隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廢棄物的污染問題日益嚴(yán)重。環(huán)境問題在世界范圍內(nèi)日益的得到重視。作為一種高性能的材料，土工合成材料在固體廢棄物的處理上發(fā)揮越來越大的作用。以下是土工合成材料在環(huán)保上的應(yīng)用介紹。

一、棄置場的襯砌系統(tǒng)

美國環(huán)保局于1982年規(guī)定的采用土工膜作為棄置場的襯砌系統(tǒng)得到了普遍的響應(yīng)。自此，開發(fā)了3種方式的襯砌：

1. 雙襯砌層，具有滲漏監(jiān)測功能
2. 組合襯砌(土工膜及其下部的粘土層)
3. 土工合成材料及粘土襯砌(GCL) 這些封閉系統(tǒng)對保護(hù)地下環(huán)境非常有效。

目前，在美國，100％的有害的和24％的城市垃圾棄置場要求雙層襯砌系統(tǒng)；在世界上，58％的有害的和14％的城市垃圾棄置場要求雙層襯砌系統(tǒng)。

盡管這種襯砌系統(tǒng)提供了長期的封閉(高密度聚乙烯土工膜半生命期為數(shù)百年)，但不是永久性的。滲漏循環(huán)的概念是在填土技術(shù)方面的新進(jìn)展。滲漏出的物質(zhì)被重新導(dǎo)入棄置物，以加速棄置物的降解，提高氣體的產(chǎn)生量。已開過這方面的會議一次。在美國至少有30個，在世界上有更多的棄置場，采用該技術(shù)。目的是在更短的時間內(nèi)降解棄置物。另一種方法是需氧降解，這需要在循環(huán)過程中加入空氣。這樣，降解的速度會加快，但沒有氣體產(chǎn)生。

將來的發(fā)展是滲漏物循環(huán)的同時，進(jìn)行開采處理。滲漏物可以通過土工合成材料排水系統(tǒng)(比如預(yù)制豎直排水)注入。這種概念目的是創(chuàng)建永久性的棄置場。將整個棄置場劃分為幾個單元，逐個單元順序充填。通過滲漏體循環(huán)(需氧或厭氧)降解，原來的棄置物就可以在一定的時間內(nèi)被開采，制作肥料、覆蓋物等有益用料。這種方法允許襯砌系統(tǒng)被監(jiān)測、修理，甚至更換。從而，如果棄置物的來量不變，可以創(chuàng)建一個永久性的棄置場。這一概念常有吸引力的，在土地奇缺的地區(qū)正在得到研究。

二、棄置場封蓋系統(tǒng)

棄置場封蓋系統(tǒng)通常采用組合防滲體(即土工膜和GCL或壓實粘土襯砌)，其上是排水系統(tǒng)，其下是氣體收集系統(tǒng)。

最近的進(jìn)展(在許多大型的棄置場已經(jīng)采用)是收集氣體并轉(zhuǎn)化為能源。這種能源一部分被用做現(xiàn)場設(shè)施的動力，其余轉(zhuǎn)售給地方動力部門。氣體的收集可以通過封蓋系統(tǒng)下的收集系統(tǒng)或深井收集系統(tǒng)實現(xiàn)。  關(guān)于大型棄置場的最終封蓋系統(tǒng)的用途，有以下方面值得研究：

• 長跑和自行車訓(xùn)練基地
• 運(yùn)動會場所
• 高爾夫球場
• 倉庫區(qū)和輕工業(yè)區(qū)
• 藝術(shù)品觀賞區(qū)。

三、棄置場的垂直防滲

由于棄置場的范圍和性質(zhì)的未知性，環(huán)保的策略往往是用垂直防滲體將棄置物包圍起來。盡管大多數(shù)垂直防滲體是由回填土組成，在其上游一側(cè)增設(shè)土工膜可以作為附加的環(huán)保措施。即在溝槽的上游一側(cè)鋪設(shè)土工膜后，再回填透水性較低的土料(土和膨潤土或土和粉煤灰)以形成組合防滲體。有許多方法鋪設(shè)土工膜，可以板材或卷材的方式進(jìn)行鋪設(shè)。

最新的進(jìn)展是在土工膜上開設(shè)出口，收集滲漏體并予以處理?？梢灶A(yù)先確定滲漏體的滯留時間，以便得到充分地處理。

將來的進(jìn)展是設(shè)置雙層垂直防滲墻系統(tǒng)，以便附有滲漏檢測的功能?？梢詫⑼凉ぞW(wǎng)或、砂用于滲漏監(jiān)測系統(tǒng)。后一種方法類似于維也納的雙墻系統(tǒng)。

四、棄置場的底部襯砌

棄置場和頂部和側(cè)面系統(tǒng)建成后，另一個棘手的問題是棄置場的底部襯砌。這確實是一個需要解決但又很難解決的問題，因為可能產(chǎn)生側(cè)向和向下的污染。如果垂直墻不能達(dá)不透水層，污染的深度是非常大的。目前還沒有有效的方法來進(jìn)行已建棄置場的底部襯砌。

現(xiàn)在的進(jìn)展是在棄置場下進(jìn)行灌漿，但需鉆透未知的棄置場，因此會帶來負(fù)面效應(yīng)。另一種方法是從側(cè)面斜向灌漿。這兩種方法產(chǎn)生的底部襯砌的連續(xù)性是令人懷疑的。

將來的發(fā)展是在棄置場的側(cè)面開挖一長墻，再將棄置場底部水平挖空，以便水平地鋪設(shè)連續(xù)的土工膜層。這個建議已提交美國礦務(wù)局。該項技術(shù)是在棄置場的底部水平地鋪設(shè)組合土工膜或GCL襯砌，并允許上部棄置物塌落或用土工織物管支撐。這樣，底部襯砌、垂直墻和頂蓋系統(tǒng)將完全包裹棄置場，是最理想的結(jié)果，也說明土工膜和GCL在特殊的棄置場能起到安全的環(huán)境保護(hù)作用。