物探勘察在填埋类场地环境损害评估中的应用与研究

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:冷艳秋 薛晓东 闫晗 杨学巧
[导读] 摘要:针对填埋类场地环境损害鉴定评估中的技术难点,本文应用电法物探勘察对填埋类场地进行初步调查,通过布设高密度电法测线,并反演电阻率等值线断面图,判断填埋区域范围及填埋固体废物数量。
        山东省环境保护科学研究设计院有限公司  山东济南  250013
        摘要:针对填埋类场地环境损害鉴定评估中的技术难点,本文应用电法物探勘察对填埋类场地进行初步调查,通过布设高密度电法测线,并反演电阻率等值线断面图,判断填埋区域范围及填埋固体废物数量。案例应用证实了物探勘察技术在填埋类场地环境损害评估中应用的有效性。
        关键词:填埋类场地;环境损害评估;物探勘察;案例分析
        环境损害鉴定评估是打击环境犯罪、进行环境公益诉讼、开展突发环境事件环境影响与损失评估的重要技术支撑,成为近年来环境科学、环境工程、环境经济等相关学科领域新的研究热点[1]。固体废物填埋案件是目前较为常见的环境损害类型,掩埋区域填埋的固体废物数量、固体废物区域范围划定等是开展工作的一项重大难题。若采用传统的钻探排查工作量较大且工作效率较低,且开挖过程具有很大的不确定性。物探勘察在地质勘察中应用极其普遍,其相关技术较为成熟、经济成本也在可控范围内。在固体废物掩埋案件的环境损害鉴定中,物探勘察方法正发挥着重要作用。
        1、物探勘察
        物探勘察,即用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法,它是以各种岩石和矿石的密度,磁性,电性,弹性,放射性等物理性质的差异为研究基础。用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化。主要的物探方法有:
        重力法物探:通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法,称为重力勘探。
        磁力法物探:通过观测不同岩石的磁性差异,来了解地下岩石情况的方法,称为磁力勘探。
        电法物探:通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法,称为电法勘探。
        各项技术均拥有自己的优势和劣势,在运用期间必须综合具体的运用标准和实际情况对该技术进行科学合理的运用。如此便可以在最大程度上确保勘察技术的应用成效[2]。
        2、物探勘察在填埋类场地环境损害评估中的应用案例
        以下以某地区疑似填埋尾矿、煤渣等工业固体废物的环境损害鉴定为案例,进行物探勘察的应用分析,为其他类似项目提供借鉴。
        工作区域面积约1.5万m2,长约356 m,宽16~62.69 m,工作区呈南北向长条状梯形。
        工作区第四系地层主要由沙土、亚粘土、砂砾等组成,呈水平层状分布。沙土电阻率约40Ω·m,亚粘土电阻率约15Ω·m,砂砾电阻率约100Ω·m,不同岩性电阻率的不同会形成明显的层状电性分层,这一特征在工作区未填埋区域普遍存在。当地表附近沙土取走填入垃圾、工业废料后,因填埋物电阻率不均一且与地层岩性差别较大,原层状电性层被打断,将呈电性特征紊乱的特点。根据工作区正常层位和已知填埋区测量实验,填埋区的上述电性特征十分明显,为依据地层电性分布特征区分填埋物奠定了良好的地球物理基础。
        根据上述工作区地球物理特征,本次填埋物勘察宜采用电法类物探方法。实际工作完成高密度电法测线4条,按照近南北向布设,测线总长度980 m,测点总数196个。根据高密度测线填埋物范围解释结果结合工作区填埋物大致分布特征,在工作区范围内划出3处填埋区(T1-T3),总面积10157 m2。
        3处推断填埋区的分布特征为:
        1、T1:位于工作区北部,紧邻工作区北部边界,轴向近东西向,面积1292 m2,深度约0.3-6 m。
        2、T2:位于工作区北部,T1以南,呈近矩形分布,轴向北偏东,面积1035 m2,较T1范围偏小,深度约0.2-6.5 m。
        3、T3:为工作区内最大的填埋区,位于工作区中南部,T2以南,呈长条形分布,轴向北偏西,长约177 m,宽约14-53 m,面积5519 m2,北部较宽,中、南部较窄,深度约0.3-4.8 m。
        推断填埋区平面分布情况见图1的粉色线条填充区域。
        在物探勘察对填埋区进行推断后,对场地进行下一步钻孔取样,并绘制钻孔取样剖面图(见图2),验证物探勘察推断的填埋区准确度极高。
        结合钻孔资料和物探成果估算的填埋物范围,指导该项目环境损害鉴定评估填埋物样品及地块周边环境介质样品采集。在对该项目环境损害数额核算中,应急处置费用基于钻孔资料和物探成果估算的填埋物数量,生态环境损害费用基于环境介质样品检测结果核算的污染土壤、地下水等的生态修复治理费用。
       
        图1 作区填埋场高密度电法推断成果图
       
        图2 钻孔取样柱形剖面图
        3、物探勘察优势
        (1)测深深度大,全覆盖测量  传统钻探排查针对性不强,成本较高,测量深度及范围受限。而采用物探勘察技术能够对整个评估区三维覆盖研究,深度较大,范围较广。
        (2)保存评估场地原貌  物探勘察技术对评估场地无损,很好的保留了污染场地的原貌,不会对场地进行扰动和二次污染。
        (3)较好的估算填埋固体废物方量  物探勘察技术较好的展现地下填埋物的三维图像,较为准确的估算填埋固体废物方量,为下一步开展污染源清理处置及损害评估费用提供证据支撑。
        4、结语
        钻探作为工程地质勘察的常用方法,长期以来,一直广泛使用[3]。在填埋场地类环境损害鉴定评估中,不断推广并运用物探察技术,并且根据地质情况及填埋物的差异性选择最为合适的物探察方法,以有效的判断填埋物的准确位置及区域地质状况,为下一步钻孔取样、废物清理处置等提供了有利的数据支撑。
        参考文献:
        [1]於方等. 环境损害鉴定评估关键技术问题探讨[J].中国司法鉴定,2016,No.1 Total No.84,18-25。
        [2]杨海龙.物探技术在岩土工程勘察中的应用及前景探析[J].西部资源,2021年第一期,174-176。
        [3]苑庆韦等. 关于对钻探与物探相结合工程勘察实例的研究[J]. 中国学术期刊电子杂志社,427-422。
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