在廣袤無垠的荒漠地帶,風沙問題一直是全球面臨的重要環境挑戰。尤其在青藏高原、蒙古高原等溫度較低的高海拔或高緯度荒漠地區,傳統的防沙手段往往難以奏效。為了應對這一難題,中國科學院西北生態環境資源研究院的科研團隊經過多年的潛心研究,在防沙新材料研發方面取得了新突破,為寒冷荒漠地區的防沙治沙工作帶來了新的有效工具。相關論文發表于國際期刊《工業作物和產品》。
風沙問題在全球范圍內普遍存在,尤其在荒漠地區,風沙災害對生態環境和人類生產生活造成了極大的威脅。應用化學材料固定流沙是當前主要的防沙方法之一,這種方法通過具有粘性的化學材料將流沙固結在一起,從而減少風沙的侵襲。然而,以往的化學防沙材料主要針對炎熱、干旱的地區設計,在溫度較低的高海拔或高緯度荒漠地區,這些材料往往難以發揮出理想的效果。
“寒冷荒漠地區的環境條件極為苛刻,防沙材料不僅需要具備較強的耐低溫能力,還需要具備良好的透氧和親水防凍性能,同時不能影響植物種子的萌發。”西北生態環境資源研究院柳本立研究員表示,這些要求使得傳統的防沙材料在這些地區的應用受到了極大的限制。因此,研發一種適用于寒冷荒漠地區的化學防沙材料,成為了當前科研工作的重點。
面對這一挑戰,科研團隊迎難而上,開展了大量的研究和實驗工作。他們選擇甘油三酯醚和甘油作為主要原料,對以農作物秸稈為主要原料的醋酸纖維素基水性聚氨酯固沙劑進行改性,以提高其防凍能力。經過多次實驗和優化,最終成功研發出了醋酸纖維素/水性聚氨酯/甘油三酯醚/甘油系列防凍固沙劑。
這種新型防凍固沙劑具有顯著的優勢。首先,它具有良好的降解性能,熱降解后的主要揮發性物質為水蒸氣、氨氣和二氧化碳,不會對環境造成污染。其次,在?20℃的低溫條件下,該固沙劑的固結強度能夠保持穩定,這對于高寒荒漠地區來說至關重要。此外,在青海省共和縣的實地應用證明,該固沙劑不僅可以有效固定流沙,還能促進植物的生長,為荒漠地區的生態恢復提供了有力的支持。
該科研團隊還成功獲批了多項國家發明專利,包括“硅烷偶聯劑改性醋酸纖維素耐高溫耐旱固沙劑及制備方法與用途”“防凍耐旱固沙材料及其制備方法”“羥甲基脲-PTGE-羧甲基纖維素防凍耐水固沙材料及制備方法”以及“羥甲基脲-液體石蠟-羧甲基纖維素耐高溫耐水固沙劑及制備方法與用途”等。
“這種新型防凍固沙劑在廣大的高寒荒漠地區有著廣闊的應用前景,希望這些研究結果和發明專利能夠為新三北工程、建設美麗中國做出貢獻。”柳本立說,該科研成果的產業化也將推動環境友好型固沙材料產業的發展,促進科技與經濟的深度融合。
在廣袤無垠的荒漠地帶,風沙問題一直是全球面臨的重要環境挑戰。尤其在青藏高原、蒙古高原等溫度較低的高海拔或高緯度荒漠地區,傳統的防沙手段往往難以奏效。為了應對這一難題,中國科學院西北生態環境資源研究院的......
在廣袤無垠的荒漠地帶,風沙問題一直是全球面臨的重要環境挑戰。尤其在青藏高原、蒙古高原等溫度較低的高海拔或高緯度荒漠地區,傳統的防沙手段往往難以奏效。為了應對這一難題,中國科學院西北生態環境資源研究院的......
近日,中山大學教授李文均團隊在荒漠特殊生境微生物暗物質資源研究方面取得重要進展。相關成果發表于npjBiofilmsandMicrobiomes。&nb......
江南地區大致位于北緯30度附近,屬于副熱帶高壓的控制范圍。縱觀全世界同緯度地區,由于常年受副熱帶高壓控制,降水稀少,大部分地區被沙漠覆蓋。然而,奇妙的是,進入同緯度的我國江南地區,世界卻仿佛變了一番模......
氮(N)、磷(P)是陸地生態系統植物生長的主要限制性元素,而荒漠生態系統缺乏養分,尤其是缺N。隨著工業化加劇及人類生產活動的影響,荒漠地區N沉降愈發嚴重,給生態系統造成影響。隨著綠洲農田往荒漠腹地不斷......
地下水和其中的養分維持著荒漠深根植物的生存。在種子萌發后立即進行根系的快速伸長是荒漠深根植物獲得深層水源和養分以避免水養脅迫的關鍵。然而,在荒漠深根植物根系到達地下水之前,幼苗對表層土壤中水分和養分的......
干旱和半干旱生態系統中土壤水分的時空變異決定著植物的分布和群落結構。有關未來氣候變化的諸多研究預測表明:全球多個地區極端干旱事件的頻率和強度將會增加,區域降水模式也會發生變化。降水格局的改變將對荒漠生......
由科技部支持的“中國荒漠主要植物群落特征調查”項目近日正式啟動。該項目將通過系統調查,摸清我國荒漠主要植物群落特征,為荒漠治理、生物資源保護與可持續性利用提供科學依據。該項目首席科學家、中科院西北研究......
水資源問題已成為人類生存發展及與自然矛盾不可回避的戰略性問題。在3月22日“世界水日”即將到來之際,中科院海洋所研究員宋懷龍接受科技日報記者采訪時說,世界咸水資源量超過陸地淡水資源量17.8%以上,咸......
陸地上極端干旱缺水的地區會形成沙漠(比如塔克拉瑪干沙漠)。沙漠是沙的世界,放眼望去,不見綠色,不見生命,但見黃沙;沙丘起伏綿延,似乎延展到世界的盡頭。然而,誰又能想得到,這浩瀚的沙海下,居然隱藏一個咸......