煤渣、粉煤灰如何制做改良沙漠的土壤改良剂?
煤渣、粉煤灰中含有植物所需的多种化学营养元素,通过改性固化重金属、激活有利营养元素,添加沙土固化剂可以改良沙漠保水固沙功能,逐渐使沙漠变良田。因此粉煤灰改性将是一种多功效的土壤改良剂。
粉煤灰土壤改良剂可以固化沙漠流动、增加沙漠肥水,调节水、肥、气、热不协调,改善环境适应植物生长。利用改性粉煤灰的物理化学生物特性,适量施使改性粉煤灰,可以明显地改良砂漠质地。
主要是:
①提高沙漠保水性能,改良质地。
②减小沙漠容重。
③增加沙漠有机质及有利元素。
④调节沙漠三相比(固相:液相:气相);
粉煤灰对沙漠物理性质的显著改善.促进了土壤中生物活性,有利于养分转化和保温保墒,使水、肥、气、热走向协调,为作物生长创造良好的土壤环境。同时,粉煤灰中含有的硅、铜、锌、钼、钙、铁、锰、硒等营养微量元素,增加了沙漠中这些营养元素的含量,改善了沙漠养分。
粉煤灰还可以提高沙漠中的pH值,使砂化土壤中性化,有利于作物的生长。 粉煤灰与煤渣腐殖酸结合使用,可以提高土壤中有机质含量,从而改善作物的生长条件。
改造沙漠为土壤的沙漠粘合剂是真的假的?
你说的是易志坚教授研究出来的沙子粘合剂吧。重庆交通大学力学教授易志坚带领科研团队从植物中提取出了一种粘合剂,只要把这种粘合剂掺进沙子里,再添加适量的水,沙子就可以变成具有“万向结合约束”的土壤,能够种植农作物。科研团队的研究成果于2016年9月发表于中国科学院权威刊物《中国科学》和中国工程院院刊《工程》。易志坚,重庆交通大学副校长、教授、博士生导师,从事力学、道路、桥梁、材料等领域科研。他在研究力学时获得灵感,能不能使用力学原理来改造沙子,从而治理沙漠呢?
易志坚教授认为:沙漠和土壤的根本性质差异是力学差异。土壤微粒之间都有作用力,能够构成一个整体,而沙子之间是松散的,没有这种力。易志坚团队将这种力称为“万向结合约束”。这种约束使得土壤有一种自调节属性,通过改变内部颗粒排列顺序进行自我形态的调节,可以让植物根系在其内部生长,并且保水、保肥和透气。正是土壤的自修复和自调节特性,给予了它生生不息的能力。
2009年易教授首次提出沙变土的原理。经过数次试验,2010年团队从植物中提取出了一种植物纤维粘合剂。把这种粘合剂倒入沙子里,再添加适量的水,沙子就可以变成具有“万向结合约束”的土壤,可以用来供植物生长。
团队研发出来的粘合剂是几种植物纤维的提取物。一堆沙子加入像淘米水一样的粘合剂,搅拌几下后,便获得了类似泥巴的质感。2013-2015年在重庆做模拟实验,2016年开始在内蒙古乌兰布和沙漠进行实地实验。2016年5月,实验团队开始播种。在试验田里种了大概50种植物,包括向日葵,西瓜等农作物,后来还生长出来20多种野生植物,不久后试验田里出现了很多野生动物,比如蛙、蟾蜍、鸟类和啮齿类,证明土壤含水量很高。
这项技术已经获得了15项发明专利授权,每亩整治成本2000-5000元,有望大规模推广。
以上就是从网上收集而来的关于这项研究成果的描述。从描述来看可以称得上是“黑科技”,但这项研究受到了很多方面的质疑。
首先,是论文发表的太快了。易教授团队2016年5月在乌兰布和沙漠开始实地实验,但2016年9月论文就发表出来了,大概八月份论文就完成了,也就是说从开始种植到完成论文只花了3个月左右,估计是边实验边写论文。其次,是成本问题,实验里所使用的CMC(羧甲基纤维素钠)约4500美元-6500美元/公顷,约合4万人民币,1公顷等于15亩,所以平均下来大约2700人民币一亩,和媒体所称的“2000-5000元每亩”是吻合的,但其他各方面的成本没有披露,如果算上其他成本,2000-5000元每亩估计是不行的。但这些都不是最关键的,关键的是一些在沙漠治理领域的顶尖专家的态度。
中国科学院兰州寒区旱区环境与工程研究所风沙物理室主任屈建军:
这项技术尚处于初级阶段,需要开展进一步的深入研究。在评审中他代表专家组给出保留意见。
中国林业科学院荒漠化研究所研究员、中国治沙暨沙业学会秘书长杨文斌:
并非“水变油”式的科学成果,但处于非常初级的阶段。
国家城市环境污染控制技术研究中心研究员彭应登:
项目有可行性,技术成熟之后可大面积应用。如何能通过大规模的批量生成降低成本,才有大面积应用的可能。
中国科学院国家天文台月球与行星地质研究专家郑永春:
作为一种探索未尝不可,但谈不上突破,而且推广成本并不低,实际效率也不高。
因此,易教授团队的研究成果为治理沙漠提供了一条可行的道理,但还需要以更加深入的研究来确定其可行性,不可急于求成。治理沙漠不是一件小事,需要稳扎稳打,循序渐进,但不管怎么说易教授都是功不可没的。
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