CN112958616A - 一种沙漠化土壤气冲式治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沙漠化土壤气冲式治理方法，属于土壤治理技术领域，本发明可以通过利用沙漠化土壤的特点，基于修复液裹带预埋球的方式，使得预埋球向土壤内渗透，并配合外部震动作用，让不同尺寸的预埋球在土壤内沿上大下小垂直分布，并配合掺入酒石酸的修复液将预埋球表面的隔离材料溶解，从而触发预埋球的气冲动作，向土壤全部区域扩散释放出粘性介质，将沙漠化的土壤与土壤之间进行粘结，并基于其自身的亲水特性，可以实现对沙漠化土壤的有效固沙保水效果，同时配合修复液的修复作用，从根本上解决土壤沙漠化的原因，在短时间内即可实现对沙漠化土壤的高效治理。

Description

一种沙漠化土壤气冲式治理方法

技术领域

本发明涉及土壤治理技术领域，更具体地说，涉及一种沙漠化土壤气冲式治理方法。

背景技术

目前，气候变暖、降水减少加剧了西北地区气候和土壤的干旱化。这使得该区的植被覆盖度降低，土壤结构变的更加松散，加速了土地的荒漠化。另外气候增暖，大范围气候持续干旱，给各种水资源(冰川、湖泊、河流等)带来严重影响，使冰川退缩、河流水量减少或断流、湖泊萎缩，地下水位下降。大面积的植被因缺水而死亡，失去了保护地表土壤功能，加速了土壤沙漠化速度。

土壤沙漠化被定义为包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。也就是说，由于大风吹蚀、流水侵蚀、土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失，都可称为沙漠化。

现有治理土壤沙漠化的方法主要采用植树造林，但这种方法投入大、见效慢、周期长，且无法直接阻止土壤水分蒸发、流失，收效不大；还有地区使用喷膜、液态地膜等治理方法，但都只能在短时间内发挥作用，无法从根本上治理土壤沙漠化。沙漠化的土壤一般均为蒸发量大于降雨量，直接在沙漠化的土壤上种植植物，不仅起不到减少水分蒸发的作用，土壤的水分状况反而抑制了植物的生长和生存。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种沙漠化土壤气冲式治理方法，可以通过利用沙漠化土壤的特点，基于修复液裹带预埋球的方式，使得预埋球向土壤内渗透，并配合外部震动作用，让不同尺寸的预埋球在土壤内沿上大下小垂直分布，并配合掺入酒石酸的修复液将预埋球表面的隔离材料溶解，从而触发预埋球的气冲动作，向土壤全部区域扩散释放出粘性介质，将沙漠化的土壤与土壤之间进行粘结，并基于其自身的亲水特性，可以实现对沙漠化土壤的有效固沙保水效果，同时配合修复液的修复作用，从根本上解决土壤沙漠化的原因，在短时间内即可实现对沙漠化土壤的高效治理。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种沙漠化土壤气冲式治理方法，包括以下步骤：

S1、按配方称取相应原料制备得到修复液，并分为相同的两份，提前制作好不同尺寸的预埋球，然后与其中一份混合后向土壤表面喷洒；

S2、待修复液与预埋球渗透至土壤内时，启动振动机对土壤进行高频振动，加速渗透的同时辅助不同尺寸的预埋球在土壤内沿上大下小垂直分布；

S3、振动10-20min结束后，取剩余的一份修复液与质量占比0.01-0.05的酒石酸混合后喷洒至土壤表面；

S4、修复液沿渗透轨迹依次经过分布在土壤内的预埋球，然后触发其气冲动作，随后配合修复液展开修复，固土保水；

S5、其后每隔3天直接喷洒一次修复液，持续7-14天后，移植植被在土壤上形成植物带，定期浇水直至土壤完全恢复。

进一步的，所述修复液每立方米喷洒0.6-1.2L，且选择在夜晚喷洒，白天进行覆膜。

进一步的，所述修复液包括以下重量份数计的原料：未污染池塘底泥20-30份、粉煤灰10-15份、腐熟猪粪8-16份、有机质16-20份、复合微生物菌剂1-3份和去离子水60-80份。

进一步的，所述复合微生物菌剂包括质量比1:1:1的乳杆菌菌剂、嗜酸乳杆菌菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂。

进一步的，所述有机质为草炭、糠灰、猪粪或鸡粪中的任意一种或一种以上按任意重量比例所组成的混合物经过厌氧发酵得到。

进一步的，所述预埋球包括隔热球壳、弹性气囊以及多个保温套，所述弹性气囊设于隔热球壳内部，且保温套连接于隔热球壳与弹性气囊之间，所述隔热球壳上镶嵌连接有多个均匀分布的原料包，且原料包与保温套相对应，所述弹性气囊外表面覆盖有导热硅胶层，隔热球壳起到保护作用，弹性气囊在特定的条件下触发气冲动作，将原料包内的粘性介质扩散释放至土壤内。

进一步的，所述隔热球壳上还连接有连接有多个均匀分布的低温包，所述低温包包括碳酸钙层和硝石层，且碳酸钙层连接于硝石层的外侧，所述硝石层与弹性气囊之间连接有导热油软管，所述弹性气囊内端连接有多个与导热油软管相对应的含水玻璃罩，所述含水玻璃罩与弹性气囊之间连接有金属丝，在酸性环境下碳酸钙层会发生溶解现象，然后暴露出硝石层后溶于水吸收大量的热量，从而形成低温环境，并通过导热油软管将冷量传递至弹性气囊内的含水玻璃罩，金属丝在吸收到足够的冷量会发生热胀冷缩现象，从而迫使含水玻璃罩受压破裂释放出存储的水触发弹性气囊的气冲动作。

进一步的，所述原料包包括热熔骨架和多个修复颗粒，且多个修复颗粒镶嵌于热熔骨架内，所述热熔骨架内表面连接有导热网，所述导热网上连接有多个均匀分布的控压气管，热熔骨架起到保护修复颗粒并实现封堵作用，修复颗粒作为粘性介质起到固沙保水的作用，导热网一方面起到对热熔骨架的支撑作用避免内陷，另一方面可以避免在热熔骨架熔化后修复颗粒脱落至隔热球壳内，控压气管可以在弹性气囊膨胀后刺穿实现连通，并在有限空间内增大气压，提高气冲效果，扩大修复颗粒的释放面积及效果。

进一步的，所述弹性气囊内填充有泡腾崩解剂，所述热熔骨架采用热熔性材料制成，所述修复颗粒采用质量比1:1:0.1的膨润土、糊化淀粉和水溶性交联剂混合制成，泡腾崩解剂在溶于水时会释放出大量的气体，同时伴随着热量的释放，并促使弹性气囊膨胀至与热熔骨架接触对其加热熔化，失去热熔骨架的封堵作用后，气体释放出去携带修复颗粒进行扩散，起到良好的固沙保水作用。

进一步的，所述步骤S5中的植被为柏树、柽柳、胡杨、国槐、白蜡树、杜梨或法国梧桐中的任意一种或多种，且植被的行距为1-3m，株距为1-3m。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过利用沙漠化土壤的特点，基于修复液裹带预埋球的方式，使得预埋球向土壤内渗透，并配合外部震动作用，让不同尺寸的预埋球在土壤内沿上大下小垂直分布，并配合掺入酒石酸的修复液将预埋球表面的隔离材料溶解，从而触发预埋球的气冲动作，向土壤全部区域扩散释放出粘性介质，将沙漠化的土壤与土壤之间进行粘结，并基于其自身的亲水特性，可以实现对沙漠化土壤的有效固沙保水效果，同时配合修复液的修复作用，从根本上解决土壤沙漠化的原因，在短时间内即可实现对沙漠化土壤的高效治理。

(2)预埋球包括隔热球壳、弹性气囊以及多个保温套，弹性气囊设于隔热球壳内部，且保温套连接于隔热球壳与弹性气囊之间，隔热球壳上镶嵌连接有多个均匀分布的原料包，且原料包与保温套相对应，弹性气囊外表面覆盖有导热硅胶层，隔热球壳起到保护作用，弹性气囊在特定的条件下触发气冲动作，将原料包内的粘性介质扩散释放至土壤内。

(3)隔热球壳上还连接有连接有多个均匀分布的低温包，低温包包括碳酸钙层和硝石层，且碳酸钙层连接于硝石层的外侧，硝石层与弹性气囊之间连接有导热油软管，弹性气囊内端连接有多个与导热油软管相对应的含水玻璃罩，含水玻璃罩与弹性气囊之间连接有金属丝，在酸性环境下碳酸钙层会发生溶解现象，然后暴露出硝石层后溶于水吸收大量的热量，从而形成低温环境，并通过导热油软管将冷量传递至弹性气囊内的含水玻璃罩，金属丝在吸收到足够的冷量会发生热胀冷缩现象，从而迫使含水玻璃罩受压破裂释放出存储的水触发弹性气囊的气冲动作。

(4)原料包包括热熔骨架和多个修复颗粒，且多个修复颗粒镶嵌于热熔骨架内，热熔骨架内表面连接有导热网，导热网上连接有多个均匀分布的控压气管，热熔骨架起到保护修复颗粒并实现封堵作用，修复颗粒作为粘性介质起到固沙保水的作用，导热网一方面起到对热熔骨架的支撑作用避免内陷，另一方面可以避免在热熔骨架熔化后修复颗粒脱落至隔热球壳内，控压气管可以在弹性气囊膨胀后刺穿实现连通，并在有限空间内增大气压，提高气冲效果，扩大修复颗粒的释放面积及效果。

(5)弹性气囊内填充有泡腾崩解剂，热熔骨架采用热熔性材料制成，修复颗粒采用质量比1:1:0.1的膨润土、糊化淀粉和水溶性交联剂混合制成，泡腾崩解剂在溶于水时会释放出大量的气体，同时伴随着热量的释放，并促使弹性气囊膨胀至与热熔骨架接触对其加热熔化，失去热熔骨架的封堵作用后，气体释放出去携带修复颗粒进行扩散，起到良好的固沙保水作用。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明预埋球的剖视图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图2中B处的结构示意图；

图5为本发明预埋球释放状态下的结构示意图。

图中标号说明：

1预埋球、11隔热球壳、12弹性气囊、13保温套、2原料包、21热熔骨架、22修复颗粒、23导热网、24控压气管、3碳酸钙层、4硝石层、5导热油软管、6导热硅胶层、7含水玻璃罩、8金属丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种沙漠化土壤气冲式治理方法，包括以下步骤：

S1、按配方称取相应原料制备得到修复液，并分为相同的两份，提前制作好不同尺寸的预埋球1，然后与其中一份混合后向土壤表面喷洒；

S2、待修复液与预埋球1渗透至土壤内时，启动振动机对土壤进行高频振动，加速渗透的同时辅助不同尺寸的预埋球1在土壤内沿上大下小垂直分布；

S3、振动10-20min结束后，取剩余的一份修复液与质量占比0.01-0.05的酒石酸混合后喷洒至土壤表面；

S4、修复液沿渗透轨迹依次经过分布在土壤内的预埋球1，然后触发其气冲动作，随后配合修复液展开修复，固土保水；

S5、其后每隔3天直接喷洒一次修复液，持续7-14天后，移植植被在土壤上形成植物带，定期浇水直至土壤完全恢复。

修复液每立方米喷洒0.6-1.2L，且选择在夜晚喷洒，白天进行覆膜。

修复液包括以下重量份数计的原料：未污染池塘底泥20-30份、粉煤灰10-15份、腐熟猪粪8-16份、有机质16-20份、复合微生物菌剂1-3份和去离子水60-80份。

复合微生物菌剂包括质量比1:1:1的乳杆菌菌剂、嗜酸乳杆菌菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂。

有机质为草炭、糠灰、猪粪或鸡粪中的任意一种或一种以上按任意重量比例所组成的混合物经过厌氧发酵得到。

请参阅图2，预埋球1包括隔热球壳11、弹性气囊12以及多个保温套13，弹性气囊12设于隔热球壳11内部，且保温套13连接于隔热球壳11与弹性气囊12之间，隔热球壳11上镶嵌连接有多个均匀分布的原料包2，且原料包2与保温套13相对应，弹性气囊12外表面覆盖有导热硅胶层6，隔热球壳11起到保护作用，弹性气囊12在特定的条件下触发气冲动作，将原料包2内的粘性介质扩散释放至土壤内。

请参阅图3，隔热球壳11上还连接有连接有多个均匀分布的低温包，低温包包括碳酸钙层3和硝石层4，且碳酸钙层3连接于硝石层4的外侧，硝石层4与弹性气囊12之间连接有导热油软管5，弹性气囊12内端连接有多个与导热油软管5相对应的含水玻璃罩7，含水玻璃罩7与弹性气囊12之间连接有金属丝8，在酸性环境下碳酸钙层3会发生溶解现象，然后暴露出硝石层4后溶于水吸收大量的热量，从而形成低温环境，并通过导热油软管5将冷量传递至弹性气囊12内的含水玻璃罩7，金属丝8在吸收到足够的冷量会发生热胀冷缩现象，从而迫使含水玻璃罩7受压破裂释放出存储的水触发弹性气囊12的气冲动作。

请参阅图4-5，原料包2包括热熔骨架21和多个修复颗粒22，且多个修复颗粒22镶嵌于热熔骨架21内，热熔骨架21内表面连接有导热网23，导热网23上连接有多个均匀分布的控压气管24，热熔骨架21起到保护修复颗粒22并实现封堵作用，修复颗粒22作为粘性介质起到固沙保水的作用，导热网23一方面起到对热熔骨架21的支撑作用避免内陷，另一方面可以避免在热熔骨架21熔化后修复颗粒22脱落至隔热球壳11内，控压气管24可以在弹性气囊12膨胀后刺穿实现连通，并在有限空间内增大气压，提高气冲效果，扩大修复颗粒22的释放面积及效果。

弹性气囊12内填充有泡腾崩解剂，热熔骨架21采用热熔性材料制成，例如蜡，修复颗粒22采用质量比1:1:0.1的膨润土、糊化淀粉和水溶性交联剂混合制成，泡腾崩解剂在溶于水时会释放出大量的气体，同时伴随着热量的释放，并促使弹性气囊12膨胀至与热熔骨架21接触对其加热熔化，失去热熔骨架21的封堵作用后，气体释放出去携带修复颗粒22进行扩散，起到良好的固沙保水作用。

步骤S5中的植被为柏树、柽柳、胡杨、国槐、白蜡树、杜梨或法国梧桐中的任意一种或多种，且植被的行距为1-3m，株距为1-3m。

值得注意的是本发明中除了特殊限定的材料外，其余材料尽可能选用可降解材料来进行制作，减少对土壤的污染。

本发明可以通过利用沙漠化土壤的特点，基于修复液裹带预埋球1的方式，使得预埋球1向土壤内渗透，并配合外部震动作用，让不同尺寸的预埋球1在土壤内沿上大下小垂直分布，并配合掺入酒石酸的修复液将预埋球1表面的隔离材料溶解，从而触发预埋球1的气冲动作，向土壤全部区域扩散释放出粘性介质，将沙漠化的土壤与土壤之间进行粘结，并基于其自身的亲水特性，可以实现对沙漠化土壤的有效固沙保水效果，同时配合修复液的修复作用，从根本上解决土壤沙漠化的原因，在短时间内即可实现对沙漠化土壤的高效治理。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、按配方称取相应原料制备得到修复液，并分为相同的两份，提前制作好不同尺寸的预埋球(1)，然后与其中一份混合后向土壤表面喷洒；

S2、待修复液与预埋球(1)渗透至土壤内时，启动振动机对土壤进行高频振动，加速渗透的同时辅助不同尺寸的预埋球(1)在土壤内沿上大下小垂直分布；

S3、振动10-20min结束后，取剩余的一份修复液与质量占比0.01-0.05的酒石酸混合后喷洒至土壤表面；

S4、修复液沿渗透轨迹依次经过分布在土壤内的预埋球(1)，然后触发其气冲动作，随后配合修复液展开修复，固土保水；

S5、其后每隔3天直接喷洒一次修复液，持续7-14天后，移植植被在土壤上形成植物带，定期浇水直至土壤完全恢复。

2.根据权利要求1所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述修复液每立方米喷洒0.6-1.2L，且选择在夜晚喷洒，白天进行覆膜。

3.根据权利要求2所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述修复液包括以下重量份数计的原料：未污染池塘底泥20-30份、粉煤灰10-15份、腐熟猪粪8-16份、有机质16-20份、复合微生物菌剂1-3份和去离子水60-80份。

4.根据权利要求3所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述复合微生物菌剂包括质量比1:1:1的乳杆菌菌剂、嗜酸乳杆菌菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂。

5.根据权利要求3所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述有机质为草炭、糠灰、猪粪或鸡粪中的任意一种或一种以上按任意重量比例所组成的混合物经过厌氧发酵得到。

6.根据权利要求1所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述预埋球(1)包括隔热球壳(11)、弹性气囊(12)以及多个保温套(13)，所述弹性气囊(12)设于隔热球壳(11)内部，且保温套(13)连接于隔热球壳(11)与弹性气囊(12)之间，所述隔热球壳(11)上镶嵌连接有多个均匀分布的原料包(2)，且原料包(2)与保温套(13)相对应，所述弹性气囊(12)外表面覆盖有导热硅胶层(6)。

7.根据权利要求6所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述隔热球壳(11)上还连接有连接有多个均匀分布的低温包，所述低温包包括碳酸钙层(3)和硝石层(4)，且碳酸钙层(3)连接于硝石层(4)的外侧，所述硝石层(4)与弹性气囊(12)之间连接有导热油软管(5)，所述弹性气囊(12)内端连接有多个与导热油软管(5)相对应的含水玻璃罩(7)，所述含水玻璃罩(7)与弹性气囊(12)之间连接有金属丝(8)。

8.根据权利要求6所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述原料包(2)包括热熔骨架(21)和多个修复颗粒(22)，且多个修复颗粒(22)镶嵌于热熔骨架(21)内，所述热熔骨架(21)内表面连接有导热网(23)，所述导热网(23)上连接有多个均匀分布的控压气管(24)。

9.根据权利要求1所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述弹性气囊(12)内填充有泡腾崩解剂，所述热熔骨架(21)采用热熔性材料制成，所述修复颗粒(22)采用质量比1:1:0.1的膨润土、糊化淀粉和水溶性交联剂混合制成。

10.根据权利要求1所述的一种沙漠化土壤气冲式治理方法，其特征在于：所述步骤S5中的植被为柏树、柽柳、胡杨、国槐、白蜡树、杜梨或法国梧桐中的任意一种或多种，且植被的行距为1-3m，株距为1-3m。

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