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土地荒漠化、沙漠化是全世界面临的一个长期问题,是我国当前面临的最为严重的生态问题之一,也是我国生态建设的重点和难点。土地沙化使生态环境恶化,沙区人民生活贫困,给地方乃至国民经济和社会可持续发展造成了极大危害,成为地方和国家发展的严重障碍。因此进行防沙、固沙研究,对改善地区环境,国民经济发展具有重要的现实意义。本论文利用自然界广泛分布、储量丰富的天然矿物黏土为主要原料,复配环境友好型高分子,制备成一种高效低成本固沙材料,通过测定固沙材料的抗压强度、耐水性、耐老化性、抗风蚀等性能,确定固沙材料中高分子物质(聚乙烯醇、植物秸秆和羧甲基纤维素钠)的优选用量,最终获得了该固沙材料的合理配方。野外固沙试验表明,以此固沙材料进行防沙固沙,可兼顾工程固沙、化学固沙和生物固沙,具有良好的应用前景。主要内容如下:1.利用自然界分布广泛、储量丰富的天然矿物黏土(红土和黄土)为主要成分,与环境友好型高分子(CMC,PVA)和生物高分子(植物秸秆)进行复配,制备了天然黏土基固沙材料,并对黏土基固沙材料形貌结构、抗压强度、耐水性和耐老化性进行探讨。形貌结构表征显示,该固沙材料能使分散的无结构沙粒黏结成不易破碎的稳定体;抗压强度测试表明,用于固沙剂的高分子质量分数以0.1%-2%为宜,抗压强度值大部分在1Mpa以上;耐水性和耐老化性测试表明,加入的高分子具有较好粘结力和成膜性,固沙材料空隙率较小,固沙后耐水性、耐老化性能强,固沙效果持久。2.利用风洞实验测试固沙材料抗风蚀性能。试验测试表明,随着风沙流速加大,风蚀量也随之增大;试样面与风沙流夹角会直接影响风蚀量,同种材料在相同速度风沙流作用下,随着坡度的增大而增大;不同固沙材料抗风蚀性略有差异,加入高分子物质的试样抗风蚀能力强。3.以天然黏土为主要原料,复配环境友好型高分子材料,在沙丘上铺设黏土结皮、黏土障(六方格、方格、梅花格、拱形格等)进行防沙固沙试验。试验结果表明,黏土格沙障能够很好的对流沙进行固定和分流;能够保护沙生植物的生长,使其根系免受风沙的侵蚀,同时可以为其生长提供一定的营养,有保温、保水作用,对沙漠地区植被的恢复起到促进作用。