[发明专利]植株残体基生态护坡的构建方法

说明书

一、技术领域

本发明属于一种边坡或斜坡的稳定技术，特别涉及一种植株残体基生态护坡的构建方法。

二、背景技术

现有技术：随着我国经济的快速发展，水环境与水生态问题日益突出，公路新建量日益增加，随之而来的护坡建设量逐年增多，但是目前很多河道、沟渠、堤坝和公路的护坡采用硬化的砖砌结构，这种完全硬化的砖砌结构破坏了原有边坡的自然生态系统，减少了生物多样性。水利工程和城市建设中，用混凝土板、块进行护砌是一个行之有效的方法，但是，用混凝土板块砌成的大面积刚性护砌面上，寸草不生，一片荒芜，自然环境恶化。城市房地和公路产业的发展，产生了大量的废砖石等建筑垃圾，这些建筑垃圾既不能焚烧，又不能作肥料，用它填充低洼地时，在较长时间内很难长出青草，造成了生态环境的恶化。因此，目前刚性的护砌技术在生态护坡的建设方面需要进一步改进。

传统护坡技术及其施工构成主要包括如下过程，先将坡面按照预定的坡度平整，然后在平整的坡面上铺一层硬化材料，然后再铺一层土层，之后在土层上种植植物，并且主要以景观植物为主，很少考虑生物多样性和立体群落的构建。这样，护坡表层的土壤在建设初期，在大雨或者地表径流的冲刷下，或者在植物生长不好，或者在植物枯萎的季节，疏松的土层很容易被冲刷、流失。

国际上开始流行一种多孔隙混凝土或称绿化混凝土的生态工艺材料，在日本应用得比较成熟。绿化混凝土的骨料不使用砂，而是大量使用玻璃、拆除的混凝土等再生材料，采用特殊的配比，使颗粒之间有较大的孔隙，并在其间添加一些辅助培养剂，使混凝土能够生长植被。绿化混凝土使绿化与硬化完美地结合起来，达到与大自然和谐的美观效果，还能够吸收噪声和粉尘，对城市气候的生态平衡起积极作用，是一种环境效应显著的绿色建材。绿化混凝土可代替普通混凝土进行施工，能在保证工程质量的前提下，有效地增加了绿化面积，收到良好的生态效果。生态护坡作为一种较新的绿色环保的施工方法，正在日本大力推广，目前只有一些专业公司能够进行大面积施工。

我国是一个农业大国，每年都有上亿吨的农业生物质被抛弃。中原和北方地区主要以麦秸秆为住，并且由于北方天气的特点以及耕作的习惯，很少将麦秸秆回收利用，而是直接将其焚烧，即浪费资源，同时又污染了大气环境。南方农业则主要以稻草秸秆为住，南方地区经济发展的今天，很多部分的稻草秸秆已经不作为了燃料了，而是直接堆置在田间，让其自由腐烂，这种无规范的处置方式，也给环境带来了危害，同时也造成了资源的浪费。此外我国还有以下的植物残体需要处置，如杂草、木屑、树叶、棉、麻、向日葵、豆秸、油料作物壳、稻壳和甘蔗渣等。这些植物残体即可以是农业活动产生的，也可以是由于生态工程的建设而产生的植株残体，如果这些残体不采用专业技术处置，很可能对环境产生二次污染。

由于植株是一种可生物降解的一年生资源，具有资源丰富，环境安全性高，容易获取等特点，所以国家和很多科研者对植株残体的再利用越来越重视。仅农作物秸秆稻草而言，目前人工浮床支撑材料在非水区域中的研究与应用已经可以代替中密度纤维板了，甚至可以作为水面可浮材料，突破了植株残体耐水性能极低的难关。

三、发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种利用农业有机废弃物，缓释养分的可生物降解的植株残体基生态护坡的构建方法。

本发明的技术解决方案为：一种植株残体基生态护坡的构建方法，其特征在于构建步骤为：将长度在0.5～5cm，含水率在5～15％之间的植株残体在40～150℃条件下进行热法脱色；对植株残体进行疏水性改性，疏水剂添加量为植株残体质量的1～5％；对植株残体进行粘合，环保胶黏剂MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)投入量为植株残体质量的1～15％；将植株残体热压成型，得中间为孔状结构的生态护坡砖。热压温度120～180℃、热压时间5～20分钟、热压压力2～5MPa，压制后的植物残体密度为0.4～0.9kg/cm³。疏水剂一般选用具有憎水性能的交链剂，如糯米汁、生桐油、偏磷酸钠、硅酸钠等。生态护坡砖的铺设在基底平整与加固的护坡上；在铺设有生态护坡砖的护坡上构建立体植被群落。立体植被群落为护坡砖上间隔种植的乔木、灌木和植挺水植物，并播撒草种或铺草皮。

本发明产生的有益效果为：

1、充分利用了大量产生的植物残体物质，将很多农业有机废弃物资源化，变废为宝，减少了可能存在的环境二次污染；

2、由于植株残体本身含有丰富的养分元素，对于土壤比较贫瘠的地方，植株残体为基材的生态护坡砖可以缓慢释放养分，为土层植物提供养分，减少生态护坡维护的肥料投入，减少了养分进入水体，从源头控制了氮磷等物质对水体的污染；