本发明专利技术涉及生态环境修复技术领域，公开了一种适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法。本发明专利技术通过将光伏电站所在区域的沙地起垄形成沙垄区和种植区；在所述沙垄区和所述种植区进行一次矿化，降低表土层的流动性；在所述沙垄区上制作挡风墙，再对所述沙垄区进行至少2次矿化；在所述种植区种植耐寒耐旱植物后，再对所述种植区进行矿化，降低深层土种植区沙子的流动性、提高保水力，在不影响植物正常生长的前提下，增强植物周围土壤抗剪强度，保证沙土的矿化强度；另外，通过对沙垄区进行多次矿化，逐步提高深层土沙垄区的矿化强度，形成较高的固结度，增加土壤的抗剪强度，弥补了传统草方格技术易倒伏、易被淹没的缺陷，保证植物的存活率。物的存活率。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法
[0001]本专利技术涉及生态环境修复
，具体涉及一种适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法。
技术介绍
[0002]光伏发电是一种清洁、可持续的发电途径，具有很好的节能减排效益。因此，近年来，我国光伏产业迅速发展，青藏高原丰富的风光资源使其成为我国光伏规模化发展的重点区域，同时其脆弱的生态环境也是我国生态保护与修复的重点区域。另外还有西北风沙区，随着时间的推移，环境问题也开始逐渐显现，例如，光伏电站建设会扰动地表、破坏植被，使其原有的生态功能消失殆尽，土地逐渐荒漠化。
[0003]在现有的固沙技术中，草方格障碍(Straw Checkerboard Barrier,SCB)在沙化治理中占据主导地位，SCB技术具有操作简单、成本低、见效快等优点，但其也有一定的局限性，如沙地太松散，在强风情况下秸秆和植物被吹倒后会被流沙淹没，另外沙粒流动堆积在秸秆周围，可能导致植物因根系露出地表而死亡。中国专利CN110249920A公开了一种适用于光伏电站建立生态修复体系的方法及其应用，根据研究区域不同的风力侵蚀特点，采用草方格沙障、砾石压盖措施及红泥覆盖措施有效的阻止风沙继续侵蚀地表，通过在草方格沙障内栽植乡土先锋植物，结合接种生物结皮措施，以快速形成地表覆盖物进行生态修复，后期建立管控和监测机制，破坏的地表恢复植被，使植物群落正常演替，形成稳定的生态系统。但是并没有对沙地进行固化，在强风情况下容易导致植物被流沙淹没甚至死亡。
[0004]因此，如何对光伏电站生态环境修复方法进行改进，既能提升沙化土壤的矿化强度，又能保证植物存活率，是本领域亟待解决的一个技术难题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法，该方法无毒无害，无二次污染，既能提升沙化土壤的矿化强度，又能保证植物存活率。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法，包括如下步骤：
[0007](1)将光伏电站所在区域的沙地起垄形成沙垄区和种植区；
[0008](2)对所述沙垄区和所述种植区进行第一次矿化，包括依次喷洒固定化菌剂和第一胶结液；
[0009](3)在所述沙垄区上制作挡风墙，之后只对所述沙垄区进行至少2次矿化，分别包括：依次滴灌第一菌液、第一固定液和第二胶结液；
[0010](4)在所述种植区种植耐寒耐旱植物后，再对所述种植区进行矿化，包括：依次滴灌第二菌液、第二固定液和第三胶结液；
[0011]步骤(2)中所述固定化菌剂中的菌种为碳酸盐矿化菌，载体为带正电荷的氧化石墨烯；
[0012]步骤(3)中所述第一菌液和步骤(4)中所述第二菌液的菌株均为巴斯德芽孢杆菌。
[0013]在一种可选的实施方式中，所述固定化菌剂的制备方法包括：将所述带正电荷的氧化石墨烯加到10倍体积的稀释剂中，然后以5％的接种量接入所述碳酸盐矿化菌种子液，在30℃、200rpm下振荡培养48h～96h后，进行冷冻干燥，即得到固定化菌剂。
[0014]在一种可选的实施方式中，所述碳酸盐矿化菌为巴斯德芽孢杆菌。
[0015]在一种可选的实施方式中，所述固定化菌剂的加入量为40g/m2～100g/m2，优选为60g/m2；在进行喷洒前，采用10～50重量倍的稀释剂进行稀释，优选为30重量倍的稀释剂。
[0016]在一种可选的实施方式中，所述稀释剂为酵母提取物18g/L～25g/L、硫酸铵8g/L～12g/L以及Tris 13g/L～16g/L。
[0017]在一种可选的实施方式中，所述带正电荷的氧化石墨烯制备方法包括：在溶剂存在下，依次加入氧化石墨烯、活化剂和功能分子反应即可。
[0018]在一种可选的实施方式中，所述活化剂为质量比为1：0.5～1.5的1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
‑
羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)。
[0019]在一种可选的实施方式中，所述功能分子为聚乙烯亚胺(PEI)。
[0020]在一种可选的实施方式中，所述溶剂为水。
[0021]在一种可选的实施方式中，所述氧化石墨烯和所述活化剂的质量比为20：0.5～1.5。
[0022]在一种可选的实施方式中，所述氧化石墨烯的质量和所述功能分子的体积比为20：1.5～2.5，比例关系为mg/L。
[0023]在一种可选的实施方式中，所述溶剂和所述功能分子的体积比为100：1.5～2.5。
[0024]在一种可选的实施方式中，所述反应温度为室温，反应时间为5h～7h。
[0025]在一种可选的实施方式中，所述第一菌液和第二菌液的制备方法包括：将所述碳酸盐矿化菌种子液于25℃～35℃下，搅拌转速120r/min，接入到稀释剂中，发酵培养至有效活菌数达到4
×
109CFU/mL以上，采用稀释剂进行稀释，即得到第一菌液和第二菌液；所述第一菌液的OD
600
＝0.5～2；所述第二菌液的OD
600
＝0.2～1。
[0026]在一种可选的实施方式中，所述第一胶结液中含有0.8M～2.25M的尿素和0.8M～1.5M的氯化钙，优选为氯化钙浓度为1.2M、尿素浓度为1.5M。
[0027]在一种可选的实施方式中，所述第一胶结液中所述氯化钙和所述尿素的摩尔比1：1～1.5。
[0028]在一种可选的实施方式中，所述第一胶结液的加入量为3L/m2～10L/m2，优选为8L/m2。
[0029]在一种可选的实施方式中，所述第一固定液为浓度0.04M～0.08M的氯化钙溶液，第二固定液为浓度0.01M～0.04M的氯化钙溶液，起到固定细胞的作用。
[0030]在一种可选的实施方式中，所述第一菌液的加入量为2L/m2～6L/m2；优选为第一菌液的OD
600
＝1.5，加入量为4L/m2。
[0031]在一种可选的实施方式中，所述第一固定液的浓度为0.04M～0.08M，加入量为0.2L/m2～0.6L/m2；优选为第一固定液的浓度为0.05M，加入量为0.5L/m2。
[0032]在一种可选的实施方式中，所述第二胶结液中含有1.5M～4.5M的尿素和1.5M～3M的氯化钙，所述第二胶结液中所述氯化钙和所述尿素的摩尔比1：1～1.5，所述第二胶结液
的加入量为20L/m2～30L/m2；优选为氯化钙浓度和尿素浓度均为2M，使用量为25L/m2。
[0033]在一种可选的实施方式中，在滴灌所述第一菌液后静置2h～8h，优选为5h；在滴灌所述第一固定液后静置1h～3h，优选为2h。
[0034]在一种可选的实施方式中，所述第二菌液的加入量为1L/m2～3L/m2；优选为第二菌液的OD
600
＝0.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将光伏电站所在区域的沙地起垄形成沙垄区和种植区；(2)对所述沙垄区和所述种植区进行第一次矿化，包括依次喷洒固定化菌剂和第一胶结液；(3)在所述沙垄区上制作挡风墙，之后只对所述沙垄区进行至少2次矿化分别包括：依次滴灌第一菌液、第一固定液和第二胶结液；(4)在所述种植区种植耐寒耐旱植物后，再对所述种植区进行矿化，包括：依次滴灌第二菌液、第二固定液和第三胶结液；步骤(2)中所述固定化菌剂中的菌种为碳酸盐矿化菌，载体为带正电荷的氧化石墨烯；步骤(3)中所述第一菌液和步骤(4)中所述第二菌液的菌株均为巴斯德芽孢杆菌。2.根据权利要求1所述的适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法，其特征在于，所述固定化菌剂的制备方法包括：将碳酸盐矿化菌种子液接种到含带正电荷的氧化石墨烯的稀释剂中，振荡培养48h～96h后，进行冷冻干燥，即得到固定化菌剂；和/或，所述碳酸盐矿化菌为巴斯德芽孢杆菌；和/或，所述固定化菌剂的加入量为40g/m2～100g/m2；在进行喷洒前，需采用10～50重量倍的稀释剂进行稀释；所述稀释剂为酵母提取物18g/L～25g/L、硫酸铵8g/L～12g/L以及Tris13g/L～16g/L；所述带正电荷的氧化石墨烯制备方法包括：在溶剂存在下，依次加入氧化石墨烯、活化剂和功能分子反应即可；所述活化剂为质量比为1：0.5～1.5的1
‑
乙基
‑3‑
(3
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二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
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羟基硫代琥珀酰亚胺；和/或，所述功能分子为聚乙烯亚胺；和/或，所述溶剂为水；和/或，所述氧化石墨烯和所述活化剂的质量比为20：0.5～1.5；和/或，所述氧化石墨烯的质量和所述功能分子的体积比为20：1.5～2.5，比例关系为mg/L；和/或，所述溶剂和所述功能分子的体积比为100：1.5～2.5；和/或，所述反应温度为室温，反应时间为5h～7h。3.根据权利要求1所述的适用于风沙地区光伏电站的生态环境修复方法，其特征在于，所述第一菌液和所述第二菌液的制备方法包括：将碳酸盐矿化菌种子液接种到稀释剂中，发酵培养至有效活菌数达到4
×
109CFU/mL以上，采用稀释剂进行稀释，得到第一菌液和第二菌液；所述第一菌液的OD
600
＝0.5～2；所述第二菌液的OD
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚茹，李书鹏，郝弟，韩亚萌，王蓓丽，熊静，韦云霄，郭丽莉，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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