Delineation of a landfill leachate plume and flow channels in coastal sands near Christchurch, New Zealand, using a shallow electromagnetic survey method

Abstract

The Burwood landfill, which serves the city of Christchurch, New Zealand, is situated on coastal sands underlain by a sequence of aquifers and aquitards. Groundwater flow is toward the coast, located approximately 700 m from the landfill boundary. Shortly after completion of the first phase of the landfill, an array of wells was installed to detect any contaminant from the landfill. Leachate was detected in the wells closest to the landfill. A shallow electromagnetic (EM31) survey was carried out between the landfill and the coast, in order to delineate any leachate plume that may be present. On the basis of the geophysical results, a contaminant plume and buried channels connected to the coast were identified. Leachate flow initially occurs in what is probably a channel or pair of channels. Downgradient, the plume spreads out to the north and south as it moves eastward toward the coast. Using the geophysical results as a guide, a new set of wells was installed to confirm the presence of high leachate concentrations. Pore-water sampling confirms the presence of a leachate plume.

Résumé

La décharge de Burwood, qui est utilisée par la ville de Christchurch (Nouvelle Zélande), est située sur des sables littoraux recouvrant une séquence d'aquifères et d'imperméables. Les eaux souterraines s'écoulent vers la côte, à environ 700 m de la limite de la décharge. Peu après la fin de la première phase de développement de la décharge, un dispositif a été mis en place sur les puits afin de détecter la présence de contaminants provenant de la décharge. Des fuites ont été détectées dans les puits les plus proches de la décharge. Une reconnaissance électromagnétique de surface au moyen d'un EM31 a été réalisée entre la décharge et la côte pour délimiter l'éventuel panache de pollution. Les résultats de la prospection géophysique ont permis d'identifier ce panache ainsi que d'anciens chenaux alluviaux aboutissant à la côte. En aval-gradient, le panache s'étale vers le nord et vers le sud tout en se déplaçant vers l'est en direction de la côte. A partir des résultats de la géophysique, une nouvelle série de puits a été mise en place pour confirmer la présence de concentrations élevées en lessivat. Le prélèvement d'eau porale a confirmé la présence d'un panache de lessivat.

Resumen

El vertedero de Burwood, que presta servicio a la ciudad de Christchurch (Nueva Zelanda), está ubicado sobre arenas litorales que coronan una secuencia de acuíferos y acuitardos. El flujo subterráneo se dirige hacia la costa, situada a unos 700 m al Este del perímetro del vertedero. Tras ultimar la primera fase de construcción, se procedió a la instalación de una batería de pozos para detectar cualquier contaminante procedente del vertedero, descubriéndose lixiviados en los pozos más cercanos. También se llevó a cabo una campaña electromagnética somera (EM31) entre el vertedero y la costa con el fin de delimitar los penachos de contaminación que pudieran formarse. A partir de los datos geofísicos se logró identificar un penacho y varios paleocanales conectados a la costa. El fujo de lixiviados se inicia probablemente a través de uno o dos de dichos canales. Aguas abajo, la pluma sufre una dispersión según la dirección Norte-Sur a lo largo de su desplazamiento hacia la costa. Utilizando como guía los resultados geofísicos, se instaló una segunda batería de pozos para confirmar la presencia de concentraciones elevadas de lixiviados. El análisis del agua intersticial corrobora la presencia de una pluma de contaminación.