环保化治沙方法及其监测系统与流程

[0001]
本申请实施例涉及资源科技，特别涉及一种环保化治沙方法及其监测系统。


背景技术：

[0002]
随着环境保护意识的提高，资源科技在环境保护领域应用越来越广泛。作为占地面积极大的沙漠地区，治沙已经成为环境保护与改造的重点建设项目之一。
[0003]
然而，在国内，由于沙漠地区多为西北部地区(欠发达与现代资源较匮乏地区)，大面积治沙下所用材料会耗费大量人力与物力，治沙虽带来的效益是长远的，但仍然是资环保护项目中成本较高的一类。


技术实现要素：

[0004]
本申请实施例提供了一种环保化治沙方法及其监测系统，能够解决当前治沙项目耗费成本较高的问题，且能够对废弃资源进行环保化利用。所述技术方案如下：
[0005]
一方面，提供了一种环保化治沙方法，所述方法包括：
[0006]
在预设沙区进行环保型岩棉的一层铺设，所述一层铺设下的环保型岩棉记为第一岩棉层，其中，所述预设沙区包括干旱、半干旱和亚湿润地区，所述环保型岩棉通过对油田中废弃油泥进行金属氧化物提取制备得到；
[0007]
在所述第一岩棉层中喷洒生根液；
[0008]
在所述第一岩棉层之上铺设植被种子，铺设方式根据所述植被种子的种类进行设计；
[0009]
在所述预设沙区进行所述环保型岩棉的二层铺设，所述二层铺设下的环保型岩棉记为第二岩棉层，其中，所述第二岩棉层的密度大于所述第一岩棉层。
[0010]
另一方面，提供了一种环保化治沙的监测系统，所述监测系统适用于上述所述的环保化治沙方法，所述监测系统包括：温度检测器、湿度检测器和土壤成分分析仪；
[0011]
所述温度检测器设置于所述预设沙区内，所述温度检测器用于监测所述预设沙区的实时温度与温度差；
[0012]
所述湿度检测器设置于所述第一岩棉层，和/或，所述第二岩棉层处，所述湿度检测器用于监测岩棉层处湿度；
[0013]
所述土壤成分分析仪设置于所述第一岩棉层之下的土壤中，所述土壤成分分析仪用于监测所述预设沙区内的土壤条件。
[0014]
本发明能够带来的有益效果：
[0015]
本发明公开的环保化治沙方法基于岩棉实施，是岩棉应用的新场景，利用岩棉自身的耐候性和耐冻融性可以抵御恶劣的沙漠环境，以及利用自身的不透水性在夜间形成水露有效保护植被水分；此外，本发明所使用的岩棉为环保型岩棉，特别利用沙漠地区较为丰富的油田资源所废弃的油泥进行制备，基本实现无成本原材料获取，进一步制备出市场价格较高的岩棉产品进行治沙作业，在降低治沙成本的基础上对有害物质油泥进行了处理，
更加实现了环境保护目的。
附图说明
[0016]
图1示出了本申请一个示例性实施例示出的环保化治沙方法的流程图；
[0017]
图2示出了的利用岩棉进行治沙的场景示意图；
[0018]
图3示出了本申请另一个示例性实施例示出的环保化治沙方法的流程图；
[0019]
图4示出了本申请一个示例性实施例示出的环保化治沙的监测系统结构示意图。
具体实施方式
[0020]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0021]
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0022]
实施例1
[0023]
请参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例示出的环保化治沙方法的流程图，并结合图2所示的利用岩棉进行治沙的场景示意图。该方法包括：
[0024]
步骤101，在预设沙区进行环保型岩棉的一层铺设，一层铺设下的环保型岩棉记为第一岩棉层。
[0025]
如图2所示，根据治沙位置确定出预设沙区，预设沙区可以是整个待治沙区域，也可以是由整个待治沙区域分割形成的单元区域，本申请实施例对此不作限定。其中，预设沙区包括干旱、半干旱和亚湿润地区。
[0026]
值得说明的是，本发明各个实施例中，环保型岩棉通过对油田中废弃油泥进行金属氧化物提取制备得到，这是相关技术中并未应用过的场景，且也是岩棉产品的新用途。
[0027]
进一步的，沙漠地区一般在西北地区且为石矿石油资源丰富地区，其中，在油田产生有大量油泥(废弃物)，不仅污染环境，且量多难以处理。相关技术中，对油泥处理的常见方式为净化油泥，从油泥中提取含油物质，但含量有限制作成本较高；然而，本发明通过另一利用途径对油泥进行处理，得到制备岩棉的金属氧化物，并制备成岩棉后直接应用于当地或周边沙区的环境保护，极大地节约了治沙成本和岩棉制作成本。
[0028]
步骤102，在第一岩棉层中喷洒生根液。
[0029]
为了在岩棉层中更好地培育植被，在最接近地表的第一岩棉层处喷洒生根液，或者，通过浸润的方式在第一岩棉层处均匀浸润有生根液。
[0030]
步骤103，在第一岩棉层之上铺设植被种子。
[0031]
进一步的，完成生根液喷洒后，在第一岩棉层之上铺设植被种子。其中，铺设方式根据植被种子的种类进行设计，如，灌丛和萌生矮林类植被种子的铺设间隔可以小于乔木类植被种子的铺设间隔，等等。
[0032]
步骤104，在预设沙区进行环保型岩棉的二层铺设，二层铺设下的环保型岩棉记为第二岩棉层。
[0033]
为了防止水分蒸发和保温，在完成对植被种子的铺设之后，再在预设沙区进行环
保型岩棉的二层铺设，二层铺设下的环保型岩棉记为第二岩棉层。
[0034]
由于在沙漠地区自然降水较少，依靠人工洒水并不实际，因此，需要加强地表蒸发水分的保护，因此，本发明中第二岩棉层的密度大于第一岩棉层。密度较大的第二岩棉层用于抵御沙漠地区的强风，防止底下的植被种子与第一岩棉层吹跑或移位；密度较小的第一岩棉层具有松散的蜂窝结构，有利于地下水蒸气的蒸发，且水蒸气遇到密度较大的第二岩棉层不会透气，更好地存储在了两层岩棉层之间，实现了植被种子的良好水分供给。
[0035]
此外，由于沙漠地区昼夜温差大，地下温度相较于地表温度较高，因此地下水蒸气遇到温度较低的第二岩棉层时凝结成露水，下落至铺设于第一岩棉层的植被种子处。
[0036]
如图2所示，植被种子一开始撒在了第一岩棉层和第二岩棉层之间，在发育后，植被根部冲破第一岩棉层向沙漠地底土壤生长，植被顶部冲破第二岩棉层向上生长。
[0037]
综上，本实施例公开的环保化治沙方法基于岩棉实施，是岩棉应用的新场景，利用岩棉自身的耐候性和耐冻融性可以抵御恶劣的沙漠环境，以及利用自身的不透水性在夜间形成水露有效保护植被水分；此外，本发明所使用的岩棉为环保型岩棉，特别利用沙漠地区较为丰富的油田资源所废弃的油泥进行制备，基本实现无成本原材料获取，进一步制备出市场价格较高的岩棉产品进行治沙作业，在降低治沙成本的基础上对有害物质油泥进行了处理，更加实现了环境保护目的。
[0038]
实施例2
[0039]
请参考图3，其示出了本申请另一个示例性实施例示出的环保化治沙方法的流程图，在本申请实施例中，还公开有如何制备环保型岩棉的方法，并结合图2所示的利用岩棉进行治沙的场景示意图。该方法包括：
[0040]
步骤301，对预设沙区所在地区的油田进行废弃油泥的采集。
[0041]
为了尽量降低治沙成本，所用油泥为预设沙区所在地区的油田进行采集得到。
[0042]
步骤302，通过高温熔融方法提取出废弃油泥中的金属氧化物。
[0043]
其中，金属氧化物包括硅、铝、钙和镁相关氧化物。
[0044]
在相关技术中，岩棉是通过材质较好的玄武岩和白云岩等材料制备得到，市场价格较高，是建筑保温类的上等材料；而本申请通过高温熔融方法提取出废弃油泥中的金属氧化物，金属氧化物包括硅、铝、钙和镁相关氧化物，而上述金属氧化物为岩棉制备所需原料。
[0045]
步骤303，根据金属氧化物对岩棉所需原料进行配比或收集废弃岩棉，通过熔炉和离心机制备得到环保型岩棉。
[0046]
在一种可能的实施方式中，可以根据金属氧化物并结合岩棉的制作配方获取岩棉所需原料进行配比；在另一种可能的实施方式中，可以利用废弃或废旧的岩棉进行制备，更加节约了生产成本，所使用到的主要过程为通过熔炉和离心机制备。
[0047]
步骤304，根据预设沙区的地理条件设定第一岩棉层和第二岩棉层的厚度。
[0048]
其中，地理条件包括季节性的湿度、露点与温度。
[0049]
在一种可能的实施方式中，为了尽可能提高植被存活率以及生长环境，在铺设岩棉层之前，技术人员根据预设沙区的地理条件设定第一岩棉层和第二岩棉层的厚度，地理条件包括季节性的湿度、露点与温度。
[0050]
如，根据季节性的湿度数据得到当前地区为干燥性较强区域，则可增加岩棉层的
厚度(或密度)，以提高对水蒸气的存储率。
[0051]
步骤305，在预设沙区进行环保型岩棉的一层铺设，一层铺设下的环保型岩棉记为第一岩棉层。
[0052]
本步骤介绍请参考步骤101，本实施例在此不作赘述。
[0053]
步骤306，在第一岩棉层中喷洒生根液。
[0054]
可选的，第一岩棉层按间隔铺设有管道系统，管道系统设有喷洒口，在本实施例中，步骤306包括如下内容一和内容二。
[0055]
内容一、通过管道系统传输生根液至各个喷洒口。
[0056]
内容二、通过各个喷洒口实现对第一岩棉层生根液的喷洒。
[0057]
此外，在本实施例中，可选的，生根液包含有阿司匹林水溶液，阿司匹林水溶液用于增强植被种子的抗旱能力。
[0058]
步骤307，在第一岩棉层之上铺设植被种子。
[0059]
本步骤介绍请参考步骤103，本实施例在此不作赘述。
[0060]
步骤308，在预设沙区进行环保型岩棉的二层铺设，二层铺设下的环保型岩棉记为第二岩棉层。
[0061]
本步骤介绍请参考步骤104，本实施例在此不作赘述。
[0062]
作为数据参考，本发明各个实施例中可以以第二岩棉层的密度为60～100kg/m2、以第一岩棉层的密度为20～40kg/m2为例进行示意性的说明。
[0063]
此外，第一岩棉层和第二岩棉层的总重根据各自的密度和横截面积确定。以计算第一岩棉层总重为例：第一岩棉层的密度为40kg/m2，横截面积为1.2m*2m，则第一岩棉层的总重为密度与横截面积的乘积，即96kg。
[0064]
不限定的，当治沙区域的风力等级较大，可在理论计算上述总重和密度的基础上对各项参数进行调整。如风力等级较大区域增加各个岩棉层的密度，或，采取常规的加固措施。
[0065]
综上，在上述实施例的基础上还公开有岩棉制备的过程，即通过废弃油泥生成，为了尽量降低治沙成本，所用油泥为预设沙区所在地区的油田进行采集得到，极大地降低了岩棉生产成本；此外，根据预设沙区的地理条件设定第一岩棉层和第二岩棉层的厚度，尽可能提高植被存活率以及生长环境。
[0066]
实施例3
[0067]
请参考图4，其示出了本申请一个示例性实施例示出的环保化治沙的监测系统结构示意图，该监测系统适用于上述各个实施例所介绍的环保化治沙方法。
[0068]
如图4所示，监测系统包括：温度检测器401、湿度检测器402和土壤成分分析仪403。
[0069]
其中，温度检测器401设置于预设沙区内，温度检测器401用于监测预设沙区的实时温度与温度差；湿度检测器402设置于第一岩棉层，和/或，第二岩棉层处，湿度检测器402用于监测岩棉层处湿度；土壤成分分析仪403设置于第一岩棉层之下的土壤中，土壤成分分析仪403用于监测预设沙区内的土壤条件。
[0070]
此外，可选的，监测系统还包括监测主机404，监测主机404设置于监控中心，监测主机404用于通过无线或有线通信方式收集温度检测器401、湿度检测器402和土壤成分分
析仪403的数据，并进行植被培育环境的分析与治沙情况分析。
[0071]
需要说明的是，技术人员可以根据实施要求增设其他类型的检测仪器，本申请实施例对此不作限定。
[0072]
结合上述各个实施例，对本发明申请的一种环保化治沙方法及其监测系统作了详细阐述，其技术重点在于挖掘了岩棉材料的新用途，利用岩棉自身的材料特性克服了恶劣的治沙环境，在实现植被保护生长的过程中极大降低了治沙成本。需要额外说明的是，本发明所使用的岩棉巧妙利用治沙地区的油田油泥进行制备，无需昂贵的石材进行制备，且随着使用时间增加，环保型岩棉中的金属氧化物会溶于土壤形成黄沙结构物质，为沙土提供无害有机物，从生产、初期使用到后期使用都实现了对环境的无污染，对于当前的治沙工程与未来的西部开发提供了良好的开发与改良思路。
[0073]
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。