一-环境岩土工程学绪论-课件

一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论1 1 环境岩土工程学的境岩土工程学的发展展2 2 环境岩土工程学的基本概念境岩土工程学的基本概念3 3 环境岩土工程学的研究内容境岩土工程学的研究内容4 4 环境岩土工程学的研究境岩土工程学的研究现状状一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论随着随着经济的迅速的迅速发展、科技的展、科技的进步，人步，人类活活动对环境境产生的生的负面影响面影响渐渐凸凸现 环境境污染和生染和生态破坏破坏一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论 大气大气污染染严重重 大气大气层中中CO2、CH4和氮氧化合物和氮氧化合物等气体，能等气体，能使使太阳短波太阳短波辐射射到达地面，到达地面，但地表向外放出的但地表向外放出的长波波热辐射射线却被大气吸收，并却被大气吸收，并吸收吸收转化化为热量，量，这样就就使地表与低使地表与低层大气温度增大气温度增高，因其作用高，因其作用类似于栽培似于栽培农作物的温室，故名温室作物的温室，故名温室效效应。一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论何谓臭氧？何谓臭氧？臭氧层的高度？臭氧层的高度？臭氧层的作用？臭氧层的作用？臭氧层减少的危臭氧层减少的危害？害？一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论l土地退化土地退化土地由于土地由于人为活动和自然人为活动和自然作用作用而不再能正常地维持而不再能正常地维持其经济功能和原来的自然其经济功能和原来的自然生态功能的现象和过程生态功能的现象和过程l沙漠化沙漠化原由植物覆盖的土地变成原由植物覆盖的土地变成不毛之地的自然灾害现象不毛之地的自然灾害现象植物生长、农业发展、气植物生长、农业发展、气候变化候变化 水水资源短缺源短缺海水海水 97.41%淡水淡水 2.59%一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论近几年海上污染事故增多，大多近几年海上污染事故增多，大多是是溢油污染溢油污染，给渔业生产和海，给渔业生产和海洋生态造成损失和破坏洋生态造成损失和破坏 海洋污染的海洋污染的特点特点是，污染源多、是，污染源多、持续性强、扩散范围广、难以持续性强、扩散范围广、难以控制控制一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论每一棵大树一天可以每一棵大树一天可以吸收吸收0.10.1千克的二氧化千克的二氧化碳碳，产生，产生0.750.75千克的千克的氧气氧气人们大量使用一次性人们大量使用一次性木筷，每木筷，每4000040000双一次双一次性木筷需要一棵大树性木筷需要一棵大树的木材的木材一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论目前地球上物种的目前地球上物种的灭绝速率是人速率是人类活活动之前的之前的100100到到10001000倍倍按照中等范按照中等范围的的全球气候全球气候变暖情形暖情形，到，到20502050年，占地年，占地球球陆地表面地表面积20%20%的区域中，有的区域中，有15%15%37%37%的物种注定消的物种注定消亡亡一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论统计资料显示，目前统计资料显示，目前中国城市生活垃圾中国城市生活垃圾累累积堆存量积堆存量已达亿已达亿吨，吨，占地占地约多万约多万亩，近年来还在以平亩，近年来还在以平均每年均每年.的速的速度持续增长度持续增长在在填埋、堆肥及焚填埋、堆肥及焚烧等三种垃圾等三种垃圾处理方式中，中国主要采理方式中，中国主要采用用填埋填埋处理理。据。据统计，20082008年中国城市的垃圾年中国城市的垃圾产生量是生量是1.551.55亿吨，其中填埋占吨，其中填埋占82.782.7，焚，焚烧占占1515一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论联合国人口基金会今年的联合国人口基金会今年的世界世界人口状况报告人口状况报告统计显示，目前统计显示，目前世界总人口为世界总人口为64.64764.647亿亿，人口增人口增长率为长率为1.2%1.2%。其中发达国家人口。其中发达国家人口为为12.11312.113亿，增长率是亿，增长率是0.3%0.3%；发；发展中国家人口为展中国家人口为52.53552.535亿，增长亿，增长率是率是1.4%1.4%到到20502050年，年，全球总人口将达到全球总人口将达到9191亿亿，其中发达国家人口将停留其中发达国家人口将停留在在1212亿左右，而发展中国家将达亿左右，而发展中国家将达到到7979亿亿 一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论胡中雄胡中雄 环境岩土工程学概境岩土工程学概论n一一门应用用岩土工程的概念岩土工程的概念进行行环境保境保护的跨学科的的跨学科的边缘学科学科第一第一类称称为环境工程境工程，指用岩土工程的方法来抵御由于天灾，指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的引起的环境境问题，如洪水、滑坡等如洪水、滑坡等第二第二类称称为环境境卫生工程生工程，指用岩土工程的方法来抵御由各，指用岩土工程的方法来抵御由各种化学种化学污染引起的染引起的环境境问题，如城市垃圾填埋如城市垃圾填埋处理等理等第三第三类是指人是指人类工程活工程活动引起的一些引起的一些环境境问题，如开挖隧道如开挖隧道引起的地面引起的地面变形等形等2 2 环境岩土工程学的基本概念境岩土工程学的基本概念一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论龚晓南南 21世世纪岩土工程岩土工程发展展望展展望岩土工程与岩土工程与环境科学密切境科学密切结合的一合的一门科学，它主要科学，它主要应用用岩土工程的岩土工程的观点、技点、技术和方法和方法为治理和保治理和保护环境服境服务一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论罗国煜国煜 论环境岩土工程及其境岩土工程及其环境地学研究境地学研究n环境岩土工程属于境岩土工程属于环境地境地质学范畴，学范畴，由于岩土工程活由于岩土工程活动产生的生的环境境问题叫叫环境岩土工程境岩土工程问题，它它为环境岩土工境岩土工程的主体程的主体一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论施斌施斌 关于关于环境岩土工程境岩土工程n观点点用岩土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人用岩土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人类活活动引起的岩土引起的岩土环境的境的恶化，分析和化，分析和评价价环境与各境与各类岩土岩土工程工程间的相互作用和影响，改善城市和人的相互作用和影响，改善城市和人类环境的运行境的运行和生活和生活质量，保持人量，保持人类社会社会经济的可持的可持续发展展强调：环境岩土工程除了需要力学基境岩土工程除了需要力学基础外，外，还需要化学、需要化学、环境科学、地境科学、地质科学和社会科学等科学和社会科学等观念念1 1 地球本地球本质上是一个封上是一个封闭的循的循环系系统一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论组成地球的四个圈成地球的四个圈层之之间关系是，相互制关系是，相互制约、相互、相互调整、整、相互作用相互作用一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论观念念2 2 地地球球是是人人类合合适适的的栖栖息息地地，但但它它能能提提供供的的资源源是是有限的有限的 地球上的地球上的资源并非很丰富；相反人口不断增源并非很丰富；相反人口不断增长造成造成资源源的相的相对缺乏缺乏人的寿命延人的寿命延长，无，无计划生育等造成人口爆炸划生育等造成人口爆炸不切不切实际地盲目增加生地盲目增加生产造成造成资源浪源浪费（产能能过剩）剩）地球的地球的矿产开采接近极限开采接近极限环境不可逆的破坏造成的境不可逆的破坏造成的风险越来越大越来越大一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论观念念3 3 物物质演演变过程是通程是通贯整个地整个地质年代起作用，年代起作用，但演但演变进程程(量和量和频率率)受自然和人受自然和人为诱发变化支配化支配研究今天可推研究今天可推测未来未来知道知道过去可以更好了解今天去可以更好了解今天可持可持续发展展观念念4 4 自然在不断地演化，而且自然在不断地演化，而且经常危害着人常危害着人类，但是，但是，这些灾害是可以些灾害是可以认识和可能和可能躲避的。避的。这种威种威胁对生存的灾害，人生存的灾害，人类必必须设法降低到最小的限度法降低到最小的限度观念念5 5 土土地地和和水水的的资源源有有计划划地地合合理理利利用用，无无论从从经济上上的的得得益益还是是实际变化化造造成成的的损失失，两两者者之之间力力求求达达到到平衡平衡充分考充分考虑部分与部分之部分与部分之间的利益关系，要照的利益关系，要照顾互利互利要科学地利用要科学地利用资源源一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论观念念6 6 人人类人口无人口无计划地增划地增长也是个也是个环境境问题 人人类的的活活动应对环境境保保护负有有责任任，但但无无计划划的的增增长对环境境的的影影响响是是十十分分明明显的的。人人口口大大量量增增长，人人类的的居居住住空空间大量膨大量膨胀，对自然界的索取也越来越多自然界的索取也越来越多一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论l研究内容可分成二大研究内容可分成二大类：第第一一类称称为环境境工工程程，称称为大大环境境问题(第第一一环境境问题)第第二二类是是指指由由人人类工工程程活活动引引起起的的一一些些环境境问题，称，称为小小环境境问题(第二第二环境境问题)一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论首首先先，该学学科科作作为土土木木工工程程领域域的的分分支支，其其最最基基本本的的学学科科思思路路主主要要来来源源于于两两个个方方面面：即即环境境科科学学的的学学科科思思路路与与岩岩土土工工程程学学的的学学科科思思路路。它它首首次次将将这两两种种学学术思思路路有有机机渗渗透透结合合，并并根根据据所所研研究究的的具具体体对象象或或具具体体问题，创造造出出与与其其相相适适应的的新新的的学学科科思思路路，这无无疑疑是是土土木木工工程程领域域的重大突破，也是的重大突破，也是环境科学史上一次新的境科学史上一次新的飞跃。环境岩土工程学境岩土工程学兴起的学科意起的学科意义人人类环境境中中自自然然环境境、工工程程环境境和和社社会会环境境三三个个构构成成方方面面是是相相互互联系系、相相互互影影响响、相相互互作作用用的的，其其中中起起主主导作作用用的的是是人人类的的工工程程活活动，由由此此产生生的的工工程程环境境问题无无疑疑是是环境境科科学学研研究究中中最最主主要要的的环境境问题之之一一，而而这也也正正是是环境岩土工程学要研究的境岩土工程学要研究的对象和主要内容。象和主要内容。环境境岩岩土土工工程程学学第第一一次次将将工工程程环境境问题放放在在环境境问题的的首首要要位位置置上上来来研研究究。不不但但拓拓宽了了环境境科科学学和和岩岩土土工工程程学学的的研研究究领域域和和学学术思思路路，而而且且也也为人人类协调其其自自身身与与自自然然之之间的的关关系系、解解决决环境境、人人口口、资源源与与发展展的的世世界界性性问题提供了提供了新的思路、工具和途径新的思路、工具和途径。一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论现代代科科学学的的发展展趋势主主要要有有高高度度分分化化和和高高度度综合合两两个个方方向，向，这也是也是现代科技代科技发展的重要特征之一。展的重要特征之一。环境境岩岩土土工工程程学学就就是是一一门高高度度综合合性性的的交交叉叉学学科科，其其基基础理理论体体系系的的建建立立。要要涉涉及及到到与与之之相相关关学学科科基基础理理论的的有有机机结合合、现代代科科学学新新理理论的的渗渗入入及及现代代高高新新技技术的的支支持等持等许多方面。多方面。一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论环境境岩岩土土工工程程学学作作为土土木木工工程程学学科科与与环境境科科学学两两者者相相互互渗透渗透发展形成的展形成的门前沿科学，前沿科学，岩岩土土工工程程学学中中土土质学学、土土力力学学、岩岩石石力力学学、工工程程地地质等等基本理基本理论，仍然是，仍然是环境岩土工程学的基境岩土工程学的基础理理论；要要解解决决工工程程环境境问题，岩岩土土工工程程学学的的基基本本理理论还必必须与与环境境科科学学中中的的基基本本理理论，特特别是是环境境物物理理化化学学的的基基本本理理论、环境境质量量的的基基本本理理论与与环境境趋势变化化预测、控控制制与与管管理理，以以及及有有关关监测系系统的的基基本本理理论，相相互互溶溶合合起起来来形成新的理形成新的理论基基础。可可以以这样说，相相邻相相关关学学科科基基础理理论有有机机结合合是是环境境岩岩土工程理土工程理论基基础形成最形成最为基本的前提。基本的前提。一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论从从这一一角角度度来来看看，环境境岩岩土土工工程程学学的的基基础理理论正正处于于形形成与成与发展展阶段。段。如如评价价土土水水污染染物物相相互互作作用用的的粒粒子子能能场理理论(方方晓阳阳，l989)l989)，已逐，已逐渐进入了成熟及入了成熟及应用用阶段。段。一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论国外国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土染土（固体固体废弃物弃物）的性）的性质、理、理论与控制等方面与控制等方面制定了各种各制定了各种各样的法律法的法律法规重重视固体固体废物的物的安全填埋技安全填埋技术投入了投入了许多多高新技高新技术（填埋填埋场基基础、密封技、密封技术、安全技、安全技术）国外国外发展展现状状 一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论渗渗滤液的液的处理技理技术有有难度，达不到理想的度，达不到理想的处理效果理效果一一 环境岩土工程学境岩土工程学绪论2020世世纪8080年代之前年代之前基本基本处于无序状于无序状态2020世世纪8080年代之末年代之末9090年代初年代初进行相关研究行相关研究 国家科技攻关国家科技攻关项目目-有害有害废物安全填埋物安全填埋处理、理、处置技置技术研究研究制定法律法制定法律法规中中华人民共和国固体人民共和国固体废物物污染染环境防境防治法治法19961996年年4 4月月1 1日施行日施行