环境岩土工程技术优化方案

国外发展的历史表明,当人均的GDP达到7000～8000美元以后,环境的污染将被全面治理,总体的环境将会优化,环境会走向好转。以垃圾处理为例,美国每年花在垃圾填埋的费用高达几百亿美元。我国目前不可能达到同样的处理标准,但是应尽量减少污染,研究符合我国国情的处理方式。是我国岩土工作者的责任。各种天然的地质灾害及工程建设引发的环境问题受到关注,在高边坡的治理、基础抗震、河道整治等诸方面都取得了经验和成绩。例如对于乌江渡、鲁布革的水库库区滑坡的治理;三峡船闸的高边坡治理;天生桥和漫湾开挖引起的滑坡的处理、李家峡泄水道滑坡治理等。我国的固体废弃物无害化处理方面,尽管与先进国家相比还有较大差距,但也有了进展。杭州、深圳、北京、上海、苏州、天津、长沙、贵阳、昆明等城市都有垃圾填埋的设施。

岩土工程人员已经开始着手在这方面的工作,开展了有关研究,但这方面的工作还处于起步阶段。岩土灾害的治理还只限于与工程直接有关的部分,固体废弃物处理一般也限于大城市。

环境岩土工程学是岩土工程学与环境科学相互整合的一门科学,举凡与环境有关的岩土工程问题都是环境岩土工程学所讨论的范畴,其目的在于使工程建设和自然环境得到平衡,以达到可持续发展。环境岩土工程主要包含地质灾害与卫生工程,而环境岩土工程与地下水的污染有直接关系,是水利科学中不容忽视的一个重要方面。由于水资源利用的形势日益严峻,安全的饮用水和灌溉水的确保是维持经济发展的根本问题,如何控制地下水污染状况和水库水质是相当重要的。因此研究废弃物处理场的规划和现有污染的调查,将有助于完善水资源综合管理与使用。

近年来,由于旧有废弃物处理场规划不当及人类生活发展,使得环境污染日益严重。我国虽属发展中国家,但随着经济快速发展和城镇化速度加快,城市垃圾产量与GDP几乎同步增长,以每年约9%左右的速度递增:1986年的5200万t,1990年6767万t,2002年的清运量达1.4万t。目前我国城市垃圾无害化处理率仅为20%左右。我国城市周围垃圾已经堆积十几亿t,许多城镇为城市垃圾所包围。环境岩土工程的研究方向主要在于旧有废弃物处理场与人类生活发展的污染控制,新建废弃物处理场规划与防护设计,这包括污染程度的评估、环境易损性评估、污染物迁移预测、地下水资源的利用、污染土修复与废弃物处理场的规划等。因此研究的课题主要有以下方面。

(1)污染程度与环境易损性评估。由于计算机的普及,数值分析广泛应用于污染物迁移扩散机制的模拟,建立了大量的数值模型,使得人们对污染物迁移与扩散掌握了基本规律;空间技术的发展,高解析、可见光及不可见光的卫星相片的应用,使得大范围监测环境污染的技术逐渐发展和应用;勘探技术的成熟,使得预测地下的水文地质状况与污染程度的可靠度进一步提高;另一方面,计算机和网络技术的普及,使得岩土工程、环境状况和社会现况等信息的整合与分享成为可能。在上述的条件下,自1995年以来,通过地理信息系统(GIS)平台,将上述所获得的信息进行系统性整合,把污染程度或环境易损性加以分级,并绘制成图,作为污染控制的参考依据及工程初步规划的决策参考,形成跨领域的整合。由于各地区之间人文与自然条件均不相同,使得选用的研究参数与数学模型各不相同,如何进行污染程度与环境易损性评估与污染范围,仍需进一步讨论和研究。(www.xing528.com)

(2)污染物迁移预测,污染物迁移预测对于污染控制是相当重要的,了解污染物的迁移规律可以作为保护区划定的参考依据,并可用来评估现况是否恶化或好转。污染物迁移预测通常通过现地监测与数值模拟,现地监测通常采取现地钻孔或电磁探测、探地雷达等地球物理探测法。污染物迁移预测的准确性和对于突发性事故的污染评估与治理是关键技术问题。

(3)地下水综合管理。包括地下水库勘探、水质监测、污染控制、保护区划定、土地利用与合理使用规划等。

(4)污染土修复。利用污染物迁移特性,使污染物从土中移除。污染治理效率的评估是重要的课题。

(5)废弃物处理场的规划。废弃物主要包括辐射污染物、固体污染物和液体污染物,这些污染物的处理问题包括了场址选定、保护层设计与安全性评估的研究。