一种利用化学固沙的沙漠治理方法技术

本发明专利技术属于防沙固沙技术领域，公开了一种利用化学固沙的沙漠治理方法。该方法采用有机堆肥、聚丙烯酰胺溶液、秸秆和膨润土作为复合铺料铺设于固沙区域沙地表皮下，并将包括坡缕石或海泡石、聚丙烯酰胺、水玻璃和木质素磺酸盐的化学固沙材料喷施于沙地表面，在兼顾快速固沙、粘沙保水的同时，还具有改善土壤理化性质、促进成土过程的效果，为植物生长创造良好的水土条件。与现有技术相比，本发明专利技术提供了一种具有较高的抗压强度、抗风蚀强度、抗冻融性和抗疲劳性，同时可以有效集水保墒、改善土壤结构及理化性质的利用化学固沙的沙漠治理方法。

A method of desert control by chemical sand fixation

【技术实现步骤摘要】
一种利用化学固沙的沙漠治理方法
本专利技术属于防沙固沙
，具体涉及一种利用化学固沙的沙漠治理方法。
技术介绍
土地荒漠化是当今面临的环境问题之一，困扰着人类社会的生存和发展。化学防治技术是荒漠化治理的一种重要途径，其优点是施工简便、成本低、见效快，可快速改良荒漠化土地，为植物生长创造良好的水土条件。化学固沙材料主要分为无机类、有机类、生物类和有机-无机复合类等四类。其中，无机类固沙材料中的水玻璃类材料具有廉价、无毒等优点，使用时间较长，但是又因其反应时间较短，渗透性不好，固化反应不充分，固结层强度较低，容易受到外界环境的影响，并易引发二次碱污染；有机类固沙材料中的合成高分子材料具有固结强度较高、吸水保水性好、固化迅速、弹性和高温稳定性良好等特点，但高分子化学材料会发生热氧老化和光氧老化，造成分子链的裂解和交联使得固结层遭到破坏以致降低治沙效果。因此，为了避免单一化学固沙材料的不足之处，研究人员将目光转向了有机-无机复合类固沙材料。有机-无机复合类固沙材料是针对无机固沙材料力学性能差、缺乏保水性等缺陷，通过在无机材料中添加有机组分而形成的一类新型固沙材料，该材料具有更高的抗折强度、粘结强度、抗冲击性和抗疲劳强度。然而，现有有机-无机复合类固沙材料多是选择添加具有层状结构的硅酸盐矿物，如膨润土、蒙脱石、蛭石等，利用其较大的比表面积和孔隙结构增强复合材料的固沙性能，但是层状结构的黏土矿类材料的使用必然会造成抗折强度的降低。特别的，现有化学固沙多是作为植物固沙的辅助性和过渡性措施，因此，化学固沙材料能否实现对沙土质量的有效改良就成为了化学固沙材料需关注的重点。但是，现有固沙材料往往不能兼顾固沙和沙土改良，无法有效集水保墒、改善土壤结构及理化性质。因此，开发一种具有较高的抗折强度、粘结强度、抗冲击性和抗疲劳强度，同时可以有效集水保墒、改善土壤结构及理化性质的利用化学固沙的沙漠治理方法就成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供了一种具有较高的抗压强度、抗风蚀强度、抗冻融性和抗疲劳性，同时可以有效集水保墒、改善土壤结构及理化性质的利用化学固沙的沙漠治理方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种利用化学固沙的沙漠治理方法，包括：(I)将用于固沙区域的沙地表皮开出深度为50厘米深的沟渠，并将复合铺料铺设于沟渠中，掩埋沟渠；(II)将化学固沙材料喷施于固沙区域的沙地表面；并且，所述复合铺料包括有机堆肥、聚丙烯酰胺溶液和秸秆，所述化学固沙材料包括坡缕石25-35份，聚丙烯酰胺60-70份，水玻璃15-25份，木质素磺酸盐5-15份和水400-500份。本专利技术通过在固沙区域沙地表皮下铺设复合铺料、沙地表面喷施化学固沙材料的方法，在兼顾快速固沙、粘沙保水的同时，还具有改善土壤理化性质、促进成土过程的效果。首先，本专利技术采用有机堆肥、聚丙烯酰胺溶液和秸秆作为复合铺料，可以对沙漠的土质修复改良起到关键作用。特别是聚丙烯酰胺溶液和秸秆的联用可以使较高含量的有机质合成为腐殖质，而腐殖质较大的比表面积和吸附能力，一方面可以通过静电引力、络合等化学作用，在沙土颗粒之间起到架桥作用，促进沙土颗粒的聚集，形成一定强度的致密固结层，起到固沙的作用；另一方面还可以增强土壤阳离子交换量和有机质含量，与有机堆肥共同作用，可以有效改善土壤肥力，进而改善土壤结构及理化性质，为植物生长创造良好的水土条件。其次，本专利技术采用包括坡缕石25-35份，聚丙烯酰胺60-70份，水玻璃15-25份，木质素磺酸盐5-15份和水400-500份的化学固沙材料喷施沙地表面，一方面，利用坡缕石的孔隙结构及结构层带电荷呈现的吸附性和水玻璃的粘结性能粘结松散沙粒，并且，木质素磺酸盐较好的溶解性和可降解性增强了化学固沙材料的生态友好性；另一方面，利用聚丙烯酰胺所具有的三维空间网络结构特性解决了无机材料脆性大、浸透性差、耐水蚀性能差以及保水性能差的问题，提高了材料的整体固沙性能。最后，本专利技术通过在沙地中铺设复合铺料同时在沙地表面喷施化学固沙材料的方法，在沙质地表形成能够防止风力吹扬又具有保持水分和改良沙地表面性质的固结层，同时，沙地中的复合铺料可以深层次的改善土壤结构和理化性质，将沙质地表下的沙土颗粒聚集，综合形成立体式、多方面的沙地固结、保水增肥的沙漠治理模式。优选的，所述步骤(I)中复合铺料的铺设方法为：首先铺设一层高度为5-10厘米的底层秸秆并喷洒体积浓度2％的聚丙烯酰胺溶液以浸湿底层秸秆，然后在底层秸秆上铺设10-20厘米的有机堆肥，接着在有机堆肥上再铺设2-5厘米的上层秸秆并喷洒体积浓度5％的聚丙烯酰胺溶液以浸湿上层秸秆。更为优选的，所述复合铺料还包括膨润土，所述膨润土的粒径为5mm。值得说明的是，膨润土具有优良的吸附性、粘结性、吸水性、保水性及稳定性，将膨润土与聚丙烯酰胺溶液、秸秆联用，可以有效减少水土流失、改善土壤营养状况，为植物生长创造良好的水土条件。进一步优选的，所述膨润土分别铺设于底层秸秆与有机堆肥之间、上层秸秆与沙土之间。优选的，所述化学固沙材料包括坡缕石27份，聚丙烯酰胺65份，水玻璃25份，木质素磺酸盐13份和水455份。优选的，所述坡缕石的粒径为0.7-1.5mm。优选的，所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠和木质素磺酸钙。优选的，所述所述坡缕石替换为海泡石。更为优选的，所述海泡石的粒径为1.2-1.7mm。更为优选的，所述化学固沙材料包括海泡石32份，聚丙烯酰胺65份，水玻璃20份，木质素磺酸盐13份和水455份。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过在沙地中铺设复合铺料同时在沙地表面喷施化学固沙材料的方法，在沙质地表形成能够防止风力吹扬又具有保持水分和改良沙地表面性质的固结层，同时，沙地中的复合铺料可以深层次的改善土壤结构和理化性质，将沙质地表下的沙土颗粒聚集，综合形成立体式、多方面的可以沙地固结、保水增肥的沙漠治理模式；2、通过有机堆肥、聚丙烯酰胺溶液、秸秆和膨润土的联用，在固结沙粒的同时，还可以有效改善土壤肥力，进而改善土壤结构及理化性质，为植物生长创造良好的水土条件；3、采用包括坡缕石或海泡石、聚丙烯酰胺、水玻璃和木质素磺酸盐的有机-无机复合类固沙材料，该复合材料的抗折强度、粘结强度、抗冲击性和抗疲劳性均比单一的无机或有机固沙材料有很大提高；4、采用坡缕石、海泡石等具有链状结构的硅酸盐矿物，与采用膨润土、蛭石、凹凸棒石等层状结构的硅酸盐矿物相比，具有更强的抗折强度和抗冲击性能。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为更好地理解本专利技术，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用化学固沙的沙漠治理方法，其特征在于，包括：/n(I)将用于固沙区域的沙地表皮开出深度为50厘米深的沟渠，并将复合铺料铺设于沟渠中，掩埋沟渠；/n(II)将化学固沙材料喷施于固沙区域的沙地表面；/n并且，所述复合铺料包括有机堆肥、聚丙烯酰胺溶液和秸秆，所述化学固沙材料包括坡缕石25-35份，聚丙烯酰胺60-70份，水玻璃15-25份，木质素磺酸盐5-15份和水400-500份。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用化学固沙的沙漠治理方法，其特征在于，包括：
(I)将用于固沙区域的沙地表皮开出深度为50厘米深的沟渠，并将复合铺料铺设于沟渠中，掩埋沟渠；
(II)将化学固沙材料喷施于固沙区域的沙地表面；
并且，所述复合铺料包括有机堆肥、聚丙烯酰胺溶液和秸秆，所述化学固沙材料包括坡缕石25-35份，聚丙烯酰胺60-70份，水玻璃15-25份，木质素磺酸盐5-15份和水400-500份。


2.根据权利要求1所述的一种利用化学固沙的沙漠治理方法，其特征在于，所述步骤(I)中复合铺料的铺设方法为：首先铺设一层高度为5-10厘米的底层秸秆并喷洒体积浓度2％的聚丙烯酰胺溶液以浸湿底层秸秆，然后在底层秸秆上铺设10-20厘米的有机堆肥，接着在有机堆肥上再铺设2-5厘米的上层秸秆并喷洒体积浓度5％的聚丙烯酰胺溶液以浸湿上层秸秆。


3.根据权利要求2所述的一种利用化学固沙的沙漠治理方法，其特征在于，所述复合铺料还包括膨润土，所述膨润土的粒径为5mm。


4.根据权利要求3所述的一种利用化学固沙的沙漠治理方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华，周嘉泰，
申请(专利权)人：北京上水环境科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11