土工膜是一種高分子人工合成高分子柔性材料，具有比重小，韌性好，抗變形能力強，耐腐蝕，耐低溫等優點。土壤薄膜作為阻水隔氣防滲材料，在渠道、水庫等方面得到廣泛應用。

上圖：土工合成材料的分類城鎮固廢，是人們生活和基礎建設過程中產生的一種固體廢物。伴隨著我國人民生活水平的不斷提高，城市化進程的加快，城市固廢量也在不斷增加，其存量已超過2.82×1010t，每年還以8%~15%的速度增長，居世界首位。這些固廢中有80%儲存在垃圾填埋場，經降解后可產生大量有毒物質(衍生氣體和滲濾液)。這些毒物可以導致或誘發癌癥，甚至可以導致基因變異。為了防止衍生氣體和滲濾液的泄漏，垃圾填埋場通常在固廢的下部采用兩層防滲襯墊系統(土工膜+粘土)進行防滲處理，以防滲濾液污染土地；在固廢的上部依次鋪設土工膜、沙土和植被，以防止固廢產生的滲濾液和衍生氣體的泄漏，從而污染空氣，危害人類健康。土工膜的性能在垃圾填埋場中尤為重要，其破壞和失效將直接導致高度有害物質甚至低輻射物質的泄漏。國家為此頒布了各種規范，以指導填埋場的設計、施工、運行和檢驗，國家建設部也頒布了各種規范。但是，在工程實踐中，盡管采用了多種嚴格的施工工藝和質量控制措施，土工膜滲透破壞和接縫破壞卻時有發生，且屢禁不止。對一座8米高封閉水庫進行了調查，發現水庫底部的單層襯墊土工膜被刺穿，導致水庫泄洪。對25年來運行的垃圾填埋場土工膜的完整性進行了調查，發現其結構存在嚴重缺陷，可能造成嚴重破壞。在鹽湖城附近的一處垃圾填埋場，由于土工膜的穿透破壞，造成了無法修復的低輻射物質泄漏。對一座建成14年的水槽進行了詳細的底襯土工膜檢查，發現有2074個孔。由于具有完善的檢測體系和預警機制，歐美國家長期積累的垃圾填埋場土工膜穿透破壞和接縫破壞的案例較多。土壤薄膜的破壞始終是科學研究和工程實踐中的一個核心痛點。近些年來，科學家們基本一致認為，僅僅發展越來越嚴格的設計和施工規范，甚至發展更先進的檢測手段，還不夠，還需要在材料創新方面有所突破。