“治沙魔方”成就綠色夢想
2019-07-10 15:45:15
來源：內(nèi)蒙古日報
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虞毅團(tuán)隊工作照。
沙障，是許多沙地及荒漠化地區(qū)用來固定流動性沙丘常見的一種工具
在沙區(qū)防風(fēng)固沙方面發(fā)揮著重要作用
虞毅帶領(lǐng)團(tuán)隊對傳統(tǒng)沙障材料進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新
研發(fā)了“生物基可降解聚乳酸纖維沙袋沙障治沙技術(shù)”
使傳統(tǒng)治沙“魔方”實現(xiàn)了兼具環(huán)保與耐用性的升級換代
在防沙治沙工程及生態(tài)環(huán)境保護(hù)項目建設(shè)中取得良好的推廣應(yīng)用效果
夏至過后，阿拉善盟境內(nèi)的烏蘭布和沙漠吉蘭泰鹽湖周邊，沙米、沙蒿、沙鞭等各種各樣的野生沙生植物“野蠻”生長著，一眼望去，讓人頓覺清涼。
然而，十幾年前，這里曾是光禿禿的一片，“除了沙子，還是沙子”。科學(xué)治沙，要靠技術(shù)創(chuàng)新。新一代“生物基可降解聚乳酸纖維沙袋沙障治沙技術(shù)”，讓這片廣袤的沙漠重新“染”起那抹亮眼的綠色。
就地取材破解治沙難題
我區(qū)氣候干旱、多風(fēng)，土地荒漠化現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，內(nèi)蒙古荒漠化土地面積占國土總面積的51.5%，沙化土地總面積占國土總面積的34.48%。我區(qū)境內(nèi)荒漠化土地主要分布在阿拉善盟、錫林郭勒盟、鄂爾多斯市和巴彥淖爾市。
“在干旱、半干旱地區(qū)促進(jìn)天然植被恢復(fù)和提高人工植被成活率，首要條件是維持沙地表面的相對穩(wěn)定，因而設(shè)置沙障成為許多地區(qū)植樹造林工作的前提和關(guān)鍵。”內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院高永教授告訴記者。
沙障，是許多沙地及荒漠化地區(qū)用來固定流動性沙丘常見的一種工具，在沙區(qū)防風(fēng)固沙方面發(fā)揮著重要作用，曾被世界贊譽(yù)為“凝聚中國治沙智慧的‘魔方’”。
然而，傳統(tǒng)的植物材料沙障由沙柳、麥草、稻草、蘆葦?shù)炔牧献龀?，使用壽命較短。近些年來，某些地區(qū)使用的尼龍網(wǎng)、塑料方格等化學(xué)材料沙障在干旱、半干旱地區(qū)的干燥、高紫外線條件下容易老化碎裂，導(dǎo)致沙障的作用降低，同時材料不能自然降解，對環(huán)境造成了化學(xué)殘留及二次污染，有些地區(qū)甚至出現(xiàn)了“越治理，越退化”的惡性循環(huán)。
海歸博士虞毅帶領(lǐng)團(tuán)隊對傳統(tǒng)沙障材料進(jìn)行技術(shù)改良，研發(fā)了“生物基可降解聚乳酸纖維沙袋沙障治沙技術(shù)”，使傳統(tǒng)治沙“魔方”實現(xiàn)了兼具環(huán)保與耐用性的升級換代。
“2007年開始，我們首先在烏蘭布和地區(qū)使用了尼龍、腈綸、棉麻等10余種材料制成不同材質(zhì)的沙障進(jìn)行實驗，以期尋找一種更為堅實耐用、更加環(huán)保的治沙材料。”虞毅告訴記者。
實驗結(jié)果證明，可完全降解的新型高分子材料聚乳酸材料對紫外線的耐受性特別優(yōu)異，在一般自然環(huán)境條件下，經(jīng)過半年至2年的時間就可以完全生物降解為二氧化碳和水，且無任何化學(xué)物質(zhì)殘留?，F(xiàn)在，經(jīng)過10余年沙地試驗并大面積推廣應(yīng)用，該項技術(shù)在我區(qū)乃至全國荒漠化防治領(lǐng)域取得了比較理想的防沙固沙效果。目前，該技術(shù)已擁有自主專利，其可降解性得到了業(yè)內(nèi)人士及公眾認(rèn)可。
聚乳酸沙障是采用木薯、玉米、甜菜等植物所含的淀粉為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵生成小分子乳酸后，再經(jīng)縮聚、熔融和紡絲等工藝加工后制成的，是一種新型高分子圓筒管狀沙障材料。
過去，由于運輸不便等原因，導(dǎo)致沙障鋪設(shè)價格成本高且費時費力。聚乳酸沙袋沙障解決了長期困擾干旱、半干旱區(qū)域環(huán)境治理工作中沙障材料匱乏的技術(shù)難題，實現(xiàn)了“就地取材、以沙治沙”的原始創(chuàng)新。
“沙袋內(nèi)只需充填干沙，平鋪于沙表面即完成了聚乳酸沙袋沙障的鋪設(shè)。同草方格等傳統(tǒng)沙障相比較，其鋪設(shè)效率可提高3至5倍、材料搬運量降低20至60倍。障體材料輕便，真正實現(xiàn)了‘以沙治沙’的科學(xué)理念。”虞毅說。
白色網(wǎng)格勾畫綠色發(fā)展夢
在鄂爾多斯市達(dá)拉特旗銀肯塔拉生態(tài)景區(qū)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，茫茫沙海中成片白色方格沙障如同一張密織的巨大沙網(wǎng)，成為固定流沙的新生力量。
虞毅告訴記者，目前，聚乳酸纖維沙袋沙障可滿足多種類型、多種規(guī)格的鋪設(shè)要求，按照固、阻、輸?shù)炔煌姆雷o(hù)目的，形成因地適沙的完整的防沙治沙技術(shù)體系。
現(xiàn)地實驗表明，聚乳酸纖維沙障明顯降低了近地表風(fēng)速，增加地表粗糙度，長期保持障內(nèi)沙表面蝕積的穩(wěn)定，促進(jìn)植被恢復(fù)。與其他平鋪式沙障相比較，在抗障體掏蝕、沙埋后復(fù)位容易、障內(nèi)土壤水分條件改善等方面具有優(yōu)勢，在防風(fēng)固沙效益方面有較高的推廣價值。
“干旱、半干旱地區(qū)受水分條件限制，聚乳酸纖維沙袋沙障材料難以充分吸水，材料酶催化降解過程發(fā)生緩慢，因而，材料分子量的下降程度非常有限。”高永教授說，經(jīng)過不同地點長達(dá)8到10年的現(xiàn)地鋪設(shè)實驗，該材料纖維仍能保持足夠的拉伸、頂破強(qiáng)度來充分包裹障體內(nèi)部的干沙，維持障體在沙表保持良好的筒狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了長期、有效的防風(fēng)固沙效果。
經(jīng)過在我區(qū)呼倫貝爾沙地、科爾沁沙地、毛烏素沙地、庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠、巴丹吉林沙漠等沙質(zhì)荒漠化地區(qū)進(jìn)行的近10年實地鋪設(shè)驗證，通過多個沙區(qū)不同地域抗風(fēng)蝕及耐候性現(xiàn)地實驗的驗證，聚乳酸纖維沙袋沙障表現(xiàn)出材料運輸便捷、鋪設(shè)方法簡單、現(xiàn)地保存壽命長、可完全自然生物降解等優(yōu)良特性，杜絕了造成二次污染的可能性，為低成本、高效率機(jī)械沙障找到了切實可行的途徑，在防沙治沙工程及生態(tài)環(huán)境保護(hù)項目建設(shè)中取得良好的推廣應(yīng)用效果，得到國際同行專家的高度認(rèn)可。
目前，生物降解聚乳酸纖維沙袋沙障技術(shù)已經(jīng)被列入國家發(fā)改委“一帶一路技術(shù)（輸出）項目儲備庫”。相信在當(dāng)今重視科學(xué)治沙、追求綠色治理的大環(huán)境中，該技術(shù)將會發(fā)揮更好的示范效果。
荒漠化防治是功在當(dāng)代、利在千秋的偉大事業(yè)。我區(qū)沙漠面積廣大，荒漠化程度危害重，嚴(yán)峻的形勢向人們發(fā)出挑戰(zhàn)。在一代代科研人員的共同努力和嘗試下，新的防沙治沙創(chuàng)新技術(shù)為我區(qū)荒漠化土地治理找到一條條切實可行的途徑。借助科技力量修復(fù)生態(tài)，打造綠富同興的沙漠亮麗風(fēng)景線，是我們共同的“綠色”中國夢。
[記者手記]
“大漠孤煙直，長河落日圓。”廣袤沙漠，浩瀚無邊。然而，詩情畫意之外，我們要面對的，是被稱為“地球癌癥”的土地荒漠化的嚴(yán)峻現(xiàn)實。荒漠化不僅使生態(tài)環(huán)境惡化，讓土地生產(chǎn)力衰弱，威脅江河安全，還進(jìn)一步加劇了沙區(qū)人口的貧困化。
荒漠化治理工作任重而道遠(yuǎn)?？上驳氖?，我區(qū)荒漠化土地正在逐年遞減，實現(xiàn)了從“沙進(jìn)人退”到“沙退人進(jìn)”的重大轉(zhuǎn)變。而這背后，正是無數(shù)個像虞毅一樣的人的共同努力和付出。
注重環(huán)境友好，綠色發(fā)展是治沙的根本所在。防沙治沙需要解決的核心問題就是水土保持，這是沙區(qū)植被建設(shè)是否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
虞毅帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)出了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的生物降解聚乳酸纖維沙袋沙障技術(shù)，這對于廣袤的北方干旱、半干旱地區(qū)荒漠化治理有著深刻的意義。盼望該項技術(shù)的推廣應(yīng)用能夠盡快實現(xiàn)生物降解材料節(jié)能減污的規(guī)?；?yīng)，實現(xiàn)荒漠化綠色治理的美好愿景。
科技創(chuàng)新，是綠色發(fā)展內(nèi)涵中尤為厚重的一筆。黨的十八大以來，我區(qū)廣大科技人員在防治荒漠化的實踐和科學(xué)研究中，實現(xiàn)了一系列技術(shù)創(chuàng)新，取得了一系列創(chuàng)新成果，為治理荒漠、分享經(jīng)驗打下堅實基礎(chǔ)，也為亮麗北疆建設(shè)和全球生態(tài)環(huán)境治理貢獻(xiàn)著智慧和力量。（記者 白蓮）
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