CN106147779A - 风积沙防渗盐碱阻隔材料制备以及盐碱地原位工程化治理与修复方法 - Google Patents

风积沙防渗盐碱阻隔材料制备以及盐碱地原位工程化治理与修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风积沙盐碱阻隔材料以及盐碱地原位工程化治理与修复方法，其中盐碱阻隔材料的制备方法为：（1）取固体石蜡90‑95份、聚乙烯蜡5‑10份均匀混合；（2）将上述混合材料加热熔解为石蜡混合液；（3）向上述石蜡混合液中加入风积沙进行混合均匀；其中，石蜡混合液与风积沙按质量比为1：6‑7的比例混合；（4）待上述材料冷却凝固后，用粉碎机粉碎成60‑80目的颗粒物，即得到风积沙防渗盐碱阻隔材料。本发明利用固体石蜡与水的不浸润性，使用覆膜工艺，使固体石蜡包覆在沙粒的外表面，铺设于盐碱地深层，切断了土壤盐碱迁移通道，阻隔盐碱借毛细管作用造成土壤次生盐碱化的发生，实现土壤盐碱的永久治理与修复，成本低廉，可操作性强，适于推广应用。

Description

风积沙防渗盐碱阻隔材料制备以及盐碱地原位工程化治理与 修复方法
技术领域
本发明属于土壤治理修复技术领域，涉及一种盐碱地修复的阻隔材料和方法，具体指一种风积沙盐碱阻隔材料制备以及利用该材料进行的盐碱地原位工程化治理与修复方法。
背景技术
盐碱土是各种盐化土、盐土和碱化土、碱土的统称。这些土壤因含有诸多的可溶性盐类，故对大多数作物会产生不同程度的危害，也会对地面建筑物产生盐碱性损伤。现有的盐碱地改良措施主要有：以水压盐、排水排盐、放淤压盐、耕作措施和化学改良等，这些方法在短期内对盐碱地的治理有较为明显的效果。但随着时间的推移，土体深层中可溶性盐类，通过毛细管现象，重新在土壤表面积累，造成土壤次生盐碱化。因此，如何综合考虑成本以及修复性能，深入研究并设计出新的盐碱地修复与治理方法，以切断土壤毛细管现象，阻隔盐碱上移造成次生盐碱化，是土壤盐碱化治理与修复的有效新途径。
本技术针对盐碱地和盐碱化成因，利用风积沙创制出盐碱阻隔材料，利用其“透气不透水”的生态效应，彻底解决了盐碱地复杂成因中的关键因素——切断土壤毛细管，对土壤中水分上行起到阻隔作用，抑制地下水中可溶性盐类，通过毛细管现象在土壤表面积聚，同时又保持了土地生态系统的“活性”状态，克服了现有治理技术治理后盐碱复发的关键问题，且成本低廉，是大面积盐碱治理的有效途径。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是公开一种以风积沙为基础的防渗盐碱阻隔材料的制备方法；
本发明的另一目的是公开一种利用上述阻隔材料进行盐碱地原位工程化治理与修复的方法，以实现低成本与盐碱地永久性修复与治理，能有效阻隔因毛细管现象造成土壤次生盐碱化的发生。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）取固体石蜡90-95份、聚乙烯蜡5-10份均匀混合；
（2）将上述混合材料加热熔解为石蜡混合液；
（3）向上述石蜡混合液中加入一定量的风积沙进行混合，并搅拌均匀；其中，石蜡混合液与风积沙按质量比为1：6-7的比例混合；
（4）待上述材料冷却凝固后，用粉碎机粉碎成60-80目的颗粒物，即得到风积沙防渗盐碱阻隔材料。
优选地，上述步骤（1）中，所述聚乙烯蜡的分子量为5000-8000。
优选地，上述步骤（3）中，所述加入的风积沙的粒度≥60目。
优选地，上述步骤（3）中，所述石蜡混合液与风积沙混合时的温度控制在100-105℃之间。
一种盐碱地原位工程化治理与修复方法，包括以下步骤：
第一步：风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备；
第二步：盐碱地土壤开挖；
第三步：风积沙防渗盐碱阻隔材料的铺设；
第四步：开挖土壤回填。
优选地，步骤二中，盐碱地采用挖掘机械开挖，垄沟开挖深度为50 cm~70cm。
优选地，步骤三中，所述风积沙防渗盐碱阻隔材料的铺设，具体包括以下步骤：
（1）将制备好的风积沙防渗盐碱阻隔材料均匀铺设于开挖的垄沟层面内，铺设厚度控制在2 cm~5cm之间；
（2）将铺设好的阻隔材料，用压平机械碾压平整。
优选地，步骤四中，将开挖的上层土壤均匀回填至阻隔材料层上部，后平整。
优选地，所述治理与修复方法还可用于土壤重金属污染深层阻隔或者垃圾填埋场隔离层。
本发明的有益效果是：
1、利用固体石蜡与水的不浸润性，使用覆膜工艺，使固体石蜡包覆在沙粒的外表面，铺设于盐碱地深层，切断了土壤盐碱迁移通道，阻隔盐碱借毛细管作用上升至地表积累造成土壤次生盐碱化的发生；此外，由于固体石蜡的熔点为55℃左右，聚乙烯蜡的添加，将其熔点提高至80-90℃，从而实现沙粒覆膜的稳定性；
2、盐碱阻隔原材料均为天然生态材料，不会造成土壤的二次污染，高效环保；
3、本发明所涉及的利用风积沙盐碱阻隔材料进行盐碱地修复的方法，其成本低廉，操作简单、便捷，可操作性强，能适用于绝大多数盐碱化土壤治理与修复，以及环境保护领域，具有较好的市场价值和经济效益，适于推广应用。
附图说明
图1为本发明盐碱地原位工程化治理与修复中地下阻隔材料层的示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明及其效果作进一步阐述。
一种风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）取固体石蜡90-95份、聚乙烯蜡5-10份均匀混合，其中聚乙烯蜡的分子量控制在5000-8000之间；
（2）将上述混合材料加热熔解为石蜡混合液；
（3）向上述石蜡混合液中加入粒度≥60目的风积沙进行混合，并搅拌均匀；其中，石蜡混合液与风积沙按质量比为1：6-7的比例混合，混合时的温度控制在100-105℃之间；
（4）待上述材料冷却凝固后，用粉碎机粉碎成60-80目的颗粒物，即得到风积沙防渗盐碱阻隔材料。
一种盐碱地原位工程化治理与修复方法，包括以下步骤：
第一步：风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备；
第二步：盐碱地土壤开挖，采用挖掘机械开挖，垄沟开挖深度控制在50 cm~70cm之间；
第三步：风积沙防渗盐碱阻隔材料的铺设；具体包括以下步骤：
（1）将制备好的风积沙防渗盐碱阻隔材料均匀铺设于开挖的垄沟层面内，铺设厚度控制在2 cm~5cm之间；（2）将铺设好的阻隔材料，用压平机械碾压平整；通常盐碱阻隔材料层铺设在土壤层以下，地下缓冲层以上；如图1所示，地平线以上为作物种植层，地平线以下70cm左右为土壤层，在土壤层以下铺设2 cm左右的防渗盐碱阻隔材料层，既能达到良好的防渗和盐碱阻隔作用；
第四步：开挖土壤回填；将开挖的上层土壤均匀回填至阻隔材料层上部，后平整。
本发明所涉及的原材料均为天然生态材料，无环境污染。利用风积沙的非塑性、非亲水性、非湿陷性等性能以及固体石蜡与水的不浸润性，通过固体石蜡的覆膜工艺，使固体石蜡包覆在沙粒的外表面，制备透气防渗砂阻隔材料，铺设于盐碱地深层，切断了土壤盐碱迁移通道，阻隔盐碱借毛细管作用上升至地表积累造成土壤次生盐碱化的发生，从而实现土壤盐碱的永久治理与修复；此外，由于固体石蜡的熔点为55℃左右，聚乙烯蜡的添加，将其熔点提高至80-90℃，从而实现沙粒覆膜的稳定性；本发明所涉及修复技术适用于滨海、半湿润、半干旱、干旱区以及半漠境和漠境区区域的盐碱化土壤治理与修复，亦可适用于土壤重金属污染深层阻隔或者垃圾填埋场隔离层等环境保护领域。
以上实施例仅是示例性的，并不会局限本发明，应当指出对于本领域的技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，所做出的其它等同变型和改进，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
取固体石蜡90-95份、聚乙烯蜡5-10份均匀混合；
将上述混合材料加热熔解为石蜡混合液；
向上述石蜡混合液中加入一定量的风积沙进行混合，并搅拌均匀；其中，石蜡混合液与风积沙按质量比为1:6-7的比例混合；
待上述材料冷却凝固后，用粉碎机粉碎成60-80目的颗粒物，即得到风积沙防渗盐碱阻隔材料。
2.根据权利要求1所述的一种风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备方法，其特征在于：上述步骤（1）中，所述聚乙烯蜡的分子量为5000-8000。
3.根据权利要求1所述的一种风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备方法，其特征在于：上述步骤（3）中，所述加入的风积沙的粒度≥60目。
4.根据权利要求1所述的一种风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备方法，其特征在于：上述步骤（3）中，所述石蜡混合液与风积沙混合时的温度控制在100-105℃之间。
5.一种利用权利要求1所述的盐碱阻隔材料进行盐碱地原位工程化治理与修复的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：风积沙防渗盐碱阻隔材料的制备；
第二步：盐碱地土壤开挖；
第三步：风积沙防渗盐碱阻隔材料的铺设；
第四步：开挖土壤回填。
6.根据权利要求5所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法，其特征在于：步骤二中，盐碱地采用挖掘机械开挖，垄沟开挖深度为50 cm~70cm。
7.根据权利要求5所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法，其特征在于：步骤三中，所述风积沙防渗盐碱阻隔材料的铺设，具体包括以下步骤：
（1）将制备好的风积沙防渗盐碱阻隔材料均匀铺设于开挖的垄沟层面内，铺设厚度控制在2 cm~5cm之间；
（2）将铺设好的阻隔材料，用压平机械碾压平整。
8.根据权利要求5所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法，其特征在于：步骤四中，将开挖的上层土壤均匀回填至阻隔材料层上部，后平整。
9.根据权利要求5-8任一所述的一种盐碱地原位工程化治理与修复方法，其特征在于：所述治理与修复方法还可用于土壤重金属污染深层阻隔或者垃圾填埋场隔离层。
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