用于沙漠治理的填埋物的制作方法

本实用新型涉及土地沙漠化治理领域，特别涉及一种同时满足工程固沙、化学固沙和植物固沙三种功效的海绵填埋物。

背景技术：

沙土指含沙很多的土。沙土土质疏松，透水透气性好，但保水保肥能力差， 耕种时需要改良。

沙漠化是当今人类面临的最为严峻的重大环境问题之一。

我国是世界上受风沙土和沙漠化严重危害的国家之一。中国国家林业局于 2011年公布的数字，全国沙化土地面积173万平方公里，占国土总面积的18%， 其中沙漠面积有80.89万平方公里，约占国土面积的8.4%。

沙漠治理的基本途径是削弱近地表层的风速，减少气流中的输沙量，延缓或阻止沙丘前移。通常分为为工程固沙、化学固沙和植物固沙三大类。

工程固沙是利用杂草，树杈，土墙或其它构筑物等，在流沙上设风障或覆盖沙面，防止风沙流动。工程治沙措施具有收效快的特点，但防护期短。

化学固沙是在流动沙地上喷洒化学粘结材料，在流沙表面形成覆盖层，或渗入表层沙中，把松散的沙料粘结起来形成固结层，从而防止风力对沙料的吹扬和搬运。

植物之所以能够固定流沙，一是由于沙生植物具有发达的根系，能固结其周围的沙土颗粒，加之枯枝落叶的堆积，腐烂后有利于有机质的聚集，促使沙土的成土作用，改变沙地性质，使流沙趋向稳定；二是由于沙丘上栽种植物后，增加了地表的粗糙度，因而也就增加了对风的阻力，降低风速，削弱与抑制了风沙流活动。植物固沙可改善植被覆盖沙域的生态条件，促进沙地植物群落向良性方向 发展，形成稳定的生态系统，有利于增加生物多样性。

但是，人们发现，单独使用以上各种方法，难以起到大的成效。需要采用综合治理的方式，同时实现沙土固化的短期效果和长期效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于沙漠治理的填埋物，同时起到工程固沙、化学固沙和植物固沙三种功效。

本实用新型公开一种用于沙漠治理的填埋物，其特征在于，包括异形海绵体，在异形海绵体的外侧包裹有能溶于水的固态有机物质层；所述异形海绵体内具有微孔吸水结构；所述异形海绵体的外形具备勾连结构，拌和后能够相互勾连形成网络结构，但受到强大外力拉扯又能够分开；所述固态有机物质层溶于水后具备粘连性，能够将沙土颗粒粘连在异形海绵体表面。

能溶于水的固态有机物质可以通过浸泡或喷涂包裹在所述异形海绵体外表面，形成固态有机物质层，优选的，是将异形海绵体浸泡在固态有机物质的溶液中，拌合后形成。

进一步的，所述异形海绵体表面还有盲孔或通孔。盲孔中能够容纳沙土，能提高海绵体重量，通孔中能容纳植物根部进入，固化植物根部。

进一步的，所述异形海绵体的外形具备勾连结构，勾连结构是指相互拌和后容易勾连在一起，但受到强大外力拉扯又能够分开的结构。这类勾连结构显然并非常见的方块形、圆形、条状、片状或者纤维状。为达到勾连效果，可以有立体勾连结构和平面勾连结构，为了满足生产制作方便，优选的平面勾连结构包括：带有切口的O形结构、C形结构、E形结构、U形结构、M形结构、N形结构和S形结构。

进一步的，填埋物的外侧还包裹有能溶于水的用于植物生长的营养物质层。当遇到下雨或浇灌，水分与营养物质层结合，形成溶液，溶液中的营养物质能缓慢释放出来为植物生长提供养分。

本实用新型的有益效果：本实用新型的用于沙漠治理的填埋物填入沙土中后，其表面的固态有机物湿时能够粘连沙土颗粒，干时能够粘接沙土颗粒；其外形特点使其容易相互勾连形成立体的网络结构，还有盲孔可容置沙粒，有通孔可容置植物根部生长进入；其内部的微孔吸水结构，是良好的蓄水材料，特别是所加入的固态有机物质也具有保水蓄水且存储养分的特性；同时，添加了植物生长所需的一般营养成分，更是能够促进植物生长。

本实用新型的用于沙漠治理的填埋物，和现有技术的其它沙土治理措施相比，具有以下优点：

①与工程固沙相比：

位于地表和地下的填埋物能够相互勾连，形成立体网络结构，表面的盲孔还能收纳沙土，有效固沙。

遇到特大外力时，立体网络结构受到破坏，但本实用新型的填埋物使用的是异形海绵体，其在滚动过程中还是会逐渐相互勾连，恢复形成立体网络结构，其物理层面的破坏性是可恢复的。

②与化学固沙方法相比：

本实用新型采用将具有保水、粘结以及储存养分功能等作用的固态有机物质溶于水后与海绵体混合并拌合的方法，其不仅可以粘接表面沙土，还能够相互勾连粘接，在干燥的时候形成立体网络结构，网络结构中间的沙土仍具备透气透水性能。

一般的化学固沙措施通过在沙土表面喷洒化学固沙剂，通过固沙剂的渗透对表面沙土的约束进行增强，只改变沙土表面的约束方式，其深度一般较浅，其约束具有不可恢复性，对自然环境的影响较大，通常费用高。

与普通的化学固沙相比，本实用新型还具有破坏的可恢复性，本实用新型采用的固态有机物质可溶解于水中，溶解后的液态物和海绵体混合并拌合形成填埋体后，再填埋至沙土中，其能将沙土粘接在海绵体表面，其中的水分难以丧失，即使水分丧失后，若再遇水，固态有机物质可再次溶解于水中，再次粘接沙土与海绵体，或者粘接沙土和沙土，且此过程可以无限反复，因此本实用新型在化学层面的破坏性也是可恢复的。

③与现有的植物固沙方法相比：

根据异形海绵的数量和大小不同，利用本填埋物所形成的网络状结构，深度可从100mm到500mm；为植物生长提供了良好的锁水和透气性能，在添加营养成分后可长期并形成植物的生长周期。海绵体内的空隙或通孔，能够有效固定植物根系，促进植物生长。

④本实用新型具有显著的经济性、可实施性和环保性。

首先，本实用新型使用海绵体作为填埋物的主要原料，其成本低，运输便宜。特别是使用真空包装运输，成本更低。一次性投资建设，长期有效。本实用新型采用的固态有机物在掺量极小的条件下即可形成，如采用聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物，都是常用的化工材料，材料成本也较低，而施工方法也较为简单，仅采用搅拌等常规工艺，机械、人工费用也较低，因此综合投资成本将具有可观的经济性。

其次，与常规固沙方法不同，投入本实用新型形成的填埋物后，沙体具有可循环性，一次投资建设后，可种植各种植物，填埋物所形成的立体的网络状结构能防风固沙，稳定植物根系，而植物的根系又反过来稳定网络状结构和沙体，且腐烂的根茎、叶子等又可作为养分，为沙体改造形成良性循环，沙体将真正变为可利用的类土地资源，具有一次投资长期收益的特点，因此其间接的经济性将不可估量。

本实用新型还具有环保性，本实用新型的固态有机物质，可以采用富含营养的材料，其本身可为植物的生长提供必须的养分，也可在其中加入植物生长必须的养分。这些常用的物质，比如羧甲基纤维素钠，本身还为食品添加剂，对环境无污染，费用低，易于实施。

综上可以看出，本专利申请的技术措施从原理上同时实现了工程固沙、化学固沙和植物固沙三种功效，可直接种植各种植物，从根本上起到沙漠治理的作用。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的示意图；

图2为本实用新型第一实施例的立体示意图。

具体实施方式

本实用新型的用于沙漠治理的填埋物，其内部使用异形海绵体，所述海绵体的材料并无限制，但必须具备环保性，不能对外释放对环境有害的物质。

本实施例所使用的海绵体材料，其内部空隙直径一般在0.1-0.5mm之间。如果空隙较大，无需再有通孔或者盲孔，因为沙土和植物根系都能轻易进入其中，如果空隙较小，可以辅助在其表面开设向内的盲孔或通孔。

本实施例中优选采用0.3mm空隙的海绵体材料，其自身的吸水性低，但其成本更低。

请参照图1和图2，本实施例中，异形海绵体的外形为E形结构，其截面为5mmX5mm的方形。可以理解的，这样的很多的异形海绵体在一起，就会相互勾连成为网状结构。

本实施例中，异形海绵体内具有连通孔隙和封闭孔隙；本实用新型中的异形海绵体孔隙率可大于离散沙土的孔隙率，也大于普通土壤的连通孔隙率；该孔隙可以存储水分、养分和空气，使其能适应植物生长。

能溶于水的固态有机物质，在溶于水后能够粘连在海绵体的表面，其具有粘结性及粘附性，能够将沙土颗粒粘连在海绵体的表面。所述能溶于水的固态有机物中还可以添加有利于植物生长的营养物质。

本实施例中，所述能溶于水的固态有机物质包括天然高分子及其改性固态 物质和合成高分子固态物质中的一种或两种及以上的混合物；如：聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物；以低成本并起到期望作用的固态物质为主；能溶于水的固态有机物质并不局限于上述所列固态物质，具有与所列固态物质性质相同或相近的固态物质均能实现目的，前提是最终形成的具有粘结性及粘附性的溶液，且该固态物质在水中具有增稠性和水溶性，才能实现发明目的，在此不再赘述。

本实施例中，还添加有机高分子助剂、小分子助剂、表面活性剂和PH值调节物质中的一种或两种及以上的混合物；有机高分子助剂、小分子助剂和表面活性剂可选择如甘油、季戊四醇、三乙醇胺、烷基羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基磺酸盐、烷基三甲基氯化铵、烷基伯铵盐、烷基仲铵盐、烷基叔铵盐、烷基季铵盐、甜菜碱表面活性剂、氨基酸型表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、多元醇型表面活性剂等；PH值调节物质，比如添加酸、碱性调节物质，如石灰，硫磺粉，硫酸亚铁粉末，食醋液，松针土，磷酸二氢钾溶液及其它改善或调节改性沙土酸碱性的物质。

所添加的有机高分子助剂、小分子助剂、表面活性剂和PH值调节物质并不局限于上述所列物质，具有与所列物质性质相同或相近的物质均能实现目的。

当然，还可添加吸水性树脂、改性淀粉，改性纤维素，聚丙烯酸盐及其共聚物类、聚丙烯酰胺及其共聚物类、聚乙烯醇类，聚氧乙烯醚类、大豆蛋白类、丝蛋白类，果胶、藻酸、壳聚糖及其改性物，高吸水性树脂的共混、高吸水性树脂与无机物凝胶的复合物等；

本实施例包裹有营养物质层，所述营养物质包括有机肥、无机肥及有机无机复合肥，如有机复合肥、氮肥、磷肥和钾肥或者二元复合肥料氮磷、氮钾和磷钾的二元复合肥以及氮磷钾三元复合肥等，均能够提高治理后的沙土的综合性能，适合于植物生长。

实验表明，能够反复溶解于水中、且在水中具有增稠性和水溶性，继而能够形成具有粘结性和粘附性溶液的物质具有多种，比如：聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物；溶解于水中之后、不仅能够在较大的掺量（水分蒸发后的固含量）情况下（比如质量百分比20%以上）配制出具有粘结性及粘附性的溶液，而且可以在较小掺量的情况下，比如5%以下，配制出具有粘结性及粘附性的溶液。使用时还可加入某些助剂，进一步改善或提高溶液的粘结性及粘附性；无机物质与有机物质也可以复配，以得到我们所期望的具有粘结性及粘附性的溶液。

将异形海绵体与所述具有粘结性和粘附性的溶液（含养分）混合并拌合后，便能够形成湿性填埋物；将填埋物埋入沙土中后，水分和养分存储在溶液中而溶液又粘附在异形海绵体的孔隙中和表面；干燥以后，原先溶解于水中的固态有机物质固结后粘结海绵体和沙土，并且，所述固结后的固态有机物质还能够再吸收水分并重新溶解于水中，如果向周围扩散，还能粘接沙土和沙土。

可以理解的，随着海绵体材料的空隙不同，以及溶液中的固态有机物的浓度不同，本实用新型的填埋物的孔隙既可以小于，也可以大于离散沙土的孔隙，我们可以通过不同的配比和结构调节填埋物的孔隙率，使其含有我们期望的水分、养分和空气。

依据目的、施工要求或经济性的不同，可以配制低粘度的溶液（粘度 100mpa·s以下），也可以配制中等粘度的溶液（粘度在100mpa·s～5000mpa·s 之间），还可配置高粘度的溶液（粘度大于5000mpa·s）。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。