一种抗蚀抗旱边坡人工土壤制备方法与流程

文档序号:17974544发布日期:2019-06-21 23:42阅读:124来源:国知局

本发明属于环境治理领域,具体涉及一种抗蚀抗旱的人工土壤制备方法。



背景技术:

随着城镇化、工业化的快速推进,各类基础设施建设、水电站和矿产资源开发强度增加,重大工程(如水电站、大型道路和大型矿山等)会形成一系列的开挖边坡和弃渣场,导致生态系统受损。这些开挖边坡和弃渣场由于无土壤和植被覆盖,自然修复非常缓慢,而且存在山体滑坡、泥石流、崩塌、水土流失等地质灾害风险。人工覆土是快速有效的边坡修复方法,由于工程开挖土石方量巨大,而且高海拔山区土壤浅薄、稀缺,运输困难,恢复成本很高。设计低成本的人工土壤是边坡生态修复的重要选择。然而,无植被的土壤很容易受到水蚀和风蚀破坏,因此,增强土壤自身的抗蚀能力和保水抗旱能力是减少坡面土壤侵蚀、促进植被生长的有效手段。使用当地常见材料配制具有抗蚀抗旱的人工土壤,对于低成本且有效、环保的受损边坡生态修复具有重要价值。



技术实现要素:

针对上述背景技术存在的问题,本发明旨在提供一种抗蚀抗旱边坡人工土壤制备方法。

为此,本发明采用以下技术方案:一种抗蚀抗旱边坡人工土壤制备方法,包括以下步骤,

步骤1,将秸秆(稻草或者小麦秸秆)切割为5~20cm长的秸秆段;

步骤2,将采集工程开挖产生的非熟化土壤过2cm筛,筛选出粒径小于2cm的成分;

步骤3,将步骤1准备的秸秆段和步骤2筛选的土壤与畜禽干粪便、灌草植物种子混合搅拌均匀,其占总质量百分比为(5%~20%):(50%~70%):(5%~30%):(0.1%~5%);

步骤4,将聚乙酸乙烯酯以质量百分比为2~5%的浓度溶于水,稀释,搅拌均匀;

步骤5,在步骤3所得混合物中加入10%~30%的步骤4稀释后的聚乙酸乙烯酯乳液;

步骤6,使用喷播机,把步骤5获得的混合物喷洒到边坡上。

作为对上述技术方案的补充和完善,本发明还包括以下技术特征。

本发明可以达到以下有益效果:1.通过本发明制得的人工土壤可以解决边坡上的土壤稳定性较差,很容易遭受水蚀和风蚀而剥落的技术问题。本发明配制的人工土壤抗剪强度较大,坡面稳定性较好,具有良好的抵抗水蚀和风蚀能力;2.通过本发明制得的人工土壤可以解决边坡土层薄,土壤含水率低,肥力较差的技术问题。本发明对提高土壤的持水能力对于边坡植物和微生物的生长有极大的促进作用。本发明配制的人工土壤具有良好的保水能力和肥力,可为植被生长提供良好的土壤环境基础;3.本发明配制的人工土壤具有良好的抗冻耐热性能(-18~60℃),能够适用于不同气候区;4.此外,本发明还可以起到废物利用的作用:秸秆(植物纤维)、畜禽干粪便;5.pvac是可以自然降解的环境友好高分子材料,不会污染环境;6.对于高陡边坡,客土喷播技术,可以克服人工覆土困难,机械操作工艺简单、效率高、成本低廉。

具体实施方式

实施步骤:

1.将秸秆(稻草或者小麦秸秆)切割为5~20cm长的秸秆段;

2.采集工程开挖产生的非熟化土壤,过2cm筛,筛选出粒径小于2cm的成分。

3.将步骤1准备的秸秆段(5%~20%)和步骤2筛选的土壤(50%~70%)与畜禽干粪便(5%~30%)、灌草植物种子(0.1%~5%)混合搅拌均匀;

4.将聚乙酸乙烯酯以2~5%的浓度溶于水,稀释,搅拌均匀;

5.在步骤3所得混合物中加入10%~30%的步骤4稀释后的聚乙酸乙烯酯乳液;

6.使用喷播机,把步骤5获得的混合物喷洒到边坡上。

材料说明:

1.聚乙酸乙烯酯(pvac)乳液,来源广泛且价格低廉,是可以自然降解的环境友好高分子材料。具有良好的抗冻耐热性能(-18~60℃),能够适用于不同气候区;可以增强土壤的抗剪强度,有效抵抗水蚀和风蚀;乳液中存在的-nh2这类强亲水性基团,也能够吸收锁住部分向空气中蒸发的水分,进一步阻止水分的快速蒸发,因此进一步提高了乳液的保水性能;

2.植物纤维主要包括稻草(适用于水稻种植区)和小麦秸秆(适用于小麦种植区),可起到加筋固土作用,成本低、易收集;

3.畜禽粪便是一种优质的有机肥料资源,该类物质成本低、易收集,含有丰富的氮、磷、钾等营养成分,还含有丰富的有机质、腐殖质,可以疏松土壤,增加透气性,强化土壤的保水供水功能,促进土壤中水、气、热、肥的平衡,促进微生物的生长繁殖,加速有机质的分解和养分的释放,从而改善土壤质量,促进植被生长。

4.非熟化土可以就地从工程开挖出的弃渣中采集,成本低、易收集。

5.本发明选择乡土灌木和草的种子。乡土植物是产地在当地或起源于当地的植物,这类植物在当地经历漫长的演化过程,其生理、遗传、形态特征与当地的自然条件相适应,最能够适应当地的生境条件。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种抗蚀抗旱边坡人工土壤制备方法,本发明使用聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳液、植物纤维(稻草或小麦秸秆)、非熟化土(生土)、有机肥(畜禽干粪便)、水、植物种子在一定条件下加工制得。所用高分子材料PVAc可以有效增强土壤抗侵蚀能力和保水能力,植物纤维可起到加筋固土作用,以防止土壤在陡坡上滑塌,同时PVAc材料在土壤颗粒之间的连接也对边坡土壤起稳定作用。制备的人工土壤通过喷播机喷洒到边坡上,形成一定厚度的土层,具有较好抵抗水蚀和风蚀的能力,能为边坡植被生长提供良好的土壤环境(水、肥)。本发明的人工土壤性能稳定,不受批次、季节、地域的影响,能够保持良好的应用效果,且取材方便、成本低廉,适用于干旱区工程建设中产生的边坡。

技术研发人员:许海超;张建辉;戴佳栋;苏正安
受保护的技术使用者:中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
技术研发日:2019.04.25
技术公布日:2019.06.21
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