有广泛应用[4]。
一般来说，非正规垃圾填埋场中，填埋物质与原土层之间有较大的导电性差异，填埋产生的渗滤液如侵入场内土壤，也会使土壤导电性与原土壤产生差异。因此采用高密度电法探测非正规垃圾填埋场的体量和空间分布具有可行性。
本文以某非正规垃圾填埋场的勘探为例，说明高密度电法在非正规垃圾填埋厂的应用，并为类似非正规垃圾填埋场的快速勘探提供参考。
非正规填埋场概况：
某废弃采石场，从2012 年9 月份开始作为一座非正规的填埋场投入使用。该非正规垃圾填埋场属山谷型填埋场地，占地面积约50000m2。
仪器设备：
本次高密度电法勘查采用的是重庆奔腾物探仪器厂生产的WDA-1 型超级数字直流电法仪主机，配以WDZJ-120 多路电极转换器，构成高密度电阻率测量系统。
测线布置：
测区各测线依照勘查设计布置，并根据现场条件，进行了适当调整。本次物探工作共完成高密度电法测线12 条，测线使用测绳量距离，测线位置如图1 所示。
图1 测区测线平面位置图
装置选择：
1-1' 和2-2' 测线采用了施伦贝谢尔和温纳两种工作装置进行对比观测，通过对比分析（见图2），两种装置反演的电阻率剖面基本一致，施伦贝谢尔装置观测点数较多，底部信息更丰富，最终其他测线均选择施伦贝谢尔装置观测。
反演成果解释：
反演资料显示岩土与其视电阻率阻值具有较好的对应关系，回填介质表现为低阻，视电阻率值一般小于80Ω·m，回填物含块石时，电阻率相对较高；凝灰岩为高阻，视电阻率值一般大于80Ω·m，最大可达数千Ω·m，当基岩裂隙发育，存在地表水下渗时，电阻率相对较低。
反演成果与钻孔资料对比：
本次勘探除高密度电法外，还结合了钻孔的方式，用于综合判断该非正规垃圾填埋场的填埋物质及体量。现选取其中一个钻孔DK2，对比临近测线3-3' 的反演成果，考察高密度电法在非正规垃圾填埋场勘探的可行性。
图2 施伦贝谢尔装置（上）和温纳装置（下）反演电阻率断面图对比
DK2 与测线3-3 的相对位置如图3 所示。图4 所示红线即为DK2 临近测线位置，通过该位置剖面反演成果和表1 钻探成果对比可知，反演成果与钻探成果吻合度较高。0～6m 土壤不含回填物或含建筑垃圾，视电阻率表现为10～30Ω·m；6～10.8m 含回填物质，视电阻率表现为3～7Ω·m，10.8m 以下为基岩。从反演成果图和钻探记录的对比可知，高密度电法适用于本次非正规垃圾填埋场的勘探。
图3 钻孔与测线相对位置图
图4 3-3'测线视电阻率反演成果解释图
结果与讨论：
该非正规垃圾填埋场中填埋成分相对复杂，不同固体废物的导电性差异较大，适宜用高密度电法进行物探。在本次勘探过程中，测试了温纳装置和施伦贝谢尔装置，最终结果显示施伦贝谢尔装置测点数较多，底部信息更丰富，因此其他测线均采用施伦贝谢尔装置。多数文献中，均报道在高密度电法的多种装置探测比较中，温纳装置优于其他装置，其在垂直方向上的分辨效果较好，且信号抗干扰能力较强[7]～[10]。在本文实例中，所勘探场地垂直深度最大仅为十几米，且在水平上地质变化也较大，因此实测结果显示施伦贝谢尔装置优于温纳装置。同时，本文将填埋场钻探结果与高密度电法反演结果进行对比，两者吻合度较高，进一步证实高密度电法适用于本次非正规垃圾填埋场的勘探。
表1 钻孔DK2 土层分布情况
本文以某非正规垃圾填埋场的勘探为例，说明高密度电法适用于勘探堆体成分相对复杂，不同固废导电性差异大的非正规填埋场。对于勘探装置的选择，需要综合考量填埋物填埋深度，场地填埋物及地质情况的水平差异程度，并根据实地试验结果来确定。
