环境岩土工程学课件-东南大学-潘华良-1绪论2

观念1，地球本质上是一个封闭的循环系统。地球是由大气圈、水圈、生物圈的岩石圈四部分组成的整体，在变化的条件下，任何一部分都在不断地改变。而一部分控制着另一部分，它们是相互制约，相互调整的，相互之间共同作用。6个基本观念：表1．1某些物质在自然循环中滞留的时间地球物质滞留时间水蒸气10天(低气层下)二氧化碳5～10天烟雾颗粒数月～数年大气圈对流层一周～几周水200万年氧2000年生物圈二氧化碳300年大西洋表面10年大西洋深水600年太平洋表面25年太平洋深水1300年水圈陆上地下水150年(760m以上)水44000年盐类2200万年钙离子120万年硫酸盐离子1100万年钠离子26000万年海水组成要素氯离子无限注：本表来源于TheEarthandHumanAffairsbytheNationalAcademyCopyright1972bytheNationalAcademyofSceience．U．S．A岩石圈内地质循环的速率观念2地球是人类合适的栖息地，但它能提供的资源是有限的。地球上的资源并非很丰富；相反人口不断增长造成资源的相对缺乏。第一是人的寿命延长，无计划生育等造成人口爆炸；第二是不切实际地盲目增加生产造成资源浪费；第三地球的矿产接近极限；第四环境不可逆的破坏造成的风险越来越大；•珍妮·路易丝·卡尔梅特的法国老太太，她活了122年零164天。•令科学家感兴趣的是，人的自然寿命上限究竟是多少？•2006年11月《探索》•爱达荷大学生物学系的史蒂芬·奥斯塔德预测，到2150年，人类寿命将可能超过150岁•伊利诺伊大学芝加哥公共卫生学院的杰伊·奥士安斯基认为，130岁将会是人类寿命的上限。•正常人到底能活多少年？–细胞分裂次数与分裂周期测算法认为，人类寿命是其细胞分裂次数与分裂周期的乘积。自胚胎期开始，细胞分裂50次以上，分裂周期平均为2.4年，从而推算出人类寿命至少是120岁。–性成熟期测算法推算，人类的自然寿命应为112～150岁。–生长期测算法推算，人类的自然寿命为100～175岁。–怀孕期测算法推算，人类的自然寿命最高可达167岁。•以上4种方法推算的结果表明，人类正常的自然寿命都应该在100岁以上。观念3物质演变过程是通贯整个地质年代起作用演变进程(量和频率)受自然和人为诱发、支配。•研究今天可推测未来•知道过去可以更好了解今天•可持续发展观念4自然在不断地演化，而且经常危害着人类；但是，这些灾害是可以认识和可能躲避的。这种威胁生存的灾害，人类必须设法降低到最小的限度。图1-1地域形态图1-2水流侵蚀强度图1-3风化强度图1-4物质消融强度观念5土地和水的资源有计划地利用。观念6人类人口无计划地增长人类的活动应对环境保护负有责任，但无计划的增长对环境的影响是十分明显的。人口大量增长，人类的居住空间大量膨胀，对自然界的索取也越来越多。图1-6人口增长与物种消亡曾经金碧辉煌的帕尔米拉遗址(叙利亚)环境岩土工程学1.3环境岩土工程学研究的内容和分类•研究内容可分成二大类：–第一类称为环境工程。大环境问题(第一环境问题)。–第二类是指由人类工程活动引起的一些环境问题。小环境问题(第二环境问题)•其中用岩土工程的方法抵御由各种化学污染引起的环境问题。称为环境卫生工程。例如：城市各种废弃物的处理、污泥的处理等等。•环境卫生工程是环境岩土工程学的一个重要方面，其研究内容包括：污染的机理、最终处置的方法和设计以及环境监测等。环境岩土工程学内容及分类内成的地震灾害火山灾害大环境问题外成的洪水灾害水土流失沙漠化盐碱化区域性滑坡环境卫生工程有毒有害废弃物污染生活、生产活动引起的采矿造成采空区坍塌尾矿淋滤污染过量抽汲地下水引起地面沉降……环境岩土工程学研究的内容小环境问题工程活动引起的在密集建筑群中打桩造成挤土、振动、噪声对居住环境的影响地下工程引起的地层移动……1.4环境岩土工程学的研究现状大环境岩土工程中的主要问题•1．地震灾害•2．土壤退化•3．洪水灾害•4．温室效应•5．水土流失地震地震日本新泻1964年地震时砂土液化影响。这些设计为抗震的建筑物倾斜而未受损坏。1985年墨西哥大地震中，大部分建筑倒塌。亚美尼亚城在1988年地震中几乎被完全摧毁。地震后站在废墟上的印度小女孩。1976年危地马拉的旧危地马拉城在地震后的废墟。火山喷发视频洪涝酸雨海水入侵海啸•海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起。水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。在一次震动之后，震荡波在海面上以不断扩大的圆圈，传播到很远的距离，正象卵石掉进浅池里产生的波一样。海啸波长比海洋的最大深度还要大，轨道运动在海底附近也没受多大阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去。印度洋地震后海底山脊倒塌形成山崩地段沙漠化水土流失小环境岩土工程中的主要问题•1．过量抽汲地下水引起的地面沉降•2．各类工程活动引起的若干环境岩土工程问题•3．采矿对环境的影响