一种干旱荒漠化土壤的治理方法 |
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| 申请号 | CN201710424401.3 | 申请日 | 2017-06-07 | 公开(公告)号 | CN107371434A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 常州兆威不锈钢有限公司; | 发明人 | 尚秋彤; 王维; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种干旱荒漠化 土壤 的治理方法，属于荒漠化治理技术领域。本发明用微腐木头和秸秆堆肥后作为营养源为 植物 提供营养物质，然后在向边缘种植胡杨作为防 风 阻沙带，并种植沙棘作为固沙带，种植过程中，向种植坑中填入堆肥，为植物的生长提供营养物质，且堆肥完全降解后，又为植物提供了生长空间，待种植结束后，向沙面铺撒自制固沙剂，羧甲基 纤维 素与 硫酸 氨 基胍接枝从而引入更多亲 水 基团，使其具有更强的保水能 力 ，且 纤维素 粘度 大，可使原本松散的沙粒胶结成较大的稳定体，起到固沙的作用，然后再施水进行浇灌即可。本发明能有效治理荒漠化土壤，土壤中含水率在2～3个月内变化率为5～8%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种干旱荒漠化土壤的治理方法，其特征在于具体制备步骤为： |
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| 说明书全文 | 一种干旱荒漠化土壤的治理方法技术领域[0001] 本发明涉及一种干旱荒漠化土壤的治理方法，属于荒漠化治理技术领域。 背景技术[0002] 沙漠化已成为当今世界极其重要的环境和社会经济问题，威胁着人类的生存和发展。沙漠化主要是由于不合理的人类活动与脆弱的生态环境相互作用所造成的，表现为土地生产力下降、土地资源丧失、地表呈现类似沙漠景观的土地退化。 [0003] 现有治理沙漠化土地的方法主要采用植树造林，但这种方法投入大、见效慢、周期长，且无法直接阻止土壤水分蒸发、流失，收效不大，还有地区使用喷膜、液态地膜等治理方法，但都只能在短时间内发挥作用，无法从根本上治理土地沙漠化。沙漠化的土壤一般均为蒸发量大于降雨量，直接在沙漠化的土壤上种植植物，不仅起不到减少水分蒸发的作用，土壤的水分状况反而抑制了植物的生长和生存。因此，亟待开发一种能直接阻止土壤水分蒸发及流失，且治理效果较好的干旱荒漠化土壤治理方法。 发明内容[0004] 本发明所要解决的技术问题：针对目前治理荒漠化土壤的方法无法直接阻止土壤水分蒸发、流失的问题，提供了一种干旱荒漠化土壤的治理方法。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：（1）将60～80g羧甲基纤维素、300～400mL质量分数为60%乙醇溶液和15～20g硫酸氨基胍，在60～100℃下搅拌反应2～3h，反应结束，将产物喷雾干燥，得到干燥物； （2）取200～300g粉煤灰、300～400g氧化铝和60～80g聚乙烯醇球磨后过筛，得到过筛物，取30～40g过筛物和50～60g干燥物混合后，得到混合物； （3）将废弃木头经水洗、切割后置于阴暗潮湿处15～20天，并每隔2～3天向木头上喷洒生活污水，使木头表面长满苔藓，再将长满苔藓的木头置于太阳下暴晒2～3天，使苔藓全部死亡，得到微腐木头，再将微腐木头与3～5kg秸秆碎片进行堆肥，得到堆肥产物； （4）在沙漠化土壤与植被交界处向沙漠方向设置防风阻沙带，其中防风阻沙带的宽度为10～12米，呈口字形，在防风阻沙带中每隔1.5～2.0m均匀挖一个圆坑，将堆肥产物置于圆坑中，控制填入深度为6～8cm，再向圆坑内种植胡杨，待胡杨种植15～20天后，胡杨生长正常，得到防风阻沙林带； （5）将防风阻沙带内部的荒漠化土壤设置为固沙区，在固沙区内每隔80～100cm均匀挖一个圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为6～8cm，再向圆坑内种植沙棘，待沙棘种植10～15天后，沙棘生长正常，得到固沙林区； （6）将混合物均匀铺撒于荒漠化土壤表面后，进行施水，控制施水量为5～8L/m2，待2～ 3天后继续施水，控制施水量为3～5L/m2，待一周后再施水，控制施水量为3～5L/m2，即可完成干旱荒漠化土壤的治理。 [0006] 步骤（1）中所述的反应的温度为95～100℃。 [0007] 步骤（3）中所述的废弃木头为废旧建筑垃圾中的废弃木头。 [0008] 步骤（3）中所述的生活污水的量为300～400mL/次。 [0009] 步骤（3）中所述的堆肥的时间为5～8天。 [0010] 步骤（4）中所述的圆坑的直径为50～60cm，深度为50～60cm。 [0011] 步骤（5）中所述的圆坑的直径为45～50cm，深度为25～30cm。 [0012] 步骤（6）中所述的混合物的铺撒厚度为3～5cm。 [0013] 本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明用微腐木头和秸秆进行堆肥后作为营养源为植物提供营养物质，且堆肥产物降解后又可为植物提供生长空间，然后向边缘种植高大的胡杨作为防风阻沙带，胡杨能够减缓土壤上层水分的直接蒸发，抑制土壤盐渍化的进程，从而有效的阻挡和减缓沙漠化土壤的扩大，再种植沙棘作为固沙区，沙棘林可拦截降雨，保护地表不直接遭雨滴打击，可阻缓暴雨强度，达到拦截泥沙、保持水土的作用，胡杨林和沙棘林配合可防风固沙、保持水土，减缓土壤的荒漠化进程； （2）本发明用羧甲基纤维素与硫酸氨基胍接枝从而引入更多的亲水基团，使其具有更强的保水能力，且改性纤维素粘度大，改性纤维素中的亲水性基团可与沙粒和土壤表面的 2+ 2+ Si-OH、Ca 、Mg 等通过交联作用、吸附作用等物理化学作用使相邻的松散细沙颗粒由高分子链相互联接，进而达到固沙的作用； （3）本发明利用氧化铝在煤粉灰中氧化钙的作用下与沙粒表面的通过交联作用形成凝胶状高聚物，可在沙粒表面形成固化层，从而达到固沙、有效治理荒漠化土壤的目的。 具体实施方式[0014] 首先称取60～80g羧甲基纤维素加入到容量为1L的三口烧瓶中，再向三口烧瓶中加入300～400mL质量分数为60%乙醇溶液和15～20g硫酸氨基胍，搅拌混合3～5min后，将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95～100℃，转速为250～300r/min条件下搅拌反应2～3h，待反应结束，将产物进行喷雾干燥，得到干燥物，然后依次称取200～300g粉煤灰、300～400g氧化铝和60～80g聚乙烯醇加入到球磨机中球磨后，过80～100目筛，得到过筛物，取30～40g过筛物和50～60g干燥物混合10～15min，得到混合物，再选取废旧建筑垃圾中的废弃木头，并用水清洗3～5次，将洗净的木头切割成规格为40cm×40cm× 3cm的木板，将木板放置于阴暗潮湿处15～20天，并每隔2～3天向木板上喷洒生活污水，控制喷洒量为300～400mL/次，使木头表面长满苔藓，将长满苔藓的木头置于太阳下暴晒2～3天，使苔藓全部死亡，得到微腐木头，再称取3～5kg秸秆加入到粉碎机中粉碎30～40min，得到秸秆碎片，将秸秆碎片置于微腐木头上进行堆肥处理5～8天，得到堆肥产物，在沿沙漠化土壤与植被交界处向沙漠方向设置防风阻沙带，控制防风阻沙带的宽度为10～12米，并呈口字形，在防风阻沙带中每隔1.5～2.0m均匀挖一个直径为50～60cm，深度为50～60cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为6～8cm，再向圆坑内种植胡杨，待胡杨种植15～20天后，胡杨生长正常，得到防风阻沙林带，将防风阻沙带内部的沙漠化土壤设置为固沙区，在固沙区内部每隔80～100cm均匀挖一直径为45～50cm，深度为25～30cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为6～8cm，再向圆坑内种植沙棘，待沙棘种植10～15天后，沙棘生长正常，得到固沙林区，将混合物均匀铺撒于防风阻沙林带和固沙林区沙面上，控制铺撒厚度为3～5mm，待铺撒完毕，施水一次，控制施水量为5～8L/m2，待2～3天后继续施水一次，控制施水量为3～5L/m2，待一周后继续施水一次，控制施水量为3～5L/m2，即可完成干旱荒漠化土壤的治理。 [0015] 实例1首先称取60g羧甲基纤维素加入到容量为1L的三口烧瓶中，再向三口烧瓶中加入300mL质量分数为60%乙醇溶液和15g硫酸氨基胍，搅拌混合3min后，将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为250r/min条件下搅拌反应2h，待反应结束，将产物进行喷雾干燥，得到干燥物，然后依次称取200g粉煤灰、300g氧化铝和60g聚乙烯醇加入到球磨机中球磨后，过80目筛，得到过筛物，取30g过筛物和50g干燥物混合10min，得到混合物，再选取废旧建筑垃圾中的废弃木头，并用水清洗3次，将洗净的木头切割成规格为40cm×40cm×3cm的木板，将木板放置于阴暗潮湿处15天，并每隔2天向木板上喷洒生活污水，控制喷洒量为300mL/次，使木头表面长满苔藓，将长满苔藓的木头置于太阳下暴晒2天，使苔藓全部死亡，得到微腐木头，再称取3kg秸秆加入到粉碎机中粉碎30min，得到秸秆碎片，将秸秆碎片置于微腐木头上进行堆肥处理5天，得到堆肥产物，在沿沙漠化土壤与植被交界处向沙漠方向设置防风阻沙带，控制防风阻沙带的宽度为10米，并呈口字形，在防风阻沙带中每隔1.5m均匀挖一个直径为50cm，深度为50cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为6cm，再向圆坑内种植胡杨，待胡杨种植15天后，胡杨生长正常，得到防风阻沙林带，将防风阻沙带内部的沙漠化土壤设置为固沙区，在固沙区内部每隔80cm均匀挖一直径为 45cm，深度为25cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为6cm，再向圆坑内种植沙棘，待沙棘种植10天后，沙棘生长正常，得到固沙林区，将混合物均匀铺撒于防风阻沙林带和固沙林区沙面上，控制铺撒厚度为3mm，待铺撒完毕，施水一次，控制施水量为5L/m2，待2天后继续施水一次，控制施水量为3L/m2，待一周后继续施水一次，控制施水量为3L/m2，即可完成干旱荒漠化土壤的治理。 [0016] 实例2首先称取70g羧甲基纤维素加入到容量为1L的三口烧瓶中，再向三口烧瓶中加入350mL质量分数为60%乙醇溶液和18g硫酸氨基胍，搅拌混合4min后，将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为98℃，转速为275r/min条件下搅拌反应2h，待反应结束，将产物进行喷雾干燥，得到干燥物，然后依次称取250g粉煤灰、350g氧化铝和70g聚乙烯醇加入到球磨机中球磨后，过90目筛，得到过筛物，取35g过筛物和55g干燥物混合13min，得到混合物，再选取废旧建筑垃圾中的废弃木头，并用水清洗4次，将洗净的木头切割成规格为40cm×40cm×3cm的木板，将木板放置于阴暗潮湿处18天，并每隔2天向木板上喷洒生活污水，控制喷洒量为350mL/次，使木头表面长满苔藓，将长满苔藓的木头置于太阳下暴晒2天，使苔藓全部死亡，得到微腐木头，再称取4kg秸秆加入到粉碎机中粉碎35min，得到秸秆碎片，将秸秆碎片置于微腐木头上进行堆肥处理7天，得到堆肥产物，在沿沙漠化土壤与植被交界处向沙漠方向设置防风阻沙带，控制防风阻沙带的宽度为11米，并呈口字形，在防风阻沙带中每隔1.8m均匀挖一个直径为55cm，深度为55cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为7cm，再向圆坑内种植胡杨，待胡杨种植18天后，胡杨生长正常，得到防风阻沙林带，将防风阻沙带内部的沙漠化土壤设置为固沙区，在固沙区内部每隔90cm均匀挖一直径为 48cm，深度为28cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为7cm，再向圆坑内种植沙棘，待沙棘种植13天后，沙棘生长正常，得到固沙林区，将混合物均匀铺撒于防风阻沙林带和固沙林区沙面上，控制铺撒厚度为4mm，待铺撒完毕，施水一次，控制施水量为7L/m2，待2天后继续施水一次，控制施为4L/m2，待一周后继续施水一次，控制施水量为4L/m2，即可完成干旱荒漠化土壤的治理。 [0017] 实例3首先称取80g羧甲基纤维素加入到容量为1L的三口烧瓶中，再向三口烧瓶中加入400mL质量分数为60%乙醇溶液和20g硫酸氨基胍，搅拌混合5min后，将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为100℃，转速为300r/min条件下搅拌反应3h，待反应结束，将产物进行喷雾干燥，得到干燥物，然后依次称取300g粉煤灰、400g氧化铝和80g聚乙烯醇加入到球磨机中球磨后，过100目筛，得到过筛物，取40g过筛物和60g干燥物混合15min，得到混合物，再选取废旧建筑垃圾中的废弃木头，并用水清洗5次，将洗净的木头切割成规格为40cm×40cm×3cm的木板，将木板放置于阴暗潮湿处20天，并每隔3天向木板上喷洒生活污水，控制喷洒量为400mL/次，使木头表面长满苔藓，将长满苔藓的木头置于太阳下暴晒3天，使苔藓全部死亡，得到微腐木头，再称取5kg秸秆加入到粉碎机中粉碎40min，得到秸秆碎片，将秸秆碎片置于微腐木头上进行堆肥处理8天，得到堆肥产物，在沿沙漠化土壤与植被交界处向沙漠方向设置防风阻沙带，控制防风阻沙带的宽度为12米，并呈口字形，在防风阻沙带中每隔2.0m均匀挖一个直径为60cm，深度为60cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为8cm，再向圆坑内种植胡杨，待胡杨种植20天后，胡杨生长正常，得到防风阻沙林带，将防风阻沙带内部的沙漠化土壤设置为固沙区，在固沙区内部每隔100cm均匀挖一直径为 50cm，深度为30cm的圆坑，将堆肥产物填入圆坑内，控制填入深度为8cm，再向圆坑内种植沙棘，待沙棘种植15天后，沙棘生长正常，得到固沙林区，将混合物均匀铺撒于防风阻沙林带和固沙林区沙面上，控制铺撒厚度为5mm，待铺撒完毕，施水一次，控制施水量为8L/m2，待3天后继续施水一次，控制施水量为5L/m2，待一周后继续施水一次，控制施水量为5L/m2，即可完成干旱荒漠化土壤的治理。 [0018] 将实例1～3所述干旱荒漠化土壤的治理方法与常规种植生态植被治理方法（对比例）的治理效果进行对比，其结果如下表1：表1不同治理方法治理荒漠化土壤效果 对比项目 对比例 实例1 实例2 实例3 植被成活率（%） 36 52 57 65 固沙层厚度（mm） 39 23 25 28 固沙层孔隙率（%） 21.6 21.4 20.3 18.4 固沙层强度（MPa） 3.7 2.8 2.3 1.6 抗风速（m/s） 27.2 28.1 28.9 29.4 综上所述，本发明所述干旱荒漠化土壤治理方法对沙化、荒漠化土壤具有较好的治理效果，能起到较好的防风固沙作用，同时能直接阻止水分蒸发和流失，具有较好的使用前景。 |
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