[发明专利]一种可降解型沙漠固沙剂

说明书

本发明涉及一种可降解型沙漠固沙剂，主要解决现有沙漠固沙剂耐风蚀能力差、不容易降解的问题，通过采用可降解型沙漠固沙剂，其原料各组分质量百分含量为：高吸水剂10%~40%、生物有机质5%~25%、膨润土5%~25%、营养元素混合物5%~25%、有机肥5%~25%的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于沙漠绿化生态恢复中。

技术领域

本发明涉及一种可降解型沙漠固沙剂其制备方法以及在沙漠绿化中的应用。

背景技术

土地沙漠化已经成为威胁人类生存环境和影响社会可持续发展的重大环境和社会问题。世界受沙漠化影响的土地占全球陆地面积的1/4，受荒漠化影响人口的数量占世界总人口的1/3。截至2014年我国荒漠化土地总面积已经达到261.16万平方公里，占国土总面积的27.20%，其中新疆地区受沙漠化的影响最为严重，荒漠化土地面积已经达到107.06万平方公里。大风、沙尘暴、扬沙、浮尘等风沙危害对沙漠化人民生产生活和经济发展、政治稳定等方面均产生巨大影响。

固沙剂的作用包含了沙地固结和保水增肥两方面，主要是利用具有粘接作用的化学材料，在流动的沙地上形成有一定强度的防护层，隔开气流对沙面的直接作用，提高沙面的耐风蚀性能。这种防护层还能在一定的程度上保持水分和改良沙地性质，提高植物成活率，达到控制和改善沙地环境、提高沙地生产力的目的。中国科学院原兰州沙漠所以聚乙烯醇、聚乙烯乙酸酯和聚丙烯酰胺作为固沙剂，均取得了一定的成效。Bakass M等使用高吸水树脂保水，促进植物的生长，实现固沙。CN104788619公开了一种星型网状有机-无机复合型超强吸水剂及其制备方法，常温状态下即可制备超强吸水剂，具有稳定优异的吸水保水性能，具有很好的耐盐性，可用于干旱/半干旱地区的防沙治沙、农业种植庄稼等方面。目前的研究对化学固沙材料的环境友好性以及综合性能给予了极大的重视，因此生物降解的固沙材料是当前该领域的研究热点，尤其是高分子聚合物类。

高吸水剂是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团，并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，既不溶于水也不溶于有机溶剂，能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水，无毒、无害、无污染，且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性，可反复释水、吸水，重复利用。高吸水剂在农林园艺及荒漠化治理方面具有较大的潜力，在土壤中可形成团粒结构，使土壤白天和晚上的温差缩小，还能吸收肥料、农药、水、防止流失，增强肥料、农药效果，及抗旱效果。高吸水剂按原料来源分为淀粉类、纤维素类、及合成树脂类。淀粉来源广泛、产量丰富、价格低廉、材料无毒、生物相容性好、在自然界中可生物降解等特性，可得到环保、吸水率高、耐盐性好的高吸水剂。纤维素原料来源广，能与多种低分子反应，但吸水能力不强。而合成树脂类高吸水剂可以根据性能需要，比较方便的调整结构，实现吸水性能的调控。聚合工艺简单、单体转化率高、吸水能力高、保水能力强。本研究将淀粉与丙烯酸类接枝共聚而形成高吸水剂，同时在表面进行交联形成特殊的网络结构，具有优异的吸水能力和很好的保水能力，及耐风蚀能力，而且在土壤中可生物降解，减少环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是现有沙漠固沙剂耐风蚀能力差、不容易降解的问题，提供一种新的可降解型沙漠固沙剂，该固沙剂具有耐风蚀能力好，容易降解的特点。

本发明要解决的技术问题之二是上述技术问题之一所述可降解型沙漠固沙剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是上述问题之一所述新的可降解型沙漠固沙剂在沙漠绿化中的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：

可降解型沙漠固沙剂，其原料各组分质量百分含量为：高吸水剂10%~40%、生物有机质5%~25%、膨润土5%~25%、营养元素混合物5%~25%、有机肥5%~25%。

上述技术方案中，高吸水剂是通过淀粉与丙烯酸单体聚合反应制备，淀粉与丙烯酸单体质量百分比为1%-50%。