CN108142029A - 沿海滩涂退养还田的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沿海滩涂退养还田的方法，该方法通过填埋以建筑废弃物为主，配合炉渣，按特定排布结构形成的隔离层，并填埋由秸秆与土壤混合得到的回填土，结合滴灌系统的铺设，再辅以操作步骤的实施顺序与条件参数，完成对沿海滩涂的退养还田改良。获得的退养还田方法显著提高了隔离层的排盐、阻盐效果，改良了回填土层的种植效果，且隔离层使用的填充材料均为废弃物，成本低廉，来源广泛，降低了改良成本；此外，滴灌系统的使用不仅大幅降低了用于改良滩涂土地的洗盐用水量，而且还提高了灌溉除盐效果，有助于形成利于种植的土壤结构；因此本发明的退养还田方法具有显著的成本及效果优势，具有广阔的推广价值。

Description

沿海滩涂退养还田的方法

技术领域

本发明涉及沿海滩涂改造技术领域，尤其涉及一种沿海滩涂退养还田的方法。

背景技术

中国的海洋鱼、贝类产量在20世纪90年代后大幅度增长，其中海水养殖业提供了大量水产品，缓解了对天然渔业资源的捕捞压力，创造了良好的经济效益和令人瞩目的成就，极大地提升了海洋渔业在国民经济中的地位。然而，海水养殖业的发展，造成渔业水域环境恶化、养殖自身污染加剧等问题日益突出，带来的负面影响越来越大，且修复难度大。因此一些沿海地区为了改善生态环境，开始在潮间带“退养还滩”、在潮上带“退养还田”。其中“退养还田”就是将海水养殖池改造成土地用于农业或绿化，海水养殖池的前身本就是沿海滩涂，其地面高程仅比海平面高一些，这类土壤长期浸泡在海水中，土壤含盐量非常高，不适宜植物生存，所以必须采取措施降低上层土壤含盐量且抑制下层土壤返盐才能使退养土壤适合植物生长。

为了降低地上层土壤含盐量，并防止下层土壤返盐，需要在设计土层深处铺设隔离层，通常隔离层是由石子、沙子组成的滤层，该隔离层可以将水盐排出上层土壤，并有效阻绝下层土壤水分上升至上层土壤，缺点是石子和沙子的使用量很大，成本太高。

建筑废弃物，俗称建筑垃圾，根据《城市建筑垃圾管理规定》(2005年6月1日起开始施行)，建筑废弃物是指建设单位或施工单位在新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等过程，以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其他废弃物。近几年，我国每年产生的建筑垃圾总量约15.5亿吨至24亿吨，随着我国城镇化进程的加速推进，新建建筑快速增加，建筑废弃物排放量越来越大。因建筑废弃物的形状、体积和材质千差万别，目前我国对建筑废弃物的处理主要以填埋为主，在“退养还田”方面人们尝试以建筑废弃物作为隔离层，但研究表明建筑废弃物的隔离层存在排盐、阻盐效果较差，还田土壤环境仍不适宜用作种植用地等问题，造成建筑废弃物隔离层的使用与推广受限。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种沿海滩涂退养还田的方法，该方法通过填埋以建筑废弃物为主，配合炉渣，按特定排布结构形成的隔离层，并填埋由秸秆与土壤混合得到的回填土，同时结合滴灌系统，完成对沿海滩涂的退养还田改造，不仅显著提高了建筑废弃物隔离层的排盐、阻盐效果，而且大幅降低了洗盐用水量，使获得的退养还田方法高效、低成本、节约用水。

为实现上述目的，本发明提供的沿海滩涂退养还田的方法，包括以下步骤：

a、确定退养区域地下水埋深大于1m，之后将退养区域排除余水、晾晒；

b、将退养区域划分为地块，在相邻地块间设置排水沟；

c、挖掘地块土壤，晾晒至不再呈泥浆状，并将晾晒后的土壤与粉碎的秸秆混合制成回填土；在挖掘处填埋厚度达35～50cm的隔离层并压实，所述隔离层包括位于底层的建筑废弃物层、和位于顶层的炉渣层，各层物质按照粒径由大及小的顺序从底层向顶层排布，随后填埋回填土，并留出步骤b设置的排水沟，再平整土地，捡除石块，耕地破碎土块；

d、在经步骤c平整后的地块上，铺设滴灌系统，使用浓度在3g/L以下的微咸水或淡水经由滴灌系统连续灌溉，在地面出现明水时暂停灌溉，待明水消失后继续灌溉，直至回填土剖面的土壤含盐量降至千分之二以下；

e、待地块土壤干湿度适宜，在滴灌系统每个滴灌头附近种植农作物，或在滴灌系统每个滴灌头附近栽种绿化植物，完成沿海滩涂的退养还田。

本发明的沿海滩涂退养还田方法，通过填埋特定隔离层，结合滴灌系统的铺设，再辅以操作步骤的实施顺序与条件参数，从而显著提高了隔离层的排盐、阻盐效果，大幅降低了用于改良滩涂土地的洗盐用水量，使该方法对退养区域具有优异的改良效果，而且节约用水。本发明的隔离层以建筑废弃物为主，配合炉渣，按照底层为建筑废弃物层、顶层为炉渣层，各层物质按照粒径由大及小的顺序排布，再填埋由秸秆与土壤混合得到的回填土，借助大颗粒建筑废弃物因形状、体积和材质的差异特性，能使隔离层存在较多大孔隙或者空洞，而毛细孔隙很少，从而实现很好地阻断上下层土壤间的水分交换；借助炉渣的物化特定，提高隔离层对土壤盐分的排除与阻隔作用；借助秸秆粉碎物对土壤空隙与营养的改良，提高回填土层的种植效果；从而实现对沿海滩涂的高效改良。另外，隔离层使用的填充材料均为废弃物，成本低廉，来源广泛，大幅降低了改良成本；滴灌系统的使用在有效节水的同时还提高了灌溉除盐效果，有助于形成利于种植的土壤结构。因此，本发明的沿海滩涂退养还田方法具有显著的成本及效果优势，具有广阔的推广价值。

作为对上述技术方案的限定，步骤b所述划分的地块宽20～50m，所述排水沟宽2～3m。

作为对上述技术方案的限定，步骤c将所述地块挖掘至50～70cm深土层，用作退养还田后种植农作物；或将所述地块挖掘至50～120cm深土层，用作退养还田后种植绿化植物。

作为对上述技术方案的限定，步骤c所述土壤晾晒5～10天。

进一步限定退养还田方法中，地块划分规格、地块挖掘深度及土壤晾晒时间，使操作更高效。

作为对上述技术方案的限定，步骤c所述隔离层内填埋的建筑废弃物不使用重金属、挥发性有机物、多环芳烃类有机物、持久性有机污染物与农药含量超过国家标准GB15618-2008要求的建筑废弃物，且不使用未经消毒的医疗相关建筑废弃物。

作为对上述技术方案的限定，步骤c所述隔离层内，建筑废弃物层厚度为25～40cm，建筑废弃物粒径为1～30cm；炉渣层厚度为10～15cm，炉渣粒径为0.5～10cm。

隔离层内使用的建筑废弃物需符合土壤安全标准。进一步限定隔离层内各填料层适宜的厚度分布，以及各层填料的较优粒径分布，可更好地提升隔离层的排盐、阻盐作用，提高改良效果。

作为对上述技术方案的限定，步骤d所述滴灌系统包括滴灌带和指导滴灌操作的电导率速测仪。

采用包括滴灌带与电导率速测仪的滴灌系统，可利用电导率速测仪对作物根系周围环境的检测结果进行针对性指导灌溉操作，以更好地形成作物生长环境，在改良效果、节约用水、降低成本方面更具优势。

作为对上述技术方案的限定，所述滴灌带的铺设规格为采用流量1.38L/h、滴灌管直径16mm的滴灌带，布置滴灌头间距20～30cm、滴灌管间距30～50cm。

作为对上述技术方案的限定，步骤e所述农作物种植在距离滴灌头5cm内，所述绿化植物种植在距离滴灌头5～10cm内。

进一步限定滴灌带的铺设规格，农作物或绿化植物与滴灌头的种植距离，使退养还田操作更高效。

综上所述，采用本发明的技术方案，获得的沿海滩涂退养还田方法，通过填埋以建筑废弃物为主，配合炉渣，按特定排布结构形成的隔离层，并填埋由秸秆与土壤混合得到的回填土，结合滴灌系统的铺设，再辅以操作步骤的实施顺序与条件参数，完成对沿海滩涂的退养还田改良。获得的退养还田方法显著提高了隔离层的排盐、阻盐效果，改良了回填土层的种植效果，且隔离层使用的填充材料均为废弃物，成本低廉，来源广泛，降低了改良成本；此外，滴灌系统的使用不仅大幅降低了用于改良滩涂土地的洗盐用水量，而且还提高了灌溉除盐效果，有助于形成利于种植的土壤结构；因此本发明的退养还田方法具有显著的成本及效果优势，具有广阔的推广价值。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例涉及对沿海滩涂进行退养还田改良的方法。

实施例1.1

将沿海滩涂退养还田用作农作物种植用地，退养还田方法包括以下步骤：

a、明确退养区域的面积，确定该区域地下水埋深大于1m，以防止地下水位上升至回填土层，造成土壤返盐，之后将退养区域排除余水、晾晒；

b、将退养区域划分为地块，一般规划每个地块宽20～50m，长度结合现场实际情况；在相邻地块间设置排水沟，一般排水沟宽2～3m；

c、挖掘地块土壤，一般至50～70cm深土层，晾晒土壤5～10天至不再呈泥浆状，将晾晒后的土壤与粉碎的秸秆混合制成回填土；施工时常选在少雨季节；在挖掘处即50～70cm深处填埋厚度达35～50cm的隔离层并压实，随后填埋回填土，并留出步骤b设置的排水沟，再平整土地，捡除石块，耕地破碎土块；

所述隔离层包括位于底层的建筑废弃物层、和位于顶层的炉渣层，各层物质按照粒径由大及小的顺序从底层向顶层依次排布；

所述建筑废弃物不使用重金属、挥发性有机物、多环芳烃类有机物、持久性有机污染物与农药含量超过国家标准GB15618-2008要求的建筑废弃物，且不使用未经消毒的医疗相关建筑废弃物；

对建筑废弃物、炉渣、秸秆分别进行粉碎，选取粉碎粒径1～30cm的建筑废弃物作为建筑废弃物层填充料，按照粒径由大及小的顺序从下向上铺覆厚度25～40cm；选取粉碎粒径1～10cm的炉渣作为炉渣层填充料，按照粒径由大及小的顺序从下向上铺覆厚度至10～15cm；选取粉碎粒径0.5～8cm的秸杆粉碎物与土壤按体积比1:8混合制成回填土；

d、在经步骤c平整后的地块上，铺设滴灌系统，使用浓度在3g/L以下的微咸水或淡水经由滴灌系统连续灌溉，在地面出现明水时暂停灌溉，待明水消失后继续灌溉，直至回填土剖面的土壤含盐量降至千分之二以下；

为了更好地形成作物生长环境，提高改良效果和节水优势，所述滴灌系统包括滴灌带和电导率速测仪，利用电导率速测仪对作物根系周围环境进行检测，根据检查结果针对性指导灌溉操作；

所述滴灌带的铺设规格适宜采用小流量滴灌带，如采用流量1.38L/h、滴灌管直径16mm的滴灌带，并布置滴灌头间距20～30cm、滴灌管间距30～50cm；

e、待地块土壤干湿度适宜，在滴灌系统每个滴灌头附近5cm内种植农作物，完成沿海滩涂的退养还田。

实施例1.2

将沿海滩涂退养还田用作绿化植物种植用地，退养还田方法包括以下步骤：

a、明确退养区域的面积，确定该区域地下水埋深大于1m，防止地下水位上升至回填土层，造成土壤返盐，之后将退养区域排除余水、晾晒；

b、将退养区域划分为地块，一般规划每个地块宽20～50m，长度结合现场实际情况；在相邻地块间设置排水沟，一般排水沟宽2～3m；

c、挖掘地块土壤，一般至50～120cm深土层，晾晒土壤5～10天至不再呈泥浆状，将晾晒后的土壤与粉碎的秸秆混合制成回填土；施工时常选在少雨季节；在挖掘处即50～120cm深处填埋厚度达35～50cm的隔离层并压实，随后填埋回填土，并留出步骤b设置的排水沟，再平整土地，捡除石块，耕地破碎土块；

所述隔离层包括位于底层的建筑废弃物层、和位于顶层的炉渣层，各层物质按照粒径由大及小的顺序从底层向顶层依次排布；

所述建筑废弃物不使用重金属、挥发性有机物、多环芳烃类有机物、持久性有机污染物与农药含量超过国家标准GB15618-2008要求的建筑废弃物，且不使用未经消毒的医疗相关建筑废弃物；

对建筑废弃物、炉渣、秸秆分别进行粉碎，选取粉碎粒径1～30cm的建筑废弃物作为建筑废弃物层填充料，按照粒径由大及小的顺序从下向上铺覆厚度25～40cm；选取粉碎粒径1～10cm的炉渣作为炉渣层填充料，按照粒径由大及小的顺序从下向上铺覆厚度至10～15cm；选取粉碎粒径0.5～8cm的秸杆粉碎物与土壤按体积比1:8混合制成回填土；

d、在经步骤c平整后的地块上，铺设滴灌系统，使用浓度在3g/L以下的微咸水或淡水经由滴灌系统连续灌溉，在地面出现明水时暂停灌溉，待明水消失后继续灌溉，直至回填土剖面的土壤含盐量降至千分之二以下；

为了更好地形成作物生长环境，提高改良效果和节水优势，所述滴灌系统包括滴灌带和电导率速测仪，利用电导率速测仪对作物根系周围环境进行检测，根据检查结果针对性指导灌溉操作；

所述滴灌带的铺设规格适宜采用小流量如流量1.38L/h，滴灌管直径16mm的滴灌带，布置滴灌头间距20～30cm、滴灌管间距30～50cm；

e、待地块土壤干湿度适宜，在滴灌系统每个滴灌头附近5～10cm内栽种绿化植物，完成沿海滩涂的退养还田。

对比例

对比例1.1

本对比例涉及一种将沿海滩涂退养还田用作农作物种植用地的退养还田方法，该方法与实施例1.1的方法基本相同，唯一不同之处在于本对比例采用石子和沙子得到的隔离层，石子粒径1～20cm、厚度20cm，沙子厚度10cm，隔离层总厚度30cm，配合滴灌系统。

对比例1.2

本对比例涉及一种将沿海滩涂退养还田用作绿化植物种植用地的退养还田方法，该方法与实施例1.2的方法基本相同，唯一不同之处在于本对比例采用石子和沙子得到的隔离层，石子粒径1～20cm、厚度20cm，沙子厚度10cm，隔离层总厚度30cm，配合滴灌系统。

对比例1.3

本对比例涉及一种将沿海滩涂退养还田用作农作物种植用地的退养还田方法，该方法与实施例1.1的方法基本相同，唯一不同之处在于本对比例采用全部填充建筑废弃物得到的隔离层，破碎长度大于1m、厚度/直径大于50cm的建筑废弃物，剔除粒径小于5mm的细小颗粒，按照粒径尺寸先大后小的顺序填埋至厚度35～50cm。

对比例1.4

本对比例涉及一种将沿海滩涂退养还田用作农作物种植用地的退养还田方法，该方法与实施例1.1的方法基本相同，唯一不同之处在于本对比例采用全部填充炉渣得到的隔离层，破碎炉渣，剔除粒径小于5mm的细小颗粒，按照粒径尺寸先大后小的顺序填埋至厚度35～50cm。

实施例二

本实施例涉及实施例一与对比例的退养还田效果比较。

说明：上表涉及的成本未考虑隔离层及水的运输费用。

由上表结果可见，本发明的退养还田方法在改良成本、洗盐用水量方面具有显著优势，且改良效果优异。

综上所述，本发明沿海滩涂退养还田的方法，以建筑废弃物为主，配合炉渣，按特定排布结构形成隔离层，并填埋由秸秆与土壤混合得到的回填土，显著提高了隔离层的排盐、阻盐效果，改良了回填土层的种植效果，且隔离层使用的填充材料均为废弃物，成本低廉，来源广泛，降低了改良成本；此外，滴灌系统的使用不仅大幅降低了用于改良滩涂土地的洗盐用水量，而且还提高了灌溉除盐效果，有助于形成利于种植的土壤结构；因此本发明的退养还田方法具有显著的成本及效果优势，具有广阔的推广价值。

Claims (9)

1.一种沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、确定退养区域地下水埋深大于1m，之后将退养区域排除余水、晾晒；

b、将退养区域划分为地块，在相邻地块间设置排水沟；

c、挖掘地块土壤，晾晒至不再呈泥浆状，并将晾晒后的土壤与粉碎的秸秆混合制成回填土；在挖掘处填埋厚度达35～50cm的隔离层并压实，所述隔离层包括位于底层的建筑废弃物层、和位于顶层的炉渣层，各层物质按照粒径由大及小的顺序从底层向顶层排布，随后填埋回填土，并留出步骤b设置的排水沟，再平整土地，捡除石块，耕地破碎土块；

d、在经步骤c平整后的地块上，铺设滴灌系统，使用浓度在3g/L以下的微咸水或淡水经由滴灌系统连续灌溉，在地面出现明水时暂停灌溉，待明水消失后继续灌溉，直至回填土剖面的土壤含盐量降至千分之二以下；

e、待地块土壤干湿度适宜，在滴灌系统每个滴灌头附近种植农作物，或在滴灌系统每个滴灌头附近栽种绿化植物，完成沿海滩涂的退养还田。

2.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤b所述划分的地块宽20～50m，所述排水沟宽2～3m。

3.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤c将所述地块挖掘至50～70cm深土层，用作退养还田后种植农作物；或将所述地块挖掘至50～120cm深土层，用作退养还田后种植绿化植物。

4.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤c所述土壤晾晒5～10天。

5.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤c所述隔离层内填埋的建筑废弃物不使用重金属、挥发性有机物、多环芳烃类有机物、持久性有机污染物与农药含量超过国家标准GB15618-2008要求的建筑废弃物，且不使用未经消毒的医疗相关建筑废弃物。

6.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤c所述隔离层内，建筑废弃物层厚度为25～40cm，建筑废弃物粒径为1～30cm；炉渣层厚度为10～15cm，炉渣粒径为0.5～10cm。

7.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤d所述滴灌系统包括滴灌带和指导滴灌操作的电导率速测仪。

8.根据权利要求7所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：所述滴灌带的铺设规格为采用流量1.38L/h、滴灌管直径16mm的滴灌带，布置滴灌头间距20～30cm、滴灌管间距30～50cm。

9.根据权利要求1所述的沿海滩涂退养还田的方法，其特征在于：步骤e所述农作物种植在距离滴灌头5cm内，所述绿化植物种植在距离滴灌头5～10cm内。