一种沙漠固沙的方法技术

本发明专利技术涉及一种沙漠固沙的方法，主要解决现有固沙剂耐风蚀能力差、不易降解的问题，通过采用沙漠固沙的方法，包括在新型的沙漠固沙剂存在下，沙漠中的流沙可形成具有一定结构和强度的固结层，耐风蚀能力大大增强；其中所述沙漠固沙剂的各组分质量百分含量为：高吸水剂10%~40%、生物有机质5%~25%、膨润土5%~25%、营养元素混合物5%~25%、有机肥5%~25%的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于沙漠绿化生态恢复中。

A method of sand fixation in desert

【技术实现步骤摘要】
一种沙漠固沙的方法
本专利技术涉及一种沙漠固沙的方法。
技术介绍
土地沙漠化已经成为威胁人类生存环境和影响社会可持续发展的重大环境和社会问题。世界受沙漠化影响的土地占全球陆地面积的1/4，受荒漠化影响人口的数量占世界总人口的1/3。截至2014年我国荒漠化土地总面积已经达到261.16万平方公里，占国土总面积的27.20%，其中新疆地区受沙漠化的影响最为严重，荒漠化土地面积已经达到107.06万平方公里。大风、沙尘暴、扬沙、浮尘等风沙危害对沙漠化人民生产生活和经济发展、政治稳定等方面均产生巨大影响。固沙剂的作用包含了沙地固结和保水增肥两方面，主要是利用具有粘接作用的化学材料，在流动的沙地上形成有一定强度的防护层，隔开气流对沙面的直接作用，提高沙面的耐风蚀性能。这种防护层还能在一定的程度上保持水分和改良沙地性质，提高植物成活率，达到控制和改善沙地环境、提高沙地生产力的目的。中国科学院原兰州沙漠所以聚乙烯醇、聚乙烯乙酸酯和聚丙烯酰胺作为固沙剂，均取得了一定的成效。BakassM等使用高吸水树脂保水，促进植物的生长，实现固沙。CN104788619公开了一种星型网状有机-无机复合型超强吸水剂及其制备方法，常温状态下即可制备超强吸水剂，具有稳定优异的吸水保水性能，具有很好的耐盐性，可用于干旱/半干旱地区的防沙治沙、农业种植庄稼等方面。目前的研究对化学固沙材料的环境友好性以及综合性能给予了极大的重视，因此生物降解的固沙材料是当前该领域的研究热点，尤其是高分子聚合物类。高吸水剂是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团，并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，既不溶于水也不溶于有机溶剂，能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水，无毒、无害、无污染，且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性，可反复释水、吸水，重复利用。高吸水剂在农林园艺及荒漠化治理方面具有较大的潜力，在土壤中可形成团粒结构，使土壤白天和晚上的温差缩小，还能吸收肥料、农药、水、防止流失，增强肥料、农药效果，及抗旱效果。高吸水剂按原料来源分为淀粉类、纤维素类、及合成树脂类。淀粉来源广泛、产量丰富、价格低廉、材料无毒、生物相容性好、在自然界中可生物降解等特性，可得到环保、吸水率高、耐盐性好的高吸水剂。纤维素原料来源广，能与多种低分子反应，但吸水能力不强。而合成树脂类高吸水剂可以根据性能需要，比较方便的调整结构，实现吸水性能的调控。聚合工艺简单、单体转化率高、吸水能力高、保水能力强。本研究将淀粉与丙烯酸类接枝共聚而形成高吸水剂，同时在表面进行交联形成特殊的网络结构，具有优异的吸水能力和很好的保水能力，及耐风蚀能力，而且在土壤中可生物降解，减少环境污染。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有固沙剂耐风蚀能力差、不易降解的问题，提供一种新的沙漠固沙的方法，该方法使用了一种新的沙漠固沙剂，具有耐风蚀能力强、易降解的特点。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：沙漠固沙的方法，包括在新型的沙漠固沙剂存在下，沙漠中的流沙可形成具有一定结构和强度的固结层，耐风蚀能力大大增强；其中所述沙漠固沙剂的各组分质量百分含量为：高吸水剂10%~40%、生物有机质5%~25%、膨润土5%~25%、营养元素混合物5%~25%、有机肥5%~25%。生物有机质选自煤灰粉、灰渣、秸秆、木屑、树叶、杂草、蔗渣、木质素、纤维素、玉米芯中的一种或多种；营养元素混合物包含大量元素氮磷钾化合物（≥90%），及少量铁、锌、锰、铜、钼、硼、氯等微量元素化合物（≤10%）；有机肥是选自鸡粪、鸭粪、狗粪、猪粪、牛粪、羊粪、马粪、人粪便、味精渣等农产品加工废弃物中的一种或多种。上述技术方案中，沙漠固沙剂的用量为100-500kg/亩。上述技术方案中，沙漠固沙时需施工机械作业，将沙漠固沙区平整、打梗，宽度为1~5米。上述技术方案中，观察明确四季强风方向后，在离沙漠固沙区域30~100m处设置防风沙屏障。上述技术方案中，沙漠固沙施工中应该避免超过6级强风的风力及高温、低温天气。上述技术方案中，沙漠固沙剂与植物种子混合后使用专用机械均匀铺设于土壤表面，并进行旋耕搅拌均匀。上述技术方案中，首次种植的植物种子选自梭梭、皂角、桑树、苜蓿、沙打旺、白花草木樨、柠条、三叶草、红豆草、紫云英中的一种或多种。上述技术方案中，沙漠固沙时需要用水将沙漠表层渗透，可以通过不限于喷灌、滴灌、微喷的方式。上述技术方案中，对沙漠固沙区域及植物生长情况定时记录，保障植物养护、病虫害防治等工作有序进行。上述技术方案中，所述沙漠固沙剂采用包括如下步骤的方法制备：高吸水剂的制备；高吸水剂与其他原料混合；造粒成型。上述技术方案中，高吸水剂是通过淀粉与丙烯酸单体聚合反应制备，淀粉与丙烯酸单体质量百分比为1%-50%，淀粉选自小麦淀粉、糯米淀粉、粘米淀粉、绿豆淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、莲藕淀粉中的一种或多种。上述技术方案中，所述高吸水剂制备时的聚合方法没有特别限制，比如可以是本体聚合、反相乳液聚合、溶液聚合和反向悬浮聚合，均可获得可对比的技术效果，本领域技术人员可以合理选择。上述技术方案中，聚合反应中各原料组分溶解步骤没有特别的限制，具体溶解的程序和工艺条件本领域技术人员可以合理选择。上述技术方案中，高吸水剂与其他原料的混合顺序、条件及方法没有特别限制，只要能够把上述固沙剂原料混合均匀即可，本领域技术人员对此可以对混合顺序、条件及方法进行合理选择并且不必付出创造性劳动。上述技术方案中，造粒成型后沙漠固沙剂粒径形状没有明确的限制，仅作为举例，固沙剂粒径为0.1~10mm，固沙剂形状为球型、正方体、长方体、圆柱体、锥型、拉西环等，具体造粒方法和工艺条件本领域技术人员可以合理选择。上述技术方案中，所述的沙漠固沙剂可以采用如下的方式制备，具体如下：1、高吸水剂的制备将高分子单体分别溶解后混合，分别加入聚合剂，交联剂，控制合适的条件进行聚合反应，得到透明凝胶块。干燥，得到高吸水剂前体。干燥的温度可以是但不限于30~150℃，干燥的时间例如可以是但不限于1~30小时。将高吸水剂前体粉碎，过目筛，得到无色透明粒状高吸水剂。2、高吸水剂与其他原料混合将所需的原料生物有机质、膨润土、营养元素混合物、有机肥按照一定配比与高吸水剂加入混合机中，控制条件及混合时间使其混合均匀。混合机转速可以是但不限于1~100r/min，混合时间可以是但不限于1~30小时。3、造粒成型将步骤2混合原料接入造粒机中，调节造粒条件，使得粒径控制在1~5mm。造粒机内物料温度可以是但不限于30~100℃。再干燥处理，得到沙漠固沙剂。干燥的温度可以是但不限于30~150℃，干燥的时间例如可以是但不限于1~30小时。上述高吸水剂的制备技术方案中，聚合剂包括选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或多种；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沙漠固沙的方法，包括在新型的沙漠固沙剂存在下，沙漠中的流沙可形成具有一定结构和强度的固结层，耐风蚀能力大大增强；其中所述沙漠固沙剂的各组分质量百分含量为：高吸水剂10%~40%、生物有机质5%~25%、膨润土5%~25%、营养元素混合物5%~25%、有机肥5%~25%。/n

【技术特征摘要】
20190426 CN 20191034603721.一种沙漠固沙的方法，包括在新型的沙漠固沙剂存在下，沙漠中的流沙可形成具有一定结构和强度的固结层，耐风蚀能力大大增强；其中所述沙漠固沙剂的各组分质量百分含量为：高吸水剂10%~40%、生物有机质5%~25%、膨润土5%~25%、营养元素混合物5%~25%、有机肥5%~25%。


2.根据权利要求1所述沙漠固沙的方法，其特征是，沙漠固沙剂的用量为100-500kg/亩。


3.根据权利要求1所述沙漠固沙的方法，其特征是，沙漠固沙时需施工机械作业，将沙漠固沙区平整、打梗，宽度为1~5米。


4.根据权利要求1所述沙漠固沙的方法，其特征是，观察明确四季强风方向后，在离沙漠固沙区域30~100m处设置防风沙屏障。


5.根据权利要求1所述沙漠固沙的方法，其特征是，沙漠固沙施工中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟华，郭旭虹，郝少英，
申请(专利权)人：青岛艾尔乐新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37