[发明专利]一种生物可降解智能透水保湿膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物可降解智能透水保湿膜及其制备方法和应用，该生物可降解智能透水保湿膜包括定型层和伸缩变形层；所述的定型层为改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯层，所述的伸缩变形层为复合在定型层上的淀粉改性丙烯酸酯水凝胶层；所述的伸缩变形层吸水后溶胀，脱水后复原；所述的生物可降解智能透水保湿膜上具有呈阵列分布的凹槽，凹槽底部开设有十字孔。本发明的生物可降解智能透水保湿膜具有透水、保湿、防水土流失及植被养护增肥功能，可用于边坡生态修复或恢复、园林绿化、农业生产等。

技术领域

本发明涉及生态环境工程领域，尤其涉及一种生物可降解智能透水保湿膜及其制备方法和应用。

背景技术

中国地貌形态丰富、地形复杂，植被覆盖率只有13.92％。地质灾害在我国频繁发生，由于大量水土流失对生态造成了严重的危害，不仅包括对环境造成的影响，还对人民的生活及安全带来很大困扰。由地质灾害造成的影响体现在社会生活的各个方面，包括对江河航道、重要铁路公路线、重要施工场地等的危害，其中尤其以对矿山与水库的建设危害最大，围绕山体而建的矿山和依据山河地势而兴建的水利工程都会因为山体的地质灾害而发生重大安全隐患以及安全事故。而造成这些危险的主要因素是不稳定边坡的存在，这些不稳定和具有潜在危险边坡的存在将导致很多次生自然灾害的发生如，水土流失，泥石流，滑坡的发生。随着时间的推移这些自然灾害的发生强度也可能随之会增加，甚至于这些灾害的近一步发展会对小范围的气候与生态环境造成不可逆转的危害。具有潜在危险的天然和人工边坡，在一些关键因素的作用下如岩土重力、水和震动等其它因素，往往产生不良的变形和破坏，从而造成交通瘫痪，河川淤堵，水库填塞，更严重的甚至造成工程损毁和村镇埋没等巨大的经济损失及人民生命财产安全隐患。由此，重视边坡的稳定性对于工程的建设是非常必要的，对于工程与环境的稳定和长期安全具有重大意义。

但是，综合经济效益方面的考虑，如果过于考虑边坡稳定性则无法进行工程的具体实施，比如出于安全考虑将人工边坡大幅度降低坡度，或对其采用一些过于安全的保护措施，将造成资金的浪费和工期的紧张无法顺利完工。因此，对边坡进行高效而合理的治理及修复是生态恢复技术的研究重点。有研究表明(2019年山东农业大学、李传荣、焦方园等)，当坡度达到56°～62°以上时，显著降低了土壤质量，导致边坡修复效果差、土壤养分含量、酶活性及微生物数量均随坡度的增大而降低。当坡度达到B(56°～62°)时，土壤脲酶、蔗糖酶活性，真菌、固氮菌数量显著低于A(40°～46°)边坡；但当坡度达到C(72°～78°)时，土壤速效磷、有机质、硝态氮、氨态氮含量，酸性磷酸酶活性，细菌和放线菌的数量已显著低于B(56°～62°)边坡。采用土壤质量指数(SQI)的评价结果表明：A(40°～46°)边坡(0.960)B(56°～62°)边坡(0.651)C(72°～78°)边坡(0.100)。所以近年来，在边坡复绿应用过程中往往出现很多问题，常常出现“一年绿，二年黄，三年四年死光光”的复绿现象。因此研制出一种综合性能优异、利于植物生长，并能够快速恢复原生生态群落的坡面固结材料及其配套工艺体系是生态护坡技术的关键。

采用的生态护坡技术是集工程防护、化学固结、植被恢复、景观设计于一体的综合治理技术，该技术中最常用的是客土喷播工艺。该工艺的工法一般是先采用工程机械或人工将边坡进行整修、光面化，然后根据现场地质结构、土质、雨量、气候等条件，将含有土壤、长效高分子氮肥、植物所需微量元素、增强纤维、化学固结剂等材料进行客土喷播，然后在表面用无纺布保护膜进行保护，防止在植被发芽、生长期间由于雨水、大风、强烈光照等因素对客土中植物生长基质的破坏，特别是大坡度破面。最后利用生态护坡基质中植物种子的生根发芽长出坡面形成植被来达到固土护坡和环境治理的功效，最终实现“土蓄水、水养草、草固土”的目的。为实现这目标，复绿过程中客土基质表面的无纺布或遮荫网保护成为工程必不可少的一部分。