土工合成材料在环境工程中的应用历史与现状

      土工合成材料在环境保护工程中的应用，首先是因为其优良的工程特性，同时也取决于人们对环境问题重要性和迫切性的认识。

      60年代末期，土工织物首先被应用于尾矿坝，贮存矿山废料，并逐渐起到隔离、反滤、排水和防止大风吹散细粒引起污染等作用。

      1968年美国的N.N. 李（Li）提出反渗透膜（聚合物膜）分离技术，以后形成了分离科学上的一门新技术，用于处理含酚、含铬废水，或用以制备高纯度水。

      1970年美国在曼彻斯特（Mencherser ）首次用乙丙三元橡胶（EPDM ）膜作为城市供水池的浮动罩，防止灰尘污染和夏季阳光照射下水质劣化，并于1976年获得专利，1987 年修复时，改用氯磺化聚乙烯橡胶（CSPE ），使性能更趋完善。不久，这种浮动罩技术被成功地用于覆盖有毒液体。 1988年科罗拉多州洛基山区的化学武器厂废液也用CSPE膜覆盖，防止致命气体挥发进大气，并保护野生动物免受其害。不透水膜还可应用于固体废料的覆盖材料和衬底材料，以保护地表水和地下水免受污染。例如，南非生产磷酸时，副产品磷石膏堆贮区地下水严重污染，按掘检查时发现：粘土垫层在磷石膏作用下变硬、变脆、失去塑性，从而沥滤水渗出。 1981~1983年用HDPE膜来代替粘土防渗层。

      本信息由膨润土防水毯厂家山东乐建集团土工材料有限公司原创，严重鄙视抄袭者。

      在废物利用上，美国1983年首次用HDPE膜作为沼气发生池的密闭盖，池中贮存城市生活垃圾和马铃薯加工厂的废料，收集其中的沼气作供热的能源。

      在噪声防治上，1977年法国在市区修建公路时，建筑临时性隔离结构，将轻型土工织物覆盖在桩、绳框架上，减少内部施工的噪声对居民的影响。1985年前后，英国、德国用土工织物或土工格栅建筑加筋土陡坡堤，其上植草或灌木，作为噪声屏障，以减小公路边居民受噪声的危害。

      近年来，土工合成材料在环境工程中的应用得到世界各国越来越广泛的重视。 1990年“第四届国际土工织物、土工膜及相关产品会议”上，开辟了废料堆贮的专题，共收集了12篇论文。可以肯定：土工合成材料因其优良的物性，必将在环境工种中得到更广泛的应用。这需要化工、纺织、环境保护和岩土工程师们共同努力，去不断拓宽应用领域。

      土工膜的一个有趣的应用是制备贮水袋，将共置于湖泊或海洋中，因四周均匀受压，对膜的强度要求较低。1986年法国成功地制成一个25m³的饮用水袋，逐渐增大容量，争取达到 。这对我国西北黄土高原及沙漠缺乏饮用水的地区，是非常重要的。

      土工合成材料在隔振应用中，也大前前途， 1988~1989年，比利时用聚乙烯膜制成充气袋，垂直插入振源及被保护结构之间的地层内，形成一深度为6m~12m 的隔振屏障，试验表明：减轻了振动强度的60%~90%。

      我国的环境保护工程中，土工合成材料的应用起步较晚，应用范围偏窄，目前，仅限于尾矿和粉煤灰贮存方面的应用报导。实际上，应用的潜在范围是广阔的，一些大中城市相继建成了垃圾填埋场，例如：杭州新建的天子岭填理场，可容纳该市10~12年共500万m³的垃圾量；我国的磷石膏排放量每年已达200万t，预计八五后期，仅湖北省的黄麦岭和大峪口两个矿肥结合工程投产，每年将产生100万t以上的磷石膏，为了防止填埋场附近地下水污染，可考虑用土工膜作衬底材料。城市排放的污水和污泥，可考虑覆盖土工膜厌氧消化产生沼气，一方面推进热能的回收，一方面可减少污染源体积及运输量，还有氧化塘衬垫等。可以预见，经过环境工程师和岩土工程师的通力协作，充分发挥土工合成材料的优点，土工合成材料一定能在我国的环境工程中发挥应有的更大的作用。