一种土壤强化渗蓄的改良方法与流程

本发明涉及一种土壤强化渗蓄的改良方法，更具体的说，是一种土壤强化渗蓄的改良剂与改良方法。

背景技术：

目前，我国城镇化率已超过50%，快速城镇化引发大规模的城市扩张，导致水文资源过度开发，硬质下垫面比例增加，仅20-30%的雨水能够就地渗入，大部分都白白流走，切断了城市水循环路径，并加剧了城市雨洪风险。研究表明这种状况会让生态环境不断恶化，城市越来越不宜居。

基于此，国家提出“海绵城市”建设，即城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。

在海绵城市的建设过程中，能用于强化土壤渗蓄能力的改良剂种类不多。目前研究较多的改良剂主要包括沸石、粉煤灰、污泥、绿肥聚丙烯酰胺等单一改良剂和部分复合改良剂。但是这些土壤改良剂在施用过程中存在原价格昂贵，配合施用的方法复杂，改良效果不全面和造成重金属污染等问题。而锯末、秸秆质轻疏松，孔隙度大，可改善土壤通透性，避免或减轻土壤的板结；渗透性改良效果明显，使得绿地、花园等地表的雨水及时下渗，补充地下水；此外，秸秆、锯末等废物再次回收利用，减轻了在田间焚烧浓雾的危害，提高资源利用率。因此，秸秆和锯末均为土壤强化渗蓄的理想材料。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种土壤强化渗蓄的改良方法。

本发明的目的是这样实现的，一种土壤强化渗蓄的改良方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤（1）、准备改良剂，所述改良剂由锯末和/或秸秆组成，锯末容重为150-220kg/m³，秸秆容重为100-160kg/m³；

步骤（2）、称取步骤（1）制得的改良剂，改良剂在土壤中的掺量与土壤的质量比为0-30%；当土壤为砂质土壤，改良剂在砂质土壤中的掺量与土壤的质量比为0-10%；当土壤为壤质黏土，改良剂在壤质黏土中的掺量与土壤的质量比为20%-30%；

步骤（3）、将步骤（2）称取的改良剂与土壤投入不锈钢的圆桶中，使用小型搅拌机进行搅拌，使两者（改良剂、土壤）混合均匀度达到95%以上，然后将改良后土壤回填至绿地、花园等，回填厚度为10-30cm，并选用小型夯土机进行轻度压实，在压实后土壤表面敷1-2cm原状土，施放草种（若铺设草皮，则无需敷原状土），所述原状土为没有改良的土壤。

本发明，方法先进科学，通过本发明，一种土壤强化渗蓄的改良方法，改良剂为锯末、秸秆的其中一种或两种组合，锯末容重为150-220kg/m³，秸秆容重为100-160kg/m³。改良剂掺量根据土壤类型的不同，选择范围为0-30%（占总质量的比例），在砂质土壤中改良剂适宜掺量为0-10%，壤质黏土中改良剂适宜掺量为20%-30%，最后将改良剂与土壤掺和并混合均匀，回填绿地、花园等。

本发明的有益效果在于：（1）秸秆、锯末质地疏松，孔隙率大，可有效改善土壤通透性，提高土壤的孔隙率和入渗率，减轻城市雨水下渗速度慢的问题，有效补充地下水；（2）秸秆、锯末等废料中含有大量的纤维素，木质素、氨基酸和矿质元素等成分，可以为土壤提供更多的养分，且这些成分在微生物作用下可以分解为土壤的重要组成成分，避免造成二次污染（3）秸秆、锯末等废物再利用且来源广泛，减轻了在田间焚烧浓雾的危害，提高资源利用率。

综上，天然土壤改良剂-锯末、秸秆（任选其一或两者组合），可以有效增加土壤孔隙率，改善土壤通透性，避免或减轻土壤的板结；强化绿地、花园等地表的雨水下渗，及时补充地下水且秸秆锯末等废物再利用，减轻了在田间焚烧浓雾的危害，提高资源利用率，具有良好的生态、经济、社会效益。

附图说明

图1为100%砂土+0%锯末改良试验结果；

图2为95%砂土+5%锯末改良试验结果；

图3为90%砂土+10%锯末改良试验结果；

图4为100%壤质黏土+0%锯末改良试验结果；

图5为80%壤质黏土+20%锯末改良试验结果；

图6为75%壤质黏土+25%锯末改良试验结果；

图7为70%壤质黏土+30%锯末改良试验结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种土壤强化渗蓄的改良方法，包括以下步骤：

步骤（1）、准备改良剂，所述改良剂由锯末和/或秸秆组成，锯末容重为150-220kg/m³，秸秆容重为100-160kg/m³；

步骤（2）、称取步骤（1）制得的改良剂，改良剂在土壤中的掺量与土壤的质量比为0-30%；当土壤为砂质土壤，改良剂在砂质土壤中的掺量与土壤的质量比为0-10%；当土壤为壤质黏土，改良剂在壤质黏土中的掺量与土壤的质量比为20%-30%；

步骤（3）、将步骤（2）称取的改良剂与土壤投入不锈钢的圆桶中，使用小型搅拌机进行搅拌，使改良剂与土壤混合均匀度达到95%以上，然后将改良后土壤回填至绿地、花园，回填厚度为10-30cm，并选用小型夯土机进行轻度压实；若需要铺设草皮，则直接在轻度压实的改良后的土壤上进行铺设草皮；若需要施放草种，在压实改良后的土壤表面敷1-2cm原状土，再施放草种，所述原状土为没有改良的土壤。

进一步细化为：

一种土壤强化渗蓄的改良剂，本例选用锯末作为改良剂，改良方法包括如下步骤：

取适量的砂土、壤质黏土，基于砂土本身渗透系数即可达10^-2~10^-4，故砂土改良试验中锯末的施放量分别按总重的5%和10%投加；壤质黏土的渗透系数一般为10^-5~10^-6cm/s，分别按总重的20%、25%和30%投加锯末。

将不同类型掺混锯末的土壤拌匀，投加到土样柱中，填充至空心管柱5.5cm处，人工压实3次，水夯2次。进行渗透试验时，设计水头为35cm，打开底部阀门，待出口处开始出水时将电子天平清零并开始计时，每隔5、10、20、30、45、65、90、120min记录下天平读数，在试验过程中，土层上方的水头要保持34.5cm，保持稳定的压力梯度。

试验结果如下所示：

（1）不同改良剂掺量对砂土渗透速率的影响：

图1为100%砂土+0%锯末改良试验结果；

图2为95%砂土+5%锯末改良试验结果；

图3为90%砂土+10%锯末改良试验结果。

（2）不同改良剂掺量对壤质黏土渗透速率的影响：

图4为100%壤质黏土+0%锯末改良试验结果；

图5为80%壤质黏土+20%锯末改良试验结果；

图6为75%壤质黏土+25%锯末改良试验结果；

图7为70%壤质黏土+30%锯末改良试验结果。

本发明实施例通过将锯末作为改良剂改良土壤，试验结果表明：不同类型土壤渗透系数差异很大，砂土、壤质黏土的稳定入渗速率分别为4.28×10^-1mm/min、1.93×10^-3mm/min。随着土壤改良剂投加量的增大，土壤的渗透性能也逐步提高。掺加5%锯末的砂土稳定入渗速率是原砂土的1.5倍。针对于壤质黏土，由于其本身渗透系数较小，仅0.00193mm/min，掺加20%锯末后，渗透系数即可达0.411mm/min，渗透性能约增大了250倍；掺加30%锯末后，渗透系数可达0.666mm/min，渗透性能约增大了350倍。