检索结果-南通市图书馆

作者：范广才东南大学

学位级别：硕士

中国是世界荒漠化和沙化最严重的国家之一。沙漠灾害不仅引起生态环境恶化,还会对交通、通信、水电设施、农牧业等造成毁坏,给社会、经济与环境发展造成严重危害。近年来,由于植物固沙、工程固沙与化学固沙存在缺陷,生物矿化技术因其环... 详细信息

中国是世界荒漠化和沙化最严重的国家之一。沙漠灾害不仅引起生态环境恶化,还会对交通、通信、水电设施、农牧业等造成毁坏,给社会、经济与环境发展造成严重危害。近年来,由于植物固沙、工程固沙与化学固沙存在缺陷,生物矿化技术因其环境友好且经济高效,逐渐成为固沙的首选。研究证明,生物矿化技术能够在荒漠风积沙表面形成固化层,提高了生物矿化固沙保水性能,这为植物生长提供有利条件。因此,本文基于生物矿化试验,研究了不同固化条件下生物矿化技术对风积沙的改良效果,结合植物的生长状况,确定了生物矿化技术最佳喷洒工艺及最适植物生长的土壤环境,最后通过室内风洞试验进行了生物矿化技术与植物联合固沙验证,并提出合理的防护方案。（1）研究了不同生物矿化溶液浓度下尿素水解速率和钙化的变化规律,并在此基础上,探究了生物矿化技术对荒漠土壤环境的影响。溶液的尿素水解速率随着脲酶浓度的提高而提高,基本不受尿素浓度的影响;尿素完全水解所需的时间随着尿素浓度的提高而增加,随着脲酶浓度的提高而缩短。碳酸钙生成量随着反应时间的延长而逐渐增加直至稳定,碳酸钙生成速率随着脲酶浓度的提高而提高,最终的碳酸钙生成量随着胶凝液浓度的提高而提高。由风积沙构成的荒漠土壤p H约为9.50,电导率约为65μS/cm,有机碳含量约为0.17 mg/g,速效氮含量约为23μg/g。利用生物矿化技术能有效降低荒漠土壤p H,并显著提高荒漠土壤电导率、有机碳和速效氮含量,其中0～2.5 cm深土壤环境变化幅度明显。（2）通过生物矿化固沙保水性能试验和植物生长试验对生物矿化固沙保水效果和植物生长状况进行了研究,并分析了生物矿化技术与植物生长的适应性,确定了生物矿化技术的最佳喷洒工艺及适宜植物生长的土壤环境。利用生物矿化技术能显著提高荒漠土壤的保水性、固化层的表面强度。在基本满足沙蒿生长所需的气候条件后,由于固化层的约束,沙蒿初始出苗时间和出苗率受到阻碍;但土壤环境的改善和保水性的提高,使沙蒿的生长速率提高,促进了沙蒿生长。综合考虑,选用0.25 M胶凝液,50%脲酶（脲酶活性4200 U/L±）,3 L/m喷洒量的工艺最佳。此时,表层（0～2.5 cm深）荒漠土壤p H为8.9、电导率为221.3μS/cm,有机碳含量为0.53 mg/g,速效氮含量为122.47μg/g,沙蒿能够保持较高的生长速率,生长状况良好。（3）为探究不同防风固沙措施的防护效果,结合室内风洞试验,对比了不同防护方案下的防风固沙效果,并提出了最佳防护方案。室内风洞试验流场特征具体表现为随着栅栏疏透度的增加,栅栏背风侧的弱风区先增大后减小。对比发现,栅栏疏透度为0.32时,生物矿化技术与植物的联合固沙对路堤防护效果最好。

关键词：生物矿化技术土壤环境生物矿化固沙保水性能沙蒿生长状况联合固沙

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生物矿化固沙长效性分析

引用

岩土力学 2024年

作者：缪林昌王恒星孙潇昊吴林玉郭薪范广才东南大学交通学院岩土工程研究所

荒漠化土地大量分布是沙尘天气频发的根源之一。为有效防沙固沙，需要解决两个关键难题，一是把沙尘固定住，防止沙尘飞起；二是长效固沙，提高固沙的长效性。生物矿化方法是解决长效固沙的一种创新技术。本文通过室内试验和现场验证，... 详细信息

荒漠化土地大量分布是沙尘天气频发的根源之一。为有效防沙固沙，需要解决两个关键难题，一是把沙尘固定住，防止沙尘飞起；二是长效固沙，提高固沙的长效性。生物矿化方法是解决长效固沙的一种创新技术。本文通过室内试验和现场验证，证明生物矿化技术实现长效固沙的可行性和适用性。研究包括脲酶活性试验、钙化试验、固沙风蚀试验等，分析了脲酶活性、胶凝液浓度、pH值、灌注次数、灌注量、温度对生物矿化固沙效果的影响，在此基础上提出了生物矿化-植物-栅栏的联合固沙技术体系，并通过生物矿化固沙风洞试验和现场工程固沙效果进行验证分析，验证表明联合固沙技术体系的固沙长效性。

关键词：荒漠化脲酶胶凝液生物矿化固沙联合固沙

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