[发明专利]一种生物质固沙方法

说明书

本发明公开了一种生物质固沙方法，将沙与水溶性生物质材料、水混合均匀，经固化即可，其中水溶性生物质材料、沙、水的质量比为0.05~1:25:1~10，所述水溶性生物质材料包括海藻酸钠。本发明采用海藻酸钠等生物质材料能有效固定沙漠，防止风沙吹蚀，同时能够有效保持水分；而且在自然界中可以有效降解，具有土壤一样的稳定性、保水性、透气性，有效促进沙漠的土壤化及利用；还实现了生物质的资源化利用；使用的固沙材料还可作为生物质生长的有机养料，可被植物吸收；进一步，该方法在沙漠固化过程中操作极为简单。

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种生物质固沙方法。

背景技术

中国沙漠总面积约70万平方千米，沙漠不仅造成土地资源的极度浪费，也容易产生沙尘暴等对坏境造成极大影响，实现对沙漠的治理，是环境保护的重要方面。现阶段我国逐渐在推进沙漠的绿化工程，而其中首要工作则是对沙漠进行固化以阻止沙体的流动，同时要求沙体具备保水功能，能够储存水分以利于植物生长，即实现沙漠的土地化，最终实现沙漠土地资源的利用。

目前，治沙方法主要有工程固沙、植物固沙、化学固沙以及综合治沙等。现有固沙材料及方法难以从根本上解决沙土保水蓄水和难以存储养分的难题，距离沙土变绿洲仍有较大的距离。其中化学固沙是在沙质土地表层施用有机或无机化学材料，形成能够防止风力吹蚀、保持水分和改良沙地性质的固结层，以提高沙土的稳定性和保水性，达到控制、改善沙害环境，提高沙地生产力的目的。

目前也有相关研究采用有机高分子材料进行沙体固化，然而许多有机高分子材料不能够自动降解或者降解速度很慢，因此在固沙的同时也造成土壤环境的破坏，在沙体中造成白色污染。同时，现有固沙材料价格相对昂贵，对大规模的实际应用有一定的限制，因此选择环保型廉价的固沙材料则显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种生物质固沙方法，解决现有化学固沙方法存在环境污染、价格昂贵的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生物质固沙方法，将沙与水溶性生物质材料、水混合均匀，经固化即可，其中水溶性生物质材料、沙、水的质量比为0.05~1:25:1~10，所述水溶性生物质材料包括海藻酸钠。

本发明将沙与水溶性生物质材料、水混合时，可以是三种物料同时混合，也可以是水溶性生物质材料与水混合后，再与沙混合，也可以是水溶性生物质材料与沙混合后，再与水混合。本发明方法固化过程很快，混合后静置很短的时间（大概1~5min）即可固化。

本发明水溶性生物质材料关键组分为海藻酸钠，海藻酸钠能够增强沙粒之间的相互作用，提高沙体的黏结性能，使沙粒之间凝聚成团，同时由于海藻酸根能与离子、水等形成凝胶结构将水包埋住，因此可以实现既能固沙还能保水的效果，其中控制水溶性生物质材料、沙、水的质量比，对固沙效果影响较为重要，可溶性生物质材料、沙、水的质量比可优选为0.20~1:25:5~10。

作为优选，所述水溶性生物质材料还包括木质素、单宁酸和羟乙基纤维素中的一种或多种。将海藻酸钠与木质素、单宁酸或羟乙基纤维素混合作为水溶性生物质材料，也可以取得较好的固沙效果。木质素由于结构中富含芳香基团、羟基、羧基等，能够增强沙体相互作用，增强抗压能力；单宁酸中的羧酸基团比例非常高，也能够增强沙体之间的相互作用；同样含多种官能团的羟乙基纤维素既能固沙又有一定保水能力，它们对于固沙或保水都有一定的作用。

作为优选，所述水溶性生物质材料中海藻酸钠的质量分数在25%以上。海藻酸钠的质量分数可以为25%，30%，35%，40%，45%，50%，60%，70%等。

作为优选，在沙、水溶性生物质材料与水的混合料中还加入可溶性钙盐，所述可溶性钙盐中钙离子的质量与海藻酸钠的质量比为0.3~0.4:5。通过加入适量的可溶性钙盐，其中的钙离子可与海藻酸钠作用形成凝胶，从而提高保水固沙效果。