膨潤(rùn)土在沙漠化防治和生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用前景

眾多的研究表明,膨潤(rùn)土不僅具有良好的保水?保肥特性,而且可以顯著地改善植物的生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)量,膨潤(rùn)土作為土壤改良劑?高吸水性樹脂的添加劑被用于沙漠化地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)治理?

其實(shí),膨潤(rùn)土特殊的結(jié)構(gòu)特征使其還可以作為防風(fēng)固沙材料?重大工程邊坡防護(hù)材料?復(fù)合保墑保肥材料?復(fù)合種子包衣材料及生態(tài)包等,在沙漠化防治和生態(tài)恢復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮作用?

膨潤(rùn)土在高吸水性樹脂中的應(yīng)用

高吸水性樹脂材料是帶有許多親水性基團(tuán)?適度交聯(lián)或部分結(jié)晶的一種三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的功能高分子材料?它能吸收質(zhì)量為自身質(zhì)量幾百至幾千倍的水,具有高吸水?高供水?高效等性質(zhì),與土壤結(jié)合可改善土壤的保水保溫性能?土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),從而提高作物的產(chǎn)量,又可節(jié)約灌溉用水;然而,傳統(tǒng)的高吸水性樹脂材料有價(jià)格昂貴?耐鹽性差?凝膠強(qiáng)度低?熱穩(wěn)定性差等不足,需要在其中加入一些特殊的材料增強(qiáng)改性后,才能在沙漠化治理中發(fā)揮作用?膨潤(rùn)土加入到高吸水性樹脂中,一方面能提高和改善高吸水性樹脂的凝膠強(qiáng)度?保水能力?耐鹽性?熱穩(wěn)定性等?另一方面,還能降低高吸水性材料成本?

遺憾的是,膨潤(rùn)土與高吸水性樹脂復(fù)合,很難使膨潤(rùn)土含量達(dá)到較高水平,一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過15%?這意味著,即便是改性增強(qiáng)后,此類高吸水性復(fù)合材料的價(jià)格也較高,在沙漠化治理與生態(tài)恢復(fù)中不可能大量使用?

膨潤(rùn)土在沙化土改良中的應(yīng)用

由于膨潤(rùn)土具有多種良好的特性,因此膨潤(rùn)土還是一種較好的沙化土改良劑?相較于傳統(tǒng)的土壤改良劑農(nóng)用肥料和高吸水性樹脂材料,膨潤(rùn)土價(jià)格低廉?資源豐富?耐候性好,最重要的是對(duì)環(huán)境沒有危害。

膨潤(rùn)土在防沙治沙方面的應(yīng)用

除了作為土壤改良劑,膨潤(rùn)土還可以與其他材料復(fù)合形成無機(jī)復(fù)合固沙材料,起到流沙固結(jié)和保水增肥的作用,將膨潤(rùn)土復(fù)合產(chǎn)品和生物固沙相結(jié)合,可以大幅改善沙漠化治理和生態(tài)恢復(fù)的效果?

以瀝青或渣油?膨潤(rùn)土?水玻璃?水溶性聚合物?乳化劑等為原料,可以調(diào)和配制一種多功能液膜固沙劑,能夠應(yīng)用于土地沙漠化治理?防風(fēng)固沙,沙漠公路?沙漠鐵路進(jìn)行防沙治沙及護(hù)坡?該固沙劑有顯著的集水保墑作用,從而能促進(jìn)植物生長(zhǎng)?穩(wěn)定植被?此外,該固沙劑與工程固沙?植物固沙相結(jié)合,不但可以改善綜合固沙效果,還可以解決干旱地區(qū)(年降水量為100~200mm)沙丘無灌溉固沙綠化的問題?

研究展望

迄今為止，膨潤(rùn)土尚未在沙漠化治理中得到廣泛應(yīng)用。諸多研究表明，無論在資源儲(chǔ)量與分布，還是性能作用方面，膨潤(rùn)土在沙漠化治理中具有巨大的應(yīng)用潛力。如果予以合理的研發(fā)應(yīng)用，膨潤(rùn)土有望成為價(jià)格低廉、功能高效、可大規(guī)模推廣的新型防沙治沙材料，在沙漠化治理中發(fā)揮不可估量的作用。

為了發(fā)揮膨潤(rùn)土在沙漠化防治及生態(tài)恢復(fù)中的巨大作用，實(shí)現(xiàn)膨潤(rùn)土在沙漠化治理中的應(yīng)用價(jià)值，在沙漠化治理和生態(tài)恢復(fù)中，一方面應(yīng)充分利用膨潤(rùn)土的膨脹性、親水性、吸附性等特性，不斷探索在高吸水性材料中提高膨潤(rùn)土含量的方法。同時(shí)結(jié)合農(nóng)家肥、秸稈、腐殖質(zhì)、生物膠、淀粉、纖維素、石灰、生物藻等資源改善復(fù)合材料保水保肥的效果，配合植物固沙，有效提高沙漠區(qū)植被的存活率，促進(jìn)植被根系在沙漠土中的穿插、纏繞、網(wǎng)絡(luò)、固結(jié)，增強(qiáng)沙土抵抗風(fēng)化吹蝕能力。另一方面，應(yīng)利用膨潤(rùn)土等黏土和其他生物質(zhì)資源，制備抗風(fēng)蝕能力強(qiáng)和能夠形成結(jié)皮的固沙材料，使用機(jī)械鋪設(shè)或者修筑沙障等工程固沙方式，在流沙表面形成一層具有防風(fēng)力侵蝕、保水和改良沙地理化性質(zhì)的固結(jié)層，最終形成化學(xué)固沙、生物固沙和工程固沙有機(jī)結(jié)合的沙漠化治理與生態(tài)恢復(fù)的體系，達(dá)到防風(fēng)固沙和生態(tài)恢復(fù)的目的。

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