干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 基于功能型聚氨酯复合材料的快速可控环境治理关键技术体系研发及应用

Arid

	基于功能型聚氨酯复合材料的快速可控环境治理关键技术体系研发及应用
	吴智仁; 杨才千; 李润杰; 高卫民; 梁止水; 徐畅; 施斌; 吴智深; 潘勇; 郜志勇; 吴向阳
完成单位	东南大学
登记(发布)日期	2013
中文摘要	传统生态环境治理周期长、植被恢复盖度低、可控性差,且缺乏适宜的专用材料,难以实现生态环境的快速持续性治理。针对该现状,项目创新地提出了快速可控环境治理理念,研发了功能型聚氨酯复合材料,建立了系列关键应用技术体系,实现了其应用的重大突破。主要创新点： 1、快速可控生态环境治理理念创新及功能型聚氨酯复合材料研发 1)针对传统生物措施存在植被恢复周期长且盖度低、工程措施生态性差的缺陷,通过材料、工程及生物措施的融合创新地提出了快速可控生态治理理念。其特征：通过材料功能性控制实现施工、沙土固结和生态修复的快速化,并实现治理目标、植生环境和材料降解的可控。 2)针对常用聚氨酯因抗紫外线性能及生态功能差而难以实现可持续生态修复的问题,通过揭示其严酷环境耦合下紫外线老化机理,发明了功能型亲水性聚氨酯复合材料(W-OH)并实现了产业化。将其紫外线耐久周期从不足6个月提升至30年内降解周期可控;大幅提升了其保水性(＞40%)、保肥性和保温性,实现了其生态功能。 2、创立了快速可控生态环境治理技术体系 1)针对沙化荒漠地区紫外线强、降雨少、温差大的严酷环境,发明了基于W-OH的快速可控生态环境修复技术;5分钟内实现沙土固结,2周后逐步实现植被修复,2年内平均盖度达50%以上,实现了生态环境的快速修复。 2)针对被称为地球环境“癌症”砒砂岩极易风化侵蚀难题,揭示了其岩性与强风化机理,创新地融合三种措施建立了快速二元立体生态治理体系;首次实现了从坡沟至坡顶的快速生态修复,侵蚀量降低95%以上,植被盖度恢复80%以上。 3)针对工程边坡水土流失严重及生态难以快速治理,通过揭示W-OH-土结构体的防雨水侵蚀及促生机理,建立了边坡快速水土保持与绿化技术体系。水土流失控制在10%以内,并能促进快速绿化。 3、构建了防渗与柔性渠道体系针对寒旱区水资源利用效率低和混凝土渠道易冻胀破坏、耐久性差、渗漏严重的技术瓶颈,基于W-OH研发了具有超高抗冻胀、高弹性、低成本的防渗层和一体化柔性渠系,其渗透系数低(10-9cm/sec)且能与土体协同变形。大幅提升了抗冻胀及耐久性能,实现了水资源高效利用。 4、研发了成套施工装备基于W-OH特性,研发了适合规模化快速施工的二液分离式成套施工装备,具备集成化、小型化、便捷化和自动化的特点。成果：授权发明专利11项、实用新型8项,W-OH已产业化;核心期刊论文150余篇(其中SCI 43篇)。以知名荒漠化治理专家董治宝教授等为主任的鉴定委员会成果鉴定5项,2项国际先进、3项国内领先水平,被水利部作为先进技术全国范围重点推广。先后在青藏铁路与三江源生态修复、青海湖流动沙丘治理、长江中上游坡耕地修复和黄河中游水土保持与生态治理等重大工程中被推广,总面积逾10万亩,所研发W-OH占青海、内蒙、甘肃等省生态修复中材料用量80%以上,直接经济效益逾1.5亿元,产生了显著的生态和社会效益。
中文关键词	功能型 ; 聚氨酯复合材料 ; 快速可控环境治理 ; 生态修复 ; 水土保持
成果类型	应用技术
中图法分类号	X321
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001709267
来源机构	东南大学
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243312
推荐引用方式 GB/T 7714	吴智仁,杨才千,李润杰,等. 基于功能型聚氨酯复合材料的快速可控环境治理关键技术体系研发及应用[Z]. 应用技术,2013.