一 環(huán)境巖土工程學(xué)緒論

1、環(huán)境巖土工程學(xué)概論,一 緒論,1 環(huán)境巖土工程學(xué)的發(fā)展 2 環(huán)境巖土工程學(xué)的基本概念 3 環(huán)境巖土工程學(xué)的研究內(nèi)容 4 環(huán)境巖土工程學(xué)的研究現(xiàn)狀,1 環(huán)境巖土工程學(xué)的發(fā)展,隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、科技的進(jìn)步，人類活動(dòng)對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響漸漸凸現(xiàn) 環(huán)境污染和生態(tài)破壞,當(dāng)今世界的十大環(huán)境問題, 大氣污染嚴(yán)重,大氣層中CO2、CH4和氮氧化合物等氣體，能使太陽短波輻射到達(dá)地面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，并吸收轉(zhuǎn)化為熱量，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。, 溫室效應(yīng)加劇, 地球臭氧層減少,何謂臭氧？ 臭氧層的高度？ 臭氧層的作用？ 臭氧層減少的

2、危害？, 土地退化和沙漠化,土地退化 土地由于人為活動(dòng)和自然作用而不再能正常地維持其經(jīng)濟(jì)功能和原來的自然生態(tài)功能的現(xiàn)象和過程 沙漠化 原由植物覆蓋的土地變成不毛之地的自然災(zāi)害現(xiàn)象 植物生長、農(nóng)業(yè)發(fā)展、氣候變化, 水資源短缺,海水 97.41% 淡水 2.59%,海洋環(huán)境污染惡化,近幾年海上污染事故增多，大多是溢油污染，給漁業(yè)生產(chǎn)和海洋生態(tài)造成損失和破壞 海洋污染的特點(diǎn)是，污染源多、持續(xù)性強(qiáng)、擴(kuò)散范圍廣、難以控制, “綠色屏障”銳減,每一棵大樹一天可以吸收0.1千克的二氧化碳，產(chǎn)生0.75千克的氧氣 人們大量使用一次性木筷，每40000雙一次性木筷需要一棵大樹的木材, 生物種類不斷減少,目前地球

3、上物種的滅絕速率是人類活動(dòng)之前的100到1000倍 按照中等范圍的全球氣候變暖情形，到2050年，占地球陸地表面積20%的區(qū)域中，有15%37%的物種注定消亡, 垃圾成災(zāi),統(tǒng)計(jì)資料顯示，目前中國城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)億噸，占地約多萬畝，近年來還在以平均每年.的速度持續(xù)增長,在填埋、堆肥及焚燒等三種垃圾處理方式中，中國主要采用填埋處理。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年中國城市的垃圾產(chǎn)生量是1.55億噸，其中填埋占82.7，焚燒占15, 人口增長過快,聯(lián)合國人口基金會(huì)今年的世界人口狀況報(bào)告統(tǒng)計(jì)顯示，目前世界總?cè)丝跒?4.647億，人口增長率為1.2%。其中發(fā)達(dá)國家人口為12.113億，增長率是0.3%；發(fā)展

4、中國家人口為52.535億，增長率是1.4% 到2050年，全球總?cè)丝趯⑦_(dá)到91億， 其中發(fā)達(dá)國家人口將停留在12億左右，而發(fā)展中國家將達(dá)到79億,國內(nèi)學(xué)者的觀點(diǎn),胡中雄 環(huán)境巖土工程學(xué)概論 一門應(yīng)用巖土工程的概念進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的跨學(xué)科的邊緣學(xué)科 第一類稱為環(huán)境工程，指用巖土工程的方法來抵御由于天災(zāi)引起的環(huán)境問題，如洪水、滑坡等 第二類稱為環(huán)境衛(wèi)生工程，指用巖土工程的方法來抵御由各種化學(xué)污染引起的環(huán)境問題，如城市垃圾填埋處理等 第三類是指人類工程活動(dòng)引起的一些環(huán)境問題，如開挖隧道引起的地面變形等,2 環(huán)境巖土工程學(xué)的基本概念,龔曉南 21世紀(jì)巖土工程發(fā)展展望 巖土工程與環(huán)境科學(xué)密切結(jié)合的一門科學(xué)

5、，它主要應(yīng)用巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法為治理和保護(hù)環(huán)境服務(wù),羅國煜 論環(huán)境巖土工程及其環(huán)境地學(xué)研究 環(huán)境巖土工程屬于環(huán)境地質(zhì)學(xué)范疇，由于巖土工程活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境問題叫環(huán)境巖土工程問題，它為環(huán)境巖土工程的主體,施斌 關(guān)于環(huán)境巖土工程 觀點(diǎn) 用巖土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人類活動(dòng)引起的巖土環(huán)境的惡化，分析和評價(jià)環(huán)境與各類巖土工程間的相互作用和影響，改善城市和人類環(huán)境的運(yùn)行和生活質(zhì)量，保持人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展 強(qiáng)調(diào)：環(huán)境巖土工程除了需要力學(xué)基礎(chǔ)外，還需要化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等,觀念1 地球本質(zhì)上是一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng),環(huán)境巖土工程學(xué)中6個(gè)基本觀念,組成地球的四個(gè)圈層之間關(guān)系

6、是，相互制約、相互調(diào)整、相互作用,觀念2 地球是人類合適的棲息地，但它能提供的資源是有限的 地球上的資源并非很豐富；相反人口不斷增長造成資源的相對缺乏 人的壽命延長，無計(jì)劃生育等造成人口爆炸 不切實(shí)際地盲目增加生產(chǎn)造成資源浪費(fèi)（產(chǎn)能過剩） 地球的礦產(chǎn)開采接近極限 環(huán)境不可逆的破壞造成的風(fēng)險(xiǎn)越來越大,觀念3 物質(zhì)演變過程是通貫整個(gè)地質(zhì)年代起作用，但演變進(jìn)程(量和頻率)受自然和人為誘發(fā)變化支配 研究今天可推測未來 知道過去可以更好了解今天 可持續(xù)發(fā)展,觀念4 自然在不斷地演化，而且經(jīng)常危害著人類，但是，這些災(zāi)害是可以認(rèn)識(shí)和可能躲避的。這種威脅對生存的災(zāi)害，人類必須設(shè)法降低到最小的限度,觀念5 土地

7、和水的資源有計(jì)劃地合理利用，無論從經(jīng)濟(jì)上的得益還是實(shí)際變化造成的損失，兩者之間力求達(dá)到平衡 充分考慮部分與部分之間的利益關(guān)系，要照顧互利 要科學(xué)地利用資源,觀念6 人類人口無計(jì)劃地增長也是個(gè)環(huán)境問題 人類的活動(dòng)應(yīng)對環(huán)境保護(hù)負(fù)有責(zé)任，但無計(jì)劃的增長對環(huán)境的影響是十分明顯的。人口大量增長，人類的居住空間大量膨脹，對自然界的索取也越來越多,3 環(huán)境巖土工程學(xué)的研究內(nèi)容,研究內(nèi)容可分成二大類： 第一類稱為環(huán)境工程，稱為大環(huán)境問題(第一環(huán)境問題) 第二類是指由人類工程活動(dòng)引起的一些環(huán)境問題，稱為小環(huán)境問題(第二環(huán)境問題),環(huán)境巖土工程學(xué)的研究領(lǐng)域,4 環(huán)境巖土工程學(xué)的研究現(xiàn)狀,首先，該學(xué)科作為土木工程領(lǐng)

8、域的分支，其最基本的學(xué)科思路主要來源于兩個(gè)方面：即環(huán)境科學(xué)的學(xué)科思路與巖土工程學(xué)的學(xué)科思路。它首次將這兩種學(xué)術(shù)思路有機(jī)滲透結(jié)合，并根據(jù)所研究的具體對象或具體問題，創(chuàng)造出與其相適應(yīng)的新的學(xué)科思路，這無疑是土木工程領(lǐng)域的重大突破，也是環(huán)境科學(xué)史上一次新的飛躍。,環(huán)境巖土工程學(xué)興起的學(xué)科意義,人類環(huán)境中自然環(huán)境、工程環(huán)境和社會(huì)環(huán)境三個(gè)構(gòu)成方面是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的，其中起主導(dǎo)作用的是人類的工程活動(dòng)，由此產(chǎn)生的工程環(huán)境問題無疑是環(huán)境科學(xué)研究中最主要的環(huán)境問題之一，而這也正是環(huán)境巖土工程學(xué)要研究的對象和主要內(nèi)容。 環(huán)境巖土工程學(xué)第一次將工程環(huán)境問題放在環(huán)境問題的首要位置上來研究。不但拓寬了環(huán)境

9、科學(xué)和巖土工程學(xué)的研究領(lǐng)域和學(xué)術(shù)思路，而且也為人類協(xié)調(diào)其自身與自然之間的關(guān)系、解決環(huán)境、人口、資源與發(fā)展的世界性問題提供了新的思路、工具和途徑。,環(huán)境巖土工程學(xué)基礎(chǔ)理論體系的建立,現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展趨勢主要有高度分化和高度綜合兩個(gè)方向，這也是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要特征之一。 環(huán)境巖土工程學(xué)就是一門高度綜合性的交叉學(xué)科，其基礎(chǔ)理論體系的建立。要涉及到與之相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)理論的有機(jī)結(jié)合、現(xiàn)代科學(xué)新理論的滲入及現(xiàn)代高新技術(shù)的支持等許多方面。,多學(xué)科基礎(chǔ)理論的有機(jī)結(jié)合,環(huán)境巖土工程學(xué)作為土木工程學(xué)科與環(huán)境科學(xué)兩者相互滲透發(fā)展形成的門前沿科學(xué)， 巖土工程學(xué)中土質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)等基本理論，仍然是環(huán)境巖

10、土工程學(xué)的基礎(chǔ)理論； 要解決工程環(huán)境問題，巖土工程學(xué)的基本理論還必須與環(huán)境科學(xué)中的基本理論，特別是環(huán)境物理化學(xué)的基本理論、環(huán)境質(zhì)量的基本理論與環(huán)境趨勢變化預(yù)測、控制與管理，以及有關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的基本理論，相互溶合起來形成新的理論基礎(chǔ)。 可以這樣說，相鄰相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)理論有機(jī)結(jié)合是環(huán)境巖土工程理論基礎(chǔ)形成最為基本的前提。,從這一角度來看，環(huán)境巖土工程學(xué)的基礎(chǔ)理論正處于形成與發(fā)展階段。 如評價(jià)土水污染物相互作用的粒子能場理論(方曉陽，l989)，已逐漸進(jìn)入了成熟及應(yīng)用階段。,環(huán)境巖土工程學(xué)的理論基礎(chǔ),環(huán)境巖土工程學(xué)的國內(nèi)外發(fā)展,國外對環(huán)境巖土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土（固體廢棄物）的性質(zhì)、理論與控制等方面 制定了各種各樣的法律法規(guī) 重視固體廢物的安全填埋技術(shù) 投入了許多高新技術(shù)（填埋場基礎(chǔ)、