土壤微塑料污染现状范文

导语：如何才能写好一篇土壤微塑料污染现状，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1.1 土壤中亚硝酸盐和重金属现状

据监测资料(表1),土壤中亚硝酸盐和铅、镉、铜、汞等重金属含量均超过GB15618-2000土壤环境质量标准最高允限值。由于农作物的养料,特别是矿物质,是靠根系从土壤中吸收而来,从而导致许多农产品中亚硝酸盐和重金属等有害物质的含量均大大超过国家卫生标准。据河南省农业科学院科学实验中心2009年11月24日至12月30日对夏邑县蔬菜生产基地及市场样品抽样,共13个项目,1810项次,检测结果表明:所检测的样品不同程度地存在农药残留、重金属及亚硝酸盐含量超标的问题。

重金属残留结果:铅超标率为41.7%,最高含量为限量的5倍,其中菠菜和芜荽的超标率为100%,小白菜为88.9%;亚硝酸盐检出率为42.3%,最高含量超过了允许值的18.2倍(表2)。

1.2 土壤环境中磷素状况

进入水体的磷主要是通过径流带入,而渗漏也占一定比例。因而被污染程度与土壤有效磷水平有很大关系。事实上,许多菜园土壤有效磷水平已远远超出需要的数量。此外,另据鲁如坤的研究发现,当土壤中磷素供应水平处于极低状态时,土壤氮素不会被及时吸收利用,或利用率较低,从而造成硝态氮进入地下水中的可能性增大。

2 综合治理对策

2.1 合理施用化学农药,改善土壤生态环境

要禁止施用剧毒、高毒和高残留农药,按国家明文规定严格执行。选用推广高效、低毒、低残留农药,要做到合理用药,因地、因时、因病用药,推广先进用药技术,提高防效,保护土壤和大气不受污染,禁止污水灌溉,逐步解决“三废”污染问题,运用微生物降解废塑料、垃圾等有害物技术。

2.2 选用推广优质抗病品种

选用抗逆性强、抗耐病虫害、高产优质的优良品种,可减少田间用药,降低农药的污染。目前推广的抗虫棉,已取得明显效果。另外,选育推广硝酸盐富集量小的品种,可降低硝酸盐的危害。

2.3 应用生物技术,推广物理防治技术

生物防治不污染环境,对人、畜安全。既可达到防治病虫害的目的,又可不用或少用化学农药。采用苏云金杆菌乳剂或颗粒体病毒防治菜青虫、小菜蛾和棉铃虫,用广赤眼蜂防治鳞翅目害虫,用农抗BO-10防治黄瓜白粉病、番茄韭菜灰霉病等。物理防治技术包括温汤浸种、太阳能高温土壤消毒、嫁接、黄油板诱杀蚜虫、防虫网防虫、静电杀虫、臭氧防病等技术。

2.4 平衡施肥

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摘要:从我国水资源的现状入手,分析了水资源如何有效地可持续发展并得到合理利用,探讨多种灌溉技术和相关技术措施,进一步降低农业生产成本,实现水资源合理配置的需要,保护生态环境。

关键词:农业水资源;可持续;规划;节水措施

我国是一个干旱缺水严重的国家,水资源并不丰富并且地区分布十分不平衡。淡水资源总量占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一。淡水资源人均占有量很低,约2420m3,只相当于世界人均占有量的1/4, 全国河川多年径流总量约26300×108m3,其中地下水资源补给量约7700×108m3,由于地表水和地下水都来自降水,既密切联系又相互转化,扣除其重复部分,初步估算全国水资源总量约为27200×108m3,其中可用总水量(减去无人居住区)约11000～12000×108m3,占水资源总量约40%～45%,而实际可用水量仅7000×108m3 左右,利用率约60%。在这7000×108m3 水中, 由于水污染, 实际可用的清洁水仅有4000×108m3 左右,即约有3000×108m3 水受到污染(按年污水总排放量38×108m3,将使3000×108m3 水受到不同程度地污染)。水资源紧张严重阻碍了国民经济的发展、给人民的生活带来很大的不便。随着经济和社会的高速发展,中国需水量将愈来愈大,如果不采取有力措施,我国有可能在未来出现更严重的水危机,水资源问题已成为中国实施可持续发展战略过程中必须认真解决的重大问题。

一、水资源保护规划及其措施

1.地表水资源保护规划及其措施

(1)饮用水资源保护

全社会动员起来,控制排污总量,限制、取缔沿江污染工厂、企业。对于双流县来说,要切实的保护饮用水源,要切实落实《饮用水水源保护区污染防治管理规定》。应做好天然林保护、退耕还林(草)、水土保持综合治理、生态农业等综合措施,以涵养水源、控制土壤侵蚀、减少水土流失并通过过虑、吸收或吸附各种营养元素和污染物质,减少细菌数量,保护和改善水质。

(2)一般地表水资源保护

水量调节方面,水务部门应进一步加强水利工程的改造、建设,如改造灌渠、水库、塘堰,兴修微水池等用以蓄水来调节天然来水的时空分布不均。水质方面,应当进一步完善相关法律、法规、制度,控制污染源,建立污水处理厂、垃圾处理厂,对双流县水环境进行综合治理。同时要按照法律、法规,在政府的引导、调控下,限制、取缔排污企业,合理分配水量,通过宣传提高公众水资源保护意识,节约用水,建立节水、防污型社会共同保护水资源。

2.地下水资源保护规划及其措施

(1)饮用水源地地下水资源保护规划及其措施

对于地下水水量的保护,水行政部门对于地下水开采要严格把关,严格水资源论证制度,对地下水开采进行科学管理和指导,合理开采,使开采量与增加的补给量和减少的天然排泄量之间达到平衡。

在水质保护方面,对于集中供水水源地,要划定水源地保护区,保证其补给部分水不致引起地下水水质恶化;对于分散饮水水源地,可采取改建厕所为防渗旱厕、建排污沟,保护水源不受污染。

(2)一般地下水资源保护规划及其措施

山阳县平坝区在水质保护中应避免、减少平坝区农田高毒、高残留的农药、化肥使用,避免旱厕等“天窗”入渗物污染地下水体。在水量方面应避免人工大降深、过量抽取地下水造成含水层的疏干。另外,由于地表水与地下水的相互补给关系,应防止地表水污染地下水

山阳县丘区地区水资源保护除平坝区的保护措施外,更应改注意以节约用水、生态环境建设为重点。做好天然林保护、退耕还林(草)、水土保持综合治理、生态农业等工作,以调节河川径流、调蓄地下基流、控制土壤侵蚀、减少水土流失并通过过虑、吸收或吸附各种营养元素和污染物质,减少细菌数量,保护和改善水质。

二、综合节水技术措施研究

1.工程节水措施。包括灌溉工程配套、渠道衬砌 、低压管道输水、机电井建设、地面灌溉设施改善、喷灌和滴灌系统 ,此类措施的基本作用是提高灌溉水的利用率和灌溉保证率。 2.农业节水措施。包括土地平整、深翻深松、免耕少耕,平衡施肥、秸秆还 田和增施有机肥,提高土壤肥力 。推广塑料薄膜覆盖及保护地栽培,发展设施农业,普及良种和使用抗旱保水剂。改进种植结构和耕作技术,以及防风林建设和水土保持,此类措施的基本作用是提高农作物产量和产品质量,降低农田水分蒸发耗水量。

3.覆盖保墒技术.在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料抑制土壤蒸发 ,减少地表径流,蓄水保墒,提高地温改善土壤物理性状.起到蓄水保墒 、提高水的利用率,促进作物增产的良好效果.秸秆覆盖一般可节水 15% 20%,增产10%―20%.覆盖塑料薄膜可增加耕层土壤水分 l% 4%,节水 20%―30%,增产 30%―40%.

4.考虑农业种植结构

节水灌溉的目的是提高水的利用率和水分生产率,但仅靠节水灌溉工程提高水分生产率是很有限的,灌溉和农业措施的结合,不仅是提高水分生产率的需要,也是农民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余节水灌溉形式都难以减少作物的棵问蒸发,特别在作物生产前期,作物的遮荫率低,棵间蒸发量大。据已有的资料,山东省冬小麦生育期间蒸发约为2250m m ,夏玉米 2700 m3thlTl2,通过农业节水措施减少这部分蒸发,在相同产量水平下水分生产率会大有提高。通常推广的农业节水技术有:耕作保墒技术,如“虚实并存”耕作技术;秸秆、地膜覆盖技术;喷洒抗旱剂如旱地龙;使用保水剂;采用抗旱新品种等。山东省在曲阜市吴村建立的农业综合节水技术范区,就进行了果树的秸秆覆盖试验获得成功。

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关键词：水资源；农田灌溉；节水灌溉

中图分类号： S274.2 文献标识码： A 文章编号：

我国是农业大国，农灌面积居世界首位，农田灌溉用水量约占全国总用水量的70%以上，在海河、黄河及西北内陆河三大流域内，农田灌溉用水量达到了总用水量的80%-90%，随着社会经济及工农业生产的快速发展，水资源短缺问题日趋严重，以成为严重制约国民经济可持续发展的瓶颈，与此同时地下水资源开发利用持续快速增长，地下水超采也成为社会发展中的一个核心问题。在我国北方大部分地区，由于降雨偏少，地表水资源匮乏，大多数中小型河流基本上处于干涸断流状态，有水的河流又遭遇到不同程度的污染，水生态环境恶劣。因此，北方短期解决地表水资源枯竭和污染造成水资源供给不足的办法就是不断开采地下水以满足生产生活需要，使地下水超采问题越来越严重。

一、我国西北地区水资源现状分析

中国有将近一半的国土在西北干旱半干旱地区，这些地区基本都是比较平坦的，也可以叫做‘西北平原’，但由于周边有高山，远离海洋，因此，这里气候干旱，降水稀少，由于水资源偏少，很多土地得不到有效的灌溉，基本都是沙漠、戈壁、草原和贫瘠低产的农田。如何解决干旱缺水对我国农业生产的影响，如何完善和实施南水北调(特别是大西线调水)工程，解决水资源安全(包括如何有效利用洪水，解决水资源污染，区域性资源性缺水)等有关重大问题，对于西部大开发,发展旱地农业和节水农业,对保障我国粮食安全都有重要意义。

二、目前西北地区农田灌溉方式

我国西北大部分属干旱、半干旱地区，干旱地区无灌溉即无农业，半干旱地区降雨量虽在可从事旱作农业的范围之内，但由于降雨少且季节分布不均，农业仍高度依赖于灌溉。目前西北地区耕地总面积2.71亿亩，人均2.95亩，其中有效灌溉面积1.07亿亩，人均1.16亩，灌溉面积约占耕地面积的40%。其中林果和草场灌溉面积分别为1690万亩和850万亩，分别占全国的35.8％和35.9％。但大多数灌区建于50～60年代，输配水系统老化失修、配套程度低，田间灌水技术落后，目前大部分灌区仍沿用传统的粗放灌溉管理模式即田水漫灌，灌溉水利用系数平均不足0.4，农田平均灌溉定额为671m3/亩，比全国平均水平457m3/亩高214m3/亩。农业节水潜力很大。西北地区有30万亩以上的大型灌区近70处，控制灌溉面积6000多万亩，对这些灌区进行以节水灌溉为中心的技术改造，是解决西北水资源问题的重要措施。

三、不同节水灌溉方式的优越性对比

目前在我国推广应用的节水灌溉型式主要有以下几类。

1、渠道防渗输水灌溉

渠道输水是目前我国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4~0.5，差的仅0.3左右，也就是说，大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到0.6~0.85，比原来的土渠提高50％~70％。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点，是当前我国节水灌溉的主要措施之一。

2、管道输水灌溉

管道输水灌溉是利用管道将水直接送到田间进行灌溉，以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比，具有输水迅速、节水、省地、增产、投资少等优点，水的利用系数可提高到0.95；省电20％~30％；省地2％~3％；增产幅度10％左右。

3、喷灌

喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段，并通过喷头分散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式，在很多发达国家已广泛采用。喷灌的主要优点如下：(1)节水效果显著，水的利用率可达80％。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。(2)作物增产幅度大，一般可达20％~40％。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂等，增加了15％~20％的播种面积；灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。(3)减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。(4)减少了农民用于灌水的费用和劳力，以便节约时间用于增加农民收入。(5)有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。(6)避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。

4、微喷

微喷是新发展起来的一种微型喷灌形式。其利用塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部灌溉。省水：比一般地面灌溉省水约1/3~1/2，比喷灌省水15%~25%。节能：一般工作压力为50~150Kpa，比喷灌低，因省水，也节约了提水所需的能量约50％。节省劳动力。灌水均匀度可高达90%。增产：与其它灌水方法相比一般可增产30%左右。能改善田间小气候，可结合施用化肥，提高肥效。对土壤和地形的适应性强。在一定条件下还可以利用微咸水资源。

5、滴灌

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95％。滴灌比喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。结合我国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统，大大降低了工程造价，为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。

其中，水窖滴灌是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖(或其它微型蓄水工程)内， 再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田，解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用。

地下滴灌是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内，灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔，埋入地下植物根部附近进行灌溉，俗称“渗灌”。 地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点，果树、棉花、粮食作物等均可采用。

6、膜上灌、膜下灌

用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点，又具有地膜覆盖的优点，节水增产效果更好。

7、渗灌

是继喷灌、滴灌后，一种新型的有效地下灌溉技术，是在满足作物生理生长需求的技术条件下，将以前对土地的灌溉转变为对作物根系的直接灌溉。采用新型的亚表层渗灌防堵系统，可较地面灌溉节水70%~80%，提高土地利用率50%以上，冬季提高地温20c~30c以上，增强温室抗寒能力，降低空气相对湿度约20%左右，利用透光，提高光能利用率，可延长植物光合作用时间，可节省灌溉用工约90%以上，节省电能约60%以上，节省病虫害防治费用，可做到不用或少用农药。

8、控制灌溉

根据农作物不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉，既节约用水，又有利于农作物生长，可改变以往农作物大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资，只要按照节水灌溉制度灌水即可。

9、坐水种

在一些水源短缺的地方，春播时常因春旱出不了苗或出苗不齐。为保全苗，采用机械或畜力用水箱、水袋拉水，在播种时进行点灌，以解春旱，俗称“坐水种”。这种方法投资少、简单易行，是有效的节水增产方式。播种时每亩用水量仅5m3~10m3，丰水年可增产10％~15％，干旱年可增产60％~70％。

10、作物调亏灌溉技术

调亏灌溉是根据作物的遗传和生态特性，即从作物生理角度出发，在作物生长发育的某些时期受到一定程度的有益水分胁迫，通过影响光合产物向不同组织器官的分配，从而提高最终产量而舍弃营养器官的生长量和有机合成物质的总量，达到节水增产、改善作物品质的目标，是节水灌溉管理技术。调亏灌溉的关键在于是从作物的生理角度出发，根据作物的需水量特征进行主动的调亏处理。实践证明心：调亏灌溉实现了产量、水分利用、品质的全面提高。

四、节水灌溉方式在西北地区推广的必要性

水资源短缺与节水是我国尤其是我们大西北地区不得不面对的问题，其不仅关系到粮食生产、生态建设，并且也关系到国家的安定团结。随着西部大开发战略的实施，西北地区工、农、林、牧业及城市用水还将大幅度增加。但是，在南水北调西线工程建成之前，西北地区农业用水总量不但不会增加，反而只会减少，其将制约着西北地区在工业和城市发展中的步伐。因此，西北地区农业要发展，要满足未来人口的增长对粮食的需求，节水农业将是缓解现有水资源紧缺的有效途径。目前我国的节水灌溉工程技术与节水灌溉农艺技术方面已有相当的技术支撑和储备，但其应用面积及范围还是有限。我们要开发西部，其基本保障条件还得依靠于农业的快速发展，因此，我们西北地区的灌溉农业只能走内涵式发展道路，通过灌区节水改造挖掘农业节水潜力，在节水中求得农业的快速发展。进而取得更大的经济效益、社会效益、生态效益。

参考文献：

[1]中国科学院遗传与发育生物学所，解决中国干旱缺水问题和发展区域现代农业方略探讨[M].

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论文摘要 沙漠化是土地荒漠化的一种类型，主要成因是气候因素和人类不合理的生产活动。沙漠化对人类社会经济生活产生了严重的危害。防风固沙和合理水资源利用是沙漠治理的2个关键问题，为此可开展工程治理、植物治理和汲水、输水及灌溉等一系列治理方法。

中国是受沙漠化严重危害的国家，自20世纪50年代起，我国就已开始大规模的沙漠治理研究。沙漠化是沙质荒漠化的简称，是土地荒漠化的一种类型［1］。沙漠化土地的土壤粒间孔隙大，内部排水快，蓄水量少且易蒸发失水。且砂质土的毛管较粗，毛管水上升高度小，如果地下水位较低，不能湿润表土，植物则很难在表土上生长。笔者论述了土地沙漠化的危害及沙漠治理的主要方法，并重点比较不同技术间的优缺点，为土地沙漠化的治理提供依据。

1 土地沙漠化的成因及其危害

1.1 主要成因

1.1.1 气候因素［2］。赤道地区的上升气流在高空向两极方向流动，由于地球旋转偏向力的影响， 在南北纬30°附近，大部分空气不再前进，而在高空积聚，并辐射冷却下沉，近地面气层常年保持高气压，气象学上称之为“副热带高压带”。这一地带除亚欧大陆东岸季风气候区外，其他地区气候干燥，云雨少见，而成为主要的沙漠分布区。

1.1.2 人类不合理的生产活动。人口增长和经济发展使土地承受的压力过重，过度开垦、过度放牧、乱砍滥伐和水资源不合理利用等使土地严重退化，森林被毁，气候逐渐干燥，最终形成沙漠［3］。

1.2 危害 土地退化不仅使生态环境恶化，土地承载力下降，而且对土地利用退化区域及其周边地区社会经济生活产生深远影响。我国的西北、华北地区，仅2000年春季连续发生12次扬沙、沙尘暴天气，均波及北京，该恶劣天气范围广，强度大，为近50年所罕见［5］。

在1977年联合国荒漠化会议上，联合国环境署对全球荒漠化灾害进行了估算，因荒漠化造成的农业生产损失保守估算为263亿美元。Dregne等人于1991年对全球荒漠化进行了新的评估［6］，得出在全球范围内由荒漠化造成的损失为422.08亿美元，其中灌溉农业损失107.85亿美元，旱作农业81.89亿美元，草原232.34亿美元。数据显示：中国每年因土地沙漠化灾害而造成的经济损失约541亿元［7］。

目前沙漠化仍在继续，沙漠仍在不断扩张。20世纪50年代后期至1975年，荒漠化土地扩展速度为1 560 km2/年，1975~1987年为2 100 km2/年，1988~2000年为近3 600 km2/年［8］。主要分布在我国北方的以下3个区域：半干旱地带的农牧交错区，占40.5%；半干旱地带波状沙质草原区，占36.5%；干旱地带绿洲边缘及内陆河下游地区，占23.0%。行政上包括西北、华北、东北地区共13个省份、自治区及直辖市。土地沙漠化对我国社会经济的发展造成了严重影响，在风沙危害严重的地区，许多农田因风沙毁种，粮食产量长期低而不稳。因此，土地沙漠化已成为我国必须解决的重大问题。

2 沙漠治理的主要方法

2.1 防风固沙

2.1.1 设置沙障。主要有草方格沙障、黏土沙障、篱笆沙障、立式沙障、平铺沙障等。草方格沙障使用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上扎成挡风墙，以削弱风力的侵蚀，同时有截留降雨的作用，能提高沙层的含水量，有利于沙生植物的生长。黏土沙障是将黏土在沙丘上堆成高20~30 m的土埂，间距1~2 m，走向与风向垂直。黏土固沙施工简单，固沙效果较好，且具有良好的保水能力，但需要大量的黏土。

2.1.2 在沙面上覆盖致密物。以色列尝试了一种塑料薄膜固沙法［9］，即将塑料薄膜覆盖在沙漠上，并用石头等重物压住。这种方法可有效防止水散失，但塑料薄膜易被风刮起，使其丧失固沙和保水功能，同时造成二次污染。

2.1.3 利用废塑料治理沙漠［10］。该方法可有效固沙和保水。利用简单工艺将废塑料改性成为固沙胶结材料，然后在所种植物周围的沙表面喷洒1层固沙胶结材料，15~20 min后固沙胶结材料就将表层沙胶结在一起，形成黏性固沙层。固沙层为柔性，很难开裂，且固沙层由固沙胶结材料与表层沙紧密黏结，重量较大，大风也很难将其刮起。

2.2 植物治理 沙漠植物治理指在沙漠地区播种沙生植物，以阻止沙漠扩张及改善沙漠土地。沙生植物具有水分蒸腾少，机械组织、输导组织发达等特点，可抵抗狂风袭击，并尽快将水分和养料输送到亟需的器官，其细胞内经常保持较高的渗透压，具有很强的持续吸水能力，使植物不易失水，能够适应干旱少雨的环境［11］。其治理的方法：①在沙漠地区有计划地栽培沙生植物，造固沙林。一般是在沙丘迎风坡上种植低矮的灌木或草本植物，固住松散的沙粒，在背风坡的低洼地上种植高大的树木，阻止沙丘移动；②在沙漠边缘地带造防风林，以削弱沙漠地区的风力，阻止沙漠扩张。防风林的效果与林带的高度有关，树木越高大防风效果越好。此外，还与树木的疏密结构和透风性能有关。其类型有3种：紧密结构林带、疏透结构林带及通风结构林带。植物治理的效果重点在于选择适当的树种和科学的林带结构。

2.3 水资源利用 水资源利用在沙漠治理过程中最为重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠区域的降水量不稳定，一般随气候的变化而变化，湿润年份降水量多，而干暖年份降水量少。沙漠地下水较稳定，其沙层厚，具有一定的“隔热”性，使水得以在地下保存。但这种稳定是相对的，受到降水的制约［12］。解决水资源主要从汲水、输水和节水灌溉等方面考虑。

2.3.1 汲水。其方式主要有2种：①地下井汲水工程。在含有水体的古河道、古湖泊或地下水发育的沙漠区域可以建立地下井。井深度及口径的确定要综合考虑需水量、水层厚度与井底持力层等因素。②坎儿井。坎儿井是井渠相连的汲水工程，由地表开挖许多竖井，挖到含水层，然后再在各竖井的底部相互挖通，以洞相联，形成地下渠道，在新疆地区被大量应用［13］。渠聚的地下水顺渠道流至坎儿井的终端，引水出地面流入渠沟再进行灌溉。由于其沿山前倾斜的冲积层挖掘，渠头水位高，终端水位低，无需动力设备即可把水引到地面，且在地下渠道流动，蒸发损耗量小。

2.3.2 输水。水资源的输送方式主要有渠道引水和管道输水［14］。①渠道引水。这是我国农业进行灌溉的主要方式，目前全国渠系水的利用系数为30%~40%，即输水损失率高达60%~70%。②管道输水。该方式可减少水资源在输送过程中的蒸发和流失，其输水损失率仅为20％~30％，且输送量大。

2.3.3 节水灌溉。节水灌溉技术主要包括喷灌和微灌技术。喷、微灌技术与地面灌溉相比，节水30%~70%，被广泛应用。①喷灌。被大量用于沙地的灌溉，其效果与风速的大小有关。据陈渠昌等人［15］测试：风速小于3 m/s时，喷灌的喷洒均匀度一般在80％左右；风速小于2 m/s时，喷灌的喷洒均匀度可达85％以上。②微灌。微灌是按照植物需水要求，通过压低管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中［16］。微灌形式较多，有滴灌、地表下滴灌、微型喷洒灌、涌泉灌等，其中应用较广的是滴灌。微灌具有很多优点，如比喷灌省水15%~25%；灌水均匀；微灌工作压力比喷灌低，节约了抽水的能量；较其他灌溉方法增产30％左右；自动控制，省力且非常方便。虽然微灌的效果明显优于喷灌，但其对水质要求高，投资成本高，限制了其应用规模。目前，在我国沙漠、沙地地区最理想的灌溉方式仍然是喷灌。③小畦灌。其方法即长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦的“三改”畦灌灌水技术，具节水、灌水均匀、减轻土壤冲刷等优点。畦灌试验资料［17］表明：采用小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别增产10.9%、11.7%和29.1%。在同等产量条件下，小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别省水13.73%、22.90%和48.45%，长畦分段灌比一般畦灌省水40%~60%，灌溉效益提高1倍。

参考文献

［1］ 黄昌通. 土壤学［M］. 北京：中国农业出版社，2000.

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篇5

关键词 施肥；存在问题；测土配方施肥；技术；效果；黑龙江富裕

中图分类号 S147.3 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2011）21-0297-02

测土配方施肥项目是国家示范项目[1-3]，由黑龙江省土肥管理站组织牵头，富裕县农业技术推广中心负责此项工作，是国家测土配方施肥项目唯一实施单位。具体服务内容包括测土化验、配方供肥、施肥指导、技术培训、跟踪服务等。测土配方施肥是一项重要的农业增产增收技术措施，望广大农户积极使用测土配方施肥技术，提高科学种田水平，达到增产、增收、增效的目的。

1 富裕县施肥存在的问题

一是施肥技术不到位，肥料利用率低。化肥一次性投入量大，未能分期施，施肥浅、损失大、利用率低。氮肥当季利用率为35%，磷肥的当季利用率为15%～20%，钾肥的当季利用率为50%。二是有机肥投入量少，化肥投入量大。富裕县施肥经历了由施用单一元素肥料到多元素肥料混合使用的过程。三是化肥投入氮、磷、钾比例失调。目前，农作物在施肥上均存在着氮、磷、钾比例失调问题。四是微肥重视不够。农作物生长发育必需的营养元素16种，农作物对其需要量差别很大，且其在土壤中相互促进，相互制约，存在平衡关系，特别是某一种微量元素不足，尽管作物对其需要量十分微小，会产生微量元素不足，从而导致减产。

2 测土配方施肥的内容

测土配方施肥是在测土分析和田间肥料试验的基础上，根据土壤的供肥性能、作物的需肥规律及肥料效应，结合有机肥料的合理施用，按需施肥，科学地提出氮、磷、钾及中微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法[4-6]。测土配方施肥是一项科学的作物施肥管理技术，其基础是通过土壤化验分析了解土壤中的供肥情况，结合肥料的释放规律及作物的需肥特点，确定合理的施肥配方，包括肥料的种类、用量和配比，根据配方科学施用。因此，该技术主要包括：科学采取土样，并对其土壤养分含量进行准确测定；在分析土壤养分的基础上，依据作物的需肥特性进行配方；在农业科技人员的指导下，依据配方进行科学合理施肥。

3 测土配方施肥方法

3.1 土样采集

一是制定采样规划。参考乡级行政区域图及土地利用现状图，做好采样规划设计，确定采样地点、采样路线。二是划分采样单元。根据土壤类型、土地利用现状、肥力水平等因素，将采样区域划分为若干个采样单元。沿江洲区以13.33 hm2为1个采样单元，丘岗地以6.67 hm2为1个采样单元。采样单元应尽可能包括当地不同土壤类型和不同肥力水平。采样单元应细化到村组。三是确定采样地点。采样地点确定在每个采样单元相对中心位置的典型地块。采用GPS定位，并记录经纬度（精确到“0.1”）。采样点要避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。四是采样原则与方法。按照随机、等量和多点混合的原则进行采样。在典型地块采用“S”形布点采样，取样点为15～20个，采样深度根据耕作层深浅及种植作物而定，一般水稻田为20 cm、棉花地30 cm左右。每个采样点的取样深度、采样量及上下层比例均要相同。样品量以1 kg左右为宜，如果过多就用对角线四分法进行取舍。五是做好样品标记。用铅笔写好2份土样采集标签，样品袋内外各1张。内标签必须用小塑料袋装好并密封，以防损毁。

3.2 配方肥的施用

按照测土结果进行配方，除了施用配方肥外，还应按照作物对各种养分的需求，增施些中微量元素，按照施肥接力的方法（底肥、种肥、追肥）进行科学施用。水稻高产需要的土壤肥力条件：水稻幼苗适合的pH值为4.5～5.0，分蘖前期为7.5以下，分蘖后期应保持在7.9以下。水稻需肥比例为2∶1∶3。适合作水稻底肥的氮、磷、钾的比例为22∶16∶18或19∶19∶19，适合追肥的氮、磷、钾比例为30∶8∶12或30∶5∶14等。玉米高产需要的土壤肥力条件：pH值6.5～7.9，有机质15 g/kg以上，碱解氮120～178 mg/kg，有效磷10～15 mg/kg，有效钾120～200 mg/kg。通过2006年对全县土壤养分化验测定得出：富裕县碱解氮的丰缺值是120～178 mg/kg，有效磷的丰缺值是10～15 mg/kg，速效钾的丰缺值是120～200 mg/kg，有机质的丰缺值是15～40 mg/kg。

4 测土配方施肥技术的效果

通过测土进行合理施肥，可以避免过量施用化肥对土壤造成的污染，对发展生态农业有极为重要的意义，并具有以下效果。

4.1 节约成本，保护环境

进行测土配方施肥，根据土壤的供肥状况和作物的需肥特点进行肥料配比、品种选取、施肥量确定，可以降低化肥施用量，减少浪费，并提高化肥利用率，保持土壤的均衡供肥，减少农药使用量，增强作物抗逆性，保证了作物健壮生长，有效降低农药、化肥污染，保障了农产品及环境的安全。

4.2 提高产量，改善作物品质

科学合理进行配方施肥，保证了农作物不同时期对营养的吸收，实现作物产量提高5%～20%以上。同时，施肥方式不仅决定农作物产量的高低，同时也决定农产品品质优劣。测土配方施肥技术可达到平衡施肥的效果，作物营养供给均衡，减少病害的发生，提高作物的抗逆能力，能有效提高农产品的等级和品质。“瓜不甜、果不熟、菜无味”是对施用化肥的误解，其实这种现象是滥用化肥而导致的，通过测土配方施肥，可以使农作物的品质与产量均得以保证。

4.3 优化农作物布局，发展区域优势农产品

为发展优质、高产、高效农业，根据土壤及气候等因素，在对土壤进行分析基础上合理布局适合的农作物种植区域，进行科学施肥管理，是增加农民收入的有效途径。实践证明，测土配方施肥是以测土化验和肥料田间试验为基础的实用技术，实行测土配方施肥，可实现作物增产5%～20%，化肥利用率提高10%以上。在合理施用有机肥料的基础上，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，科学提出氮、磷、钾及中微量元素等肥料的施用数量、品种、施用方法和适宜时期。

4.4 培肥土壤，改善土壤肥力

富裕县在农业生产过程中存在施肥不合理的现象，主要表现在养分失衡，少施不施钾肥，偏施滥施氮肥，加上有机肥施用量少，导致该地区的土壤结构遭到一定的破坏，从而导致肥力下降。为了使土壤缺失的养分及时获得补充，应进行测土配方施肥，用以掌握土壤中的养分结构，从而实现根据需要进行配方施肥，才能改善土壤理化性状、维持土壤养分平衡。

5 参考文献

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篇6

关键词 耕地；土壤养分；施肥建议

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）24-0250-02

Analysis of Nutrient Condition about Cultivated Soil in Fenghuang Town of Sanya City

OU Hai 1 CHEN Yan 2

（1 Sanya Agricultural Technology Extension and Service Center of Hainan Province，Hainan Sanya 572000；

2 Yacheng Agricultural Serice Center of Sanya City）

Abstract 260 samples of farmland soil of fenghuang town in Sanya City were collected. The soil reaction，the content of organic matter，alkaline hydrolysis nitrogen，available phosphorus and available potassium were tested. The result showed：the average value of the pH of the farmland soil was 5.27，in general，the soil was acidic，the acidification of the soil was really serious. The content of organic matter was deficient，the majority of it was in the middle level and the average value was 2 mg/kg.Alkaline hydrolysis nitrogen was secondly abundant，its average value was 98.59 mg/kg.Available phosphorus was really abundant，the average value was 39.685 mg/kg.Available potassium was deficient，the average value was 80.78 mg/kg.According to crop planting conditionas and soil nutrient charcteristics，suggestions of fertilization were put forward for refernce.

Key words cultivated soil；soil nutrient；suggestion of fertilization

三亚市凤凰镇土地面积595 km2，其中土地面积487 km2。现有耕地面积2 015 hm2，是我国南繁育种的重要基地及冬季瓜菜种植基地。近年来，耕地面积逐渐减少，且土壤生产力日益下降[1]。因此，要开展测土配方施肥，根据作物需肥规律，土壤供肥性能与肥料效应，在施用有机肥的基础上进行合理施肥，最大限度提高耕地资源的利用，保证农业可持续发展[2]。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

试验采用棋盘式采样法。共设样点260个，在每个取样点取5～10个土样混合成1个土壤样品，每个样品重约0.5 kg。土壤样品经过风干、研磨、过筛后装于塑料封口袋中备用。

1.2 分析方法及数据处理

pH值：pH计法（水土比为2.5∶1）；有机质：重铬酸钾容重法-外加热法；碱解氮：1 mol/L NaOH碱解扩散法；有效磷：0.05 mol/L浓HCl—0.025 mol/L浓H2SO4浸提钼锑抗比色法；速效钾：NH4OAc浸提，火焰光度法。每个土壤样品重复3次，取平均值分析[3]。使用Excel进行数据处理。

1.3 土壤养分分级标准

土壤养分丰缺情况分析参照海南省农科院化验室提供的土壤养分分级标准[4]。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值

土壤酸碱性是土壤的重要属性之一，对土壤养分的有效化、土壤性状及作物的生长发育均有影响。

从表1可以看出，根据土壤酸碱度划分标准，三亚市凤凰镇260个土壤样本中，呈强酸性的占总样本的12.7%；呈酸性的占总样本的51.9%；呈微酸性占总样本的31.9%；呈中性的，样本占总数的3.1%；呈微碱性的样本，占总样本的0.4%；土壤pH值分布在3.58～7.71，平均为5.27。三亚市凤凰镇的土壤整体呈酸性。

2.2 土壤有机质

土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础。土壤有机质不仅是土壤中各种营养元素特别是N、P的重要来源，而且还是土壤微生物生命活动的能源。此外，它在对土壤水、气、热等肥力因素的调节，对土壤理化性状及耕性的改善等方面都有明显的效应[5-6]。

从表2可以看出，三亚市凤凰镇耕地土壤260个样本中，有机质含量为0.068 5～47.15 mg/kg，平均值为2 mg/kg，主要为3级和4级水平，样本数为89、131个，各占样本总数的34.2%、50.4%。有机质含量普遍偏低。

2.3 土壤碱解氮

植物所利用的氮源主要来自于土壤，氮肥的合理施用及科学管理，不仅提高作物产量，改善作物品质，还可有效减少氮素损失对环境的污染与危害[7]。

从表3可以看出，三亚市凤凰镇耕地土壤的碱解氮含量有29.6%处于高水平，50.3%处于中等水平，14.2%处于低等水平，还有5.8%处于极低水平。碱解氮含量丰富，平均值为98.59 mg/kg。

2.4 土壤有效磷

磷素是作物营养三要素之一。增加土壤磷素营养，是作物高产优质的基础，磷还可以提高作物抗性，增加作物适应逆境的能力。此外，良好的磷素营养环境，还能促进土壤中固氮生物的繁殖和固氮作用，提高了土壤肥力。因此，土壤磷素的丰缺，历来是影响土壤肥力水平的重要因素之一[8]。

从表4可以看出，凤凰镇耕地土壤有效磷平均值39.685 mg/kg，有效磷含量有52.7%处于高等和极高水平，28.1%处于中等水平，19.2%处于低等和极低的水平。

2.5 土壤速效钾

钾对提高农作物产量和改善农产品品质均有明显的作用，而且还能提高植物适应外界不良环境的能力，因此它有品质元素和抗逆元素之称。

从表5可以看出，凤凰镇耕地有53.1%的土壤速效钾含量处于中等和较缺水平，21.2%处于缺乏水平，8.1%处于极缺乏水平，只有17.7%处于高等水平。总体来说，土壤中速效钾含量处于缺乏状态，平均值仅为80.78 mg/kg。

3 结论与讨论

（1）三亚市凤凰镇耕地土壤pH值大体上呈酸性，占总样本数的96.5%，其中呈强酸性的占总样本数的12.7%，土壤酸化严重。生产中造成土壤酸化的原因主要有：化肥施用、工业污染、环境因素以及农药不科学使用。在耕作过程中应根据土壤质地适量施用石灰、草木灰、有机肥，一般熟石灰用量750 kg/hm2，石灰石粉为1 500 kg/hm2。砂质土可少些，黏质土可多些。也可撒施草木灰600～900 kg/hm2。耕种时施用有机肥，以平衡土壤养分，增加土壤钙镁含量，培肥土壤。

（2）有机质含量较低，中等和较缺水平的土壤样本，占样本总数的84.6%，只有9.7%处于较高水平。凤凰镇位于热带地区，农业生产周期快，复种指数高，耕作强度更大，导致有机质含量偏低。对于有机质含量偏低的土壤，合理的施肥措施、耕作方式、种植制度等都是提高土壤有机质含量的基本途径。常用增施有机肥的措施包括秸秆覆盖、种植绿肥和增施农家肥，有机肥料与无机肥料配合使用是提高土壤有机质含量的重要手段。

（3）碱解氮含量丰富，有29.6%处于高水平，50.3%处于中等水平，14.2%处于低等水平，只有5.8%处于极低水平。

（4）有效磷含量极为丰富，52.7%处于高等和极高水平，28.1%处于中等水平，19.2%处于低等和极低水平。

（5）速效钾含量缺乏，有53.1%的土壤速效钾含量处于中等和较缺水平，处于缺乏和极缺水平的样本占29.3%，只有17.7%处于高等水平。要维持土壤钾素平衡，光靠增施钾肥难以从根本上解决问题。不仅要增施钾肥以补充作物吸收带走的钾，还需要采取秸秆还田、增施有机肥等措施。在宏观施肥结构上提倡稳氮、控磷、增 钾的施肥措施。据研究，秸秆含钾量可达到2.7%左右，若稻田施用干秸秆4 500 kg/hm2，相当于投入氯化钾202.5 kg/hm2，是一种值得大力开发应用的钾肥资源，秸秆还田对土壤有良好的培肥作用。因此，根据耕地土壤缺钾面积大且化学钾肥紧缺的现状，应继续大力推广秸秆还田，加强钾素的农田内部循环。同时适量使用氮钾二元复混肥，补充土壤钾素不足。

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篇7

（新疆广播电视大学，新疆乌鲁木齐830049）

收稿日期：2014—12—09

摘要：水肥一体化技术是现代农业发展的一项重要技术。本文归纳总结了水肥一体化技术的发展历史和应用现状，并针对目前存在的问题提出加快水肥一体化的发展对策。

关键词 ：新疆；水肥一体化技术；对策

水肥一体化技术是指对水分和养分的综合协调和一体化管理，狭义来说就是利用管道滴灌系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和水肥高效利用的农业技术[1]。应用水肥一体化技术的关键是要根据不同作物特点，如作物的需肥特点、土壤环境和养分含量状况以及作物不同生育期需水、需肥规律进行需求设计，使水和肥料在土壤中以最优化的组合状态供应给作物吸收利用。水肥一体化又可称为“水肥耦合”、“灌溉施肥”、“随水施肥”等。

水肥一体化可以提高水分利用率，在大田条件下，微灌施肥技术与传统大水漫灌相比，可节水30％以上[2]。同时在提高肥料利用率方面效果显著，水肥一体化技术与传统施肥技术相比，滴灌施肥不仅能明显增加作物产量，而且可节省大量的肥料施用量，节省的肥料量达25％ ~ 50%[3]。水肥一体化可以改善作物生长的微环境，起到增加作物产量、改善农产品品质的作用。

1国内外应用与发展概况

水肥一体化技术源于以色列，20世纪60年代初随着塑料工业的发展，农田中开始应用塑料制造滴灌设备，随之水肥一体化技术开始被应用开来。到如今以色列已成为全球使用水肥一体化技术比例最大的国家，在果园、温室、大田、绿化等方面已全面应用此项技术，占灌溉面积的67.9％。从世界范围看，大都为干旱缺水和经济发达的地区和国家。

我国水肥一体化技术从1974年开始，当时引进了墨西哥的滴灌设备，试验点仅有3个，面积约为5.3 hm2，试验取得了显著的节水节肥和增产效果。1980年我国第一代成套滴灌设备研制生产成功。一年后，在引进国外先进生产工艺的技术上，我国灌溉设备的规模化生产基础逐步形成，在应用上由试验、示范到大面积推广[4]。当前，水肥一体化技术已经由过去的局部试验示范发展成为现在的大面积推广应用，辐射范围从华北地区扩大到西北干旱区、东北寒温带和华南亚热带地区。覆盖设施栽培、无土栽培、果树栽培及蔬菜、花卉、苗木、大田经济作物等多种栽培模式和作物，特别是西北地区膜下滴灌施肥技术处于世界领先水平。

2水肥一体化技术在新疆的应用

新疆地处欧亚大陆腹地，远离海洋，降水稀少，属于典型的内陆干旱、半旱区域。全区昼夜温差大，气候干燥少雨，时空分布不均匀，总体呈现出西北多、东南少，春旱、夏洪、秋缺、冬枯的特点。其中北疆降水在150 ~ 200 mm，南疆不足100 mm，最少的地区降水仅为10 mm。农业全部用水量比重高达80%，其中灌溉用水占到农业用水的90%。新疆农业灌溉用水量大除了与特殊的气候因素有关，还与传统的粗放型灌溉有关，粗放型灌溉在很大程度上加剧了水资源短缺问题的严重性。降雨量低于农作物生长所需水量，同时蒸发较为强烈，水是农业的命脉，对于新疆绿洲农业可以说没有灌溉就没有农业。这就决定了新疆地区灌溉对农作物生长起到至关重要的作用。

新疆兵团农场1977年就开始引进滴灌技术，但只在小面积上试用。“九五”后期，微灌技术得到了迅猛发展。1996年，新疆建设兵团引进滴灌技术并与大面积推广的薄膜覆盖技术相结合展开试验示范，一举获得成功，为解决新疆水资源不足的问题探索了一条节水、高产、高效的道路。1998年，由兵团科委、水利局等有关部门负责就“干旱区棉花膜下滴灌结合配套技术研究与示范”课题开展了3年研究工作，由新疆农垦科学院、石河子大学、兵团第八师和第一师4个单位承担，80多位各学科、各单位的中高级科技人员通力协作公关，田间观测和室内试验并举，研究与示范相结合，完成了试验研究任务，取得干旱区棉花膜下滴灌配套技术成果。具有较好的经济、社会、生态效益，具有广泛推广价值[5]。

目前，我国水肥一体化技术主要应用模式有3种，分别是滴灌水肥一体化技术、微喷灌水肥一体化技术以及膜下滴灌水肥一体化技术。在新疆应用较为广泛的是膜下滴灌水肥一体化技术。地膜覆盖对作物有提早成熟期、保墒、增温、抑盐、增产和减少病虫害等功效。地膜覆盖栽培已成为新疆棉花栽培的主要方式。当前新疆滴灌施肥的主要方式是基施与随水滴灌施肥相结合，也有部分田块是将滴灌施肥作为所需的全部随水滴施。新疆的棉花膜下滴灌施肥技术已作为棉花生产的标准技术，并得到大面积推广，技术处于世界领先水平[1]。

近年来，随着膜下滴灌技术的日渐成熟和滴灌设备在新疆国产化水平的提高，滴灌系统投资逐渐降低，使滴灌技术呈现迅猛发展的势头，膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉用水量的12.5%，是喷灌用水量的50%，是露地滴灌用水量的70%。目前，新疆生产建设兵团采用滴灌施肥的面积迅速扩大，已由2000年的1.6万hm2迅速增加到2012年的66.7万hm2以上，增长了40倍，新疆全区滴灌施肥面积已突破200万hm2，占总耕地量的50%[6]。新疆膜下滴灌技术最初用于棉花，发展至今棉花膜下滴管技术具有较为成熟的技术和成功经验，可以减少无效的棵间蒸发，提高灌溉水利用效率。与沟灌相比平均节水53.96％，增产l8.4％ ~ 39.0％ ，籽棉单产增幅为58.0 ~ 94.1 kg/667 m2[7]。目前该技术还普遍用在适宜覆膜灌溉的作物上，如玉米、小麦、番茄、辣椒、西甜瓜、打瓜、油料等，潜力巨大。新疆农业科学院综合试验场于2009年建成国家现代化农业示范区高标准节水示范基地，水肥一体化技术分别在棉花、玉米、小麦、籽瓜、豇豆、葡萄、苗木等多种作物上应用[8]。新疆农业大学对于红枣和葡萄滴灌水肥耦合进行了长期的试验，得出了不同产量和品质为经济目标下灌水量和氮、磷、钾施肥量的最佳配比值[9-10]。水肥一体化技术减少了对水源、土壤等农业生产基础资源的破坏，为新疆乃至西北半干旱区作物的可持续发展提供了技术支撑和保障。自治区决定2010年到2020年进一步加大对农业高效节水灌溉工程建设的支持力度，计划全疆地方每年新建高效节水灌溉面积20万hm2，这些为开展水肥一体化技术提供了较好的条件。

3存在问题及发展对策

新疆的水肥一体化技术虽然起步早，发展的也比较成熟，但在长期的发展和完善过程，还有许多问题亟待解决。

3.1水肥一体化高产高效的机理研究少且不够深入，需进一步加强

目前，新疆地区各科研机构对水肥一体化技术进行广泛研究，主要集中在棉花、葡萄、蔬菜、玉米等作物上，但是大部分的研究工作中除棉花有相对较深的机理研究外，对于其他作物的研究则侧重于水肥一体化技术对作物产量、水分和肥料的利用率指标上，而对不同作物水肥耦合效应致使作物高产高效机理的研究较少。同时对于不同作物在不同气候、土壤条件下，如何发挥水肥一体化效果的研究还很少。因此，深入探讨水肥耦合理论，明确区域条件下的“以肥调水、以水促肥”原理，确定合理的施肥量、施肥时间及方法,在提高水肥利用效率的同时满足作物高产与优质的最佳水肥阈值。滴灌施肥条件下土壤理化性状的变化情况、水肥耦合条件下肥料利用率提高的机理、干旱地区滴灌条件下土壤盐分消长变化规律及土壤盐渍化的防治措施；滴灌施肥与全层施肥如何协调配套以及滴灌施肥条件下土壤培肥的有关技术问题等需要展开进一步的深入研究[11]。新疆是绿洲农业区，生态环境的保护和持续发展是非常重要的问题，因此，加强水肥高效利用对环境污染影响的研究，使旱地农业发展成为高效、优质、高产的生产体系，将作物品质作为一个十分重要的环节来抓，以使旱地农业实现生态效益和经济效益的双丰收，走上持续高效发展之路。

3.2水肥一体化技术的推广与普及工作亟待加强

由于新疆兵团作物的种植，尤其是棉花种植的直接从业人员多是短季工或者是内地的自流人员，受教育程度相对较低，缺乏水肥一体化的理论和实践经验。另外，肥料生产企业普遍对农化服务重视不够，多数只重视肥料配方的经济型和产品的宣传，对农工如何施用肥料技术的服务较少，使得部分地区在种植棉花时，大量施用化肥作为基肥，部分棉田基肥施用比例甚至高达60% ~ 70%，影响了肥料的利用率。在滴灌施肥时，未根据土壤肥力以及作物需肥规律进行施用，多凭借经验随意操作，养分配比、用量分配不当，施肥时期及次数不合理现象较为普遍，不仅没有达到节省开支的目的，反而增加成本，造成较大的亏损，不利于水肥一体化技术的推广。因此，在实际应用中，就应该切实提高新疆从业人员的素质，加强对水肥一体化技术的培训，完善技术培训制度，强化在实践中的技术指导，从而为水肥一体化技术走向成熟、扩大推广应用面积打好基础。

3.3水溶性肥料市场混乱急需规范

新疆市场上销售的水溶性肥料品种呈现多、乱、杂的特点，滴灌专用肥大都是通用的配方。市面上随水滴施的肥料除了常用的尿素、磷酸二氢钾外，还有许多品种的滴灌肥，其养分含量不同，价格高低不一，且养分含量在25% ～ 35%滴灌肥占主导地位[12]。一些生产商为了牟取利益，降低大量元素含量，添加一些价格相对便宜的微量元素、激素和植物生长剂，很难达到因土、因作物施肥，平衡施肥效果难以发挥。同时，一些单位或农户对水溶性肥料缺乏相关行业的知识，辨别能力差，听信经销商的宣传，有的贪图便宜随意购买价格低廉的肥料，盲目选择水溶性肥料致使施用后不但没有增产，反而有减产的现象发生，不但损害了广大农民消费者，还严重扰乱了化肥市场的正常秩序。因此，政府需加大对水溶性肥料市场的监管，整治源头，把好流通渠道和出厂关，对劣质生产企业和销售商严厉取缔和曝光，由此净化化肥经营市场。

参考文献

[1]陈广锋，杜森，江凤荣，等.我国水肥一体化技术应用及研究现状[J].中国农机推广.2013，29（5）：9-41.

[2]陆兴伦，宾士友，何礼新，等．广西农作物水肥一体化技术应用现状与发展对策[J].广西农学报，20l1，26(5):81-83，99.

[3]邓兰生，张承林，黄兰芬.滴灌施氮肥对香蕉生长的影响[J].华南农业大学学报，2008，29（1）：19-22.

[4]刘建英，张建玲，赵宏儒.水肥一体化技术的应用现状、存在问题与对策及发展前景[J].内蒙古农业科技，2006（6）：32-33.

[5]顾烈烽.新疆生产建设兵团棉花膜下滴灌技术的形成与发展[J].节水灌溉，2003（1）：27-29.

[6]白珍.二胺“流”进新疆棉田[EB/OL].fert.cn/news/2012/5/31/201253113404153417.shtml.

[7]刘兰育，柴付军，李明思，等.棉花膜下滴灌技术研究与应用[J].新疆农垦科技，2002（2）:26-28.

[8]宋刚，冯怀章，纪顺，等.膜下滴灌籽瓜种植水肥一体化技术应用[J]，农业科技，2013（12）：14-15.

[9]赵春艳.滴灌葡萄水肥耦合效应研究.2005.新疆农业大学:硕士论文.

[10]柴仲平.滴灌条件下红枣水肥耦合效应研究.2005.新疆农业大学：硕士论文.

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关键词：新型建筑材料 生态 绿色环保 绿色建材

一．现代绿色建材是指具有优异的质量、使用性能和环境协调性的建筑材料。其性能必须符合或优于该产品的国家标准；在其生产过程中必须全部采用符合国家规定允许使用的原、燃材料，并尽量少用天然原燃材料，同时排出的废气、废液、废渣、烟尘、粉尘等的数量、成份达到或严于国家允许的排放标准；在其使用过程中达到或优于国家规定的无毒、无害标准，并在组合成建筑部品时不会引发污染和安全隐患；其使用后的废弃物对人体、大气、水质、土壤等造成较小的污染，并能在一定程度上可再资源化和重复使用。现代绿色建筑材料种类和数量很多，主要有：

1．现代绿色混凝土材料

混凝土是现代建筑的主要建筑用材，所以发展绿色混凝土材料对于绿色建筑至关重要。①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土，其大幅度的提高常规混凝土性能的基础上，具有优良的耐久性、适用性、工作性、各种力学性能、体积稳定性和经济合理性等性能。高性能混凝土除采用优质水泥、水、集料外，还必须采用低水胶比掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成。②利用废弃混凝土生产的绿色混凝土。现在大量的研究表明,废弃混凝土可用作再生混凝土的骨料，也可取代部分优质石灰石生产水泥。将废弃混凝土清洗、破碎、分级并按一定比例配合后得到的骨料称为“再生骨料”，将再生骨料作为部分或全部骨料配置的混凝土成为“再生混凝土”。实验表明再生混凝土的抗压强度可满足设计要求,其它力学性能指标和耐久性指标与普通混凝土基本接近（抗压强度、弹性模量有所降低），用水量比普通混凝土多。③加气混凝土。加气混凝土（其中一类）是以石英沙为基础，以水泥和石灰为胶凝材料，以石膏为硬化剂，铝粉为发泡剂，经高温高压养护后形成的多孔状材料。④合成纤维混凝土。合成纤维混凝土现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度，防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹，减少表面裂缝和开裂宽度，增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用。⑥多孔预制块植栽混凝土。植栽混凝土有连续的空隙，在空隙部分，使用特殊的工艺技术填充无机培养土、肥料和种子等混合生长基料，施工后，种子发芽和生长所需要的水分，除靠保存在生长基料中的雨水外，还可吸收植栽混凝土下面的基层培养土中的水分，不需要另外浇水，这样既实现了绿化，有能防止构筑物表面被污染和侵蚀。植栽混凝土还具有相当好的透水性能，雨水可向地下渗透，这样有可以补充地下水资源，有可以减少城市市政雨水管道的排水压力。

2．木材

木材成为现代绿色建材的亮点，其随着技术的进步出现了许多新的使用形式。①彩色木材：利用先进的染色技术，使原生树木中所没有的色彩渗透在木材组织中，形成彩色木材。它又可分为两种，一种先天着色木材。即在树木生长各个时期，往树木根部浇灌或在树干部位灌注无害的水溶性配色营养液，色彩沿树木内部导管传输并被吸收、着色，形成彩色的木纹。另一种是后天着色木材。即选择富于纹理的木材切片，先脱色处理，然后染上合适的颜色。彩色木材适合作家具、天花板、墙面等大面积表面装饰，别有情调。②瓷化木材：用饱含钡离子的化学溶液浸泡木材使钡离子扩散、渗透到木材组织和细胞内，采用一定的工艺处理过程，木材变成瓷化木材。瓷化木材疏水、稳定、阻燃性能优异。经喷射火焰试验，不出火苗、几乎无烟，只产生低度碳化。这种超级阻燃木材适合大厅家具和装饰，适合车辆内部尤其是大型公共娱乐场所的内部装修。③塑化木材：将乙烯类树脂加压注入木材内部，形成塑化木材。塑化木材具有很强的压缩、弯曲、剪切综合强度，大大地缩小了诸如劈裂等缺陷，具有转自省略很强的耐磨强度和硬度。塑化木材将广泛用于地板装修工程中。④疏水木材：疏水木材在潮湿空气中膨胀率只有普通木材的一半，吸水率只有普通木材的1/5，疏水材料的原理是将木材中亲水性的活性羟基转化成疏水性的乙酰基。疏水木材可以用作浴室内装修、桌面和船舶内家具等，还可用于露天的装修。

3.保温隔热材料

保温材料根据其在围护结构的使用部位不同，可分为内、外保温隔热材料；根据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。保温隔热材料的主要性能指标有：导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料，可以用于内、外保温工程；以其形状的特点，具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求，性能比较稳定。优良的板块状保温隔热材料有：发泡型聚苯乙烯板（EPS），挤出型聚苯乙烯板（XPS），岩棉板，玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温，也用于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体状材料有两种类型，以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料，经一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。此外保温隔热材料还包括其它一些常用材料：空隙性材料，如空心砖、加气混凝土块；断桥隔热铝合金窗框，用导热性远远低于铝的隔条将铝型材隔断，形成铝材―隔热条―铝材组成的铝合金门窗型材；LOW―E低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。

4.防水材料

现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其它如保温、去污等功能，并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。①聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等（乳液或其它类）水性聚合物为主原料，加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料，涂刷或喷涂于基体表面，固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度，易与潮湿基面粘结的性能，又兼有聚合物涂膜弹性大，防水性好的优点，尤其是以水作为载体，克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端，是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程，还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。②渗透结晶型防水材料。渗透结晶型防水材料是指材料中含有的活性化学物质向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，从而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其优良。③塑料防渗补漏剂。塑料防渗补漏剂是一种能够迅速防止房屋渗漏的新型建筑化工涂料。其以废旧塑料纺织袋、塑料薄膜、泡沫塑料等废塑料为原料，再配以合理的增塑剂、固化剂，采用低压冷溶反应生产而成，具有塑化快，干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、弹塑性和耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化等特点。其生产过程不仅设备投资少、节约能源，而且彻底消除了废旧塑料对环境的污染。④聚乙烯双面复合防水卷材。聚乙烯双面复合防水卷材采用高压法生产低密度线性聚乙烯树脂为主要原料，两面复合化学纤维无纺布，并经特殊的工艺加工而成。具有较好的综合技术性能，如抗拉强度高、抗透气能力大、低温柔性好，适应温度范围宽,-45℃～110℃无变化，抗自然老化能力强，有较好的气密性，耐酸和碱腐蚀，使用寿命长等特出优点，是新建房屋或旧房维修较好的新材料。

总之，现代绿色建筑材料具有其发展的必要性，是现代建筑材料的发展方向，日益的受到各界的重视。现代绿色建筑材料的发展现状与发展速度都呈现良好的态势，表明其将有非常好的发展前景，将有越来越多的新型、高质量的绿色建筑材料被开发和使用。

二、常见的绿色建材在建筑业中的应用

1．结构材料

传统的结构用建筑材料有木材、石材、粘土砖、钢材和混凝土，现代结构用材料主要是钢材和混凝土。

（1）木材、石材，这两种材料是自然界提供给人类最直接的建筑材料，不经加工或通过简单的加工就可用于建筑。木材和石材消耗自然资源，由于木材是可再生的永续的材料，如果自然界木材的生长量与人类的消耗量相平衡，那么木材是最绿色的建筑材料。石材虽然消耗了矿山资源，但由于它的耐久性较好，生产能耗低，重复利用率高，可以说它也具有绿色建筑材料的特征。

目前能大规模取代木材的新型绿色建材还不是很多，其中应用较多的一种绿色建材是竹材人造板。我国是森林资源贫乏的国家,但我国的竹类资源十分丰富,素有“竹子王国”的美誉，因此好多人把竹材资源看作是替代木材的好的后备资源。

由于竹结构具有如上所述的众多优点,绿色建材――竹材人造板在土木工程领域的应用前景广阔。

（2）粘土砖，其能耗是比较低的，但它是以破坏良田为代价且是不可恢复的，可以说是最不绿色的建筑材料。20世纪90年代开始限制使用粘土砖到如今粘土砖已禁止生产和使用。

粘土砖的绿色替代建材的主要发展方向是利用工业废渣替代部分或全部天然粘土资源的新型建材。

由于工业废渣来源丰富，其力学性能普遍优于粘土砖，并且可以满足不同使用环境的要求，所以具有广阔的应用前景。

（3）钢材，由于钢材的不可替代性，因此“绿色钢材”主要发展方向是在生产过程中如何提高钢材的绿色指标上下功夫，研究发展新技术、新生产工艺，努力降低生产能耗，减少污染物排放，对生产过程中产生的废弃物资源化，加快钢材的绿色化进程。

（4）混凝土，由水泥和集料组成，是复合材料，它的生产能耗主要是由水泥生产造成的。而传统的水泥生产需要消耗大量的资源与能量，并且对环境的污染较大，所以水泥生产工艺的改善是绿色混凝土发展的重要方向。目前水泥绿色生产工艺主要采用新型干法生产工艺取代落后的立窑等工艺。

现今土木工程使用的绿色混凝土主要有低碱性混凝土，多孔混凝土，植被混凝土，护坡植被混凝土，透水性混凝土，吸收分解NOx的光催化混凝土，生态净水混凝土等。其中应用较为广泛的是多孔混凝土。

多孔混凝土也称为无砂混凝土，它只有粗骨料，没有细骨料，直接用水泥作为黏结剂连接粗骨料，它具有连续空隙结构的特征，其透气和透水性能良好，连续空隙可以作为生物栖息繁衍的地方，而且可以降低环境负荷。多孔混凝土按其气孔结构形成的方式不同,又可分为泡沫混凝土和加气混凝土两大类。

参考文献：

[1]伍兹.绿色住宅设计方法与实例，中国电力出版社.2005.

[2]克里尚.建筑节能设计手册.中国建筑工业出版社.2005.

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关键词：无水 生态 厕所 源分离 资源化

1 引言

据测算，冲厕用水约占生活用水量的20%，全国城镇人口每年冲厕用水不低于50亿吨，相当于25座中型城市的年供水量。水冲式厕所使缺水的城市供水更为紧张，同时生活污水中人体粪便是地表水富营养化的主要原因，显而易见，传统的水冲式厕所是浪费和污染水资源的主要根源。

当前，我国多数地区缺水的现实使传统的水冲厕所受到严重的质疑和挑战，无水生态型厕所将是适应这一形势的最佳选择。目前普遍认可的发展生态厕所的核心思想就是以达到保护和节约使用有限水资源，同时实现营养物质的资源化目的，以可持续发展为目标，以寻求人与环境协调发展的环境观念为基本理念［1］。

2 无水生态厕所的现状

目前较流行于市场上的无水或节水厕所新技术，从处理途径和基本原理来看大致可分为物理型、化学型、生物型三类，由于适用的环境和条件不同而各有局限性。

2.1 国内物理型、化学型环保厕所

物理型包括机械打包式、气水压力式、泡沫密封式、真空抽吸式、干燥粉碎式等；化学型包括各种加化学除臭剂式、小便冲大便式等。这类厕所主要是基本解决了人如厕的免水冲厕或微水冲厕问题，但其不足是不符合生态要求、需要二次清运、对环境的后续影响较大、不节能、臭味大、日常维护要求高等。

2.2 国内生态型厕所

我国生态厕所的研究应用刚起步，现主要以下几类：

尿液单独处理的循环水冲洗型生态厕所

它是通过专门设计的分离装置将尿液单独收集起来，自动加入专用药剂去除异味后，回用于冲洗厕所；粪便干燥后可制成农用肥料。它的优点是可以使粪便资源化，但在使用过程中需少量补充水，日常管理要求比较高，粪便外运会产生二次污染。

粪尿混合处理的循环水冲洗型生态厕所

它是采用好氧生物处理法或膜法等，利用微生物的新陈代谢作用，最终将粪便降解为CO2和H2O，过程中产生的水经处理后回用冲洗厕所，也可排入环境。它的优点是粪尿一并处理，并可以回用冲厕，但仍需定期补水和定期清污，且污染物浓度会随厕所的运行逐步增高，导致其处理难度大，长期运行的成本太高、处理效果普遍不理想。

免水微生物堆肥型生态厕所

它可分为厌氧型和好氧型两类，采用厌氧发酵或好氧堆肥工艺，粪便最终处理成有机肥或土壤改良剂。其优点是无残渣、无水，但其不足是处理时间长、臭味浓、卫生状况差、占用空间大。

免水生物降解型生态厕所

它采用专门培育的微生物菌种处理粪便，将大分子有机物降解为糖、脂肪酸和氨基酸等小分子有机物，粪便减量化时间短、效率高，目前在市场上推广较热，但该型厕所受到粪尿比例的限制，如尿液比例过高，影响菌群的生长活性和高效降解；另外其菌种需定期更换且成本高。

2.3 国外生态厕所

日本是最重视生态厕所研究开发的国家之一，TadaharuIshikawa教授最早发明了免水生态厕所，日本科学技术振兴机构JST推出了锯末堆肥型反应器；英国已研制成功名为“斜坡”的卫生系统，已在英国和爱尔兰投入市场，粪便在盛放木屑的塑料箱内分解为混合肥料；这两种厕所基本上不用水冲、不必使用除臭剂，也不需要有排污管道。

圣萨尔瓦多有一种适合农村地区使用的太阳能厕所，利用太阳能集热板干燥粪便，最后作为肥料外运；南太平洋岛国广泛使用堆肥型厕所，它带有温室和蒸发床，将粪便制成堆肥。［2］

3 无水生态厕所的发展方向

我国要用世界7％的水资源和7％的耕地资源养活世界21％的人口，因此，现有水冲厕所的卫生体系并不适合我国这个有着广大农村地区的国家。无水型生态厕所作为传统集中处理卫生系统的替代品是我国在建设卫生系统时的一个非常合适的模式，其理念则正好符合我国的国情。如何推出更符合卫生习惯、更生态、更环保、更节水的新型厕所，我们认为具备“四无”、“三低”、“一化”的厕所将是其发展方向。“四无”即“无水、无臭、无污染、无排放”，“三低”即“投资成本低、运行成本低、维护要求低”，“一化”是指资源化。

做到“无水”即达到完全节水的要求，将具有极好的市场推广价值；“无臭”才能让老百姓愿意使用；“无污染、无排放”则意味着对环境的污染为零，且必须要做到资源化才能达到无排放的目的。“投资成本低、运行费用低、维护要求低”，则能让政府、企业、社会等能接受并建设和投入使用。

4 新型无水生态厕所的关键技术研究

为要做到“四无”“三低”“一化”，首先必须研究新型便器以做到如厕无水，通过研发新型无水自洁全自动便器，实现了无水洁厕；经过三年多的反复研究、试验开发出干式好氧生物反应器、尿液资源化处理系统和生物除臭技术，实现了粪便的无害化、资源化处理，将尿液收集进行尿激酶和乌司它丁的生产以及氮、磷回收及中水的生产。

4.1 生态厕所工艺流程

4.2 无水除便技术的研究、开发

为了克服现有节水、无水便器使用中感观不适、不能做到完全无水、不能有效除臭等的不足，湖南海尚用5年的时间研发了无水自洁全自动便器，不仅感观舒适，而且能做到完全无水免冲，自保持清洁。该便器由集便槽、固液分离装置、清渍装置以及动力系统等组成，其上部为传统的集便区即便盆,中部为隔便区,两端为除便区。

人进入厕所后，无水自洁全自动便器经感应装置自动开启运行，人小便经导流板自流至尿液收集与处理系统，大便落经传动板进入粪便干式反应器，在人如厕过程中即时完成便污的清除，保持便器的干净清洁。

4.3 粪便干式生物处理的研究

粪便的无害化处理，我们采用新型好氧堆肥生物技术进行研究。堆肥化 ( comopsitgn)依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物对有机物进行降解，从而使有机物转化为类似腐殖质物质，堆肥最终产物富含N、P、K营养元素，是优良的土壤调理剂和有机肥料。堆肥过程中的污染物降解和氮素固定是影响堆肥效果的主要因素，粪便的C/N(质量比)较低，在好氧堆肥过程中的氮损失严重，其气态形式的N20和NH3，对环境产生危害［3］。为减少氮的损失并提高肥效，我们重点研究了以下方面：1)改变通风方式，对通风进行有效控制，使堆体内的氧含量始终保持在较高水平，可抑制反硝化，从而减少硝态氮的损失；2)在干式生物堆肥过程中加入谷壳、秸杆、锯末、米糠等添加剂，通过增加C/N减少氮素损失等；3）堆肥过程设置缺氧区，形成厌氧状态的高固体消化，以扩大处理效率。最终试验表明：在有效的控氧（通风量）、控温、控湿（水分）、控碳氮比的四控条件下，粪便可连续处理，填料补充周期可稳定在180d以上，其营养成份保留较好。

4.4 尿液资源化处理技术的研究

尿液中含有丰富的氮磷等营养元素，如果能加以资源化处理既能减少对环境的污染，又能产生一部分附加效益。目前对尿液的资源化主要有提炼用于溶血栓的如尿激酶等药品的技术、采用沸石吸附的提氮技术、采用磷酸氨镁工艺的固磷技术等。再辅以厌氧、好氧生物技术将尿液处理达标。在针对单台厕所或区域内总数量较少的厕一般就地处理尿液，采用厌氧+电子活化与生物酶+湿地土壤的联合技术实现尿液的净化和就地消化处理。

4.5 生物除臭技术的研究

生物除臭法是利用微生物来分解、转化臭气成分以达到除臭目的，目前我们经过反复试验，确定锯末加谷壳粉、秸杆粉、米糠等的混合后作为生物载体应用效果很好。在脱臭材料中起作用的微生物主要有硝化细菌、亚硝酸菌、反硝化细菌、硫细菌等，在生物除臭法中，我们重点控制好分解能力和充分的供氧，可以维持良好的除臭效果

5 新型无水生态厕所的应用情况

按照上述的研究思路我们进行了产品的开发，经过两年时间的反复设计、制作后，进行小批量生产，并在湖南省农业厅所属百果园农庄进行了共计8厕位设备的安装、试用。自2010年四月投运至2011年3月底使用一年的情况看，运行情况正常，处理效果满意，尤其是其间经历了2010年五一、国庆、2011年春节等的大流量游客的高负荷使用，最高使用时有的厕位一天的使用人数超过400人次。现场无臭，粪便出料周期约半年一次，出料为干燥的初级有机肥。

5.1 粪便处理

现场一年的运行情况表明，温度对整个处理、反应的过程影响不大。其主要原因是全套设备采用室内布置，受外界的温度影响较小。现场测试情况来看，在环境温度低于0℃时，干式反应器内温度最低维持在21℃以上，便器工作正常，尿处理系统未冻化，整个处理过程无臭。 在干式反应器内设置有通风口，每天30人次大便（约150人次）发酵处理的通风量有20m3间歇运行即可满足要求。

通过现场运行调试与测试结果，粪便处理的微生物生长及有机物质分解的适宜水分含水率控制在40%-50%效果较佳，经特殊设计的源分离型便器有微量尿液补充进来，基本上能维持含水率在45%左右，并能保持稳定。含水率过高或过低，不利于好氧微生物生长，好氧分解速率缓慢。［5］

现场运行情况测试结果表明，在发酵反应过程中，各堆体C/N 略呈下降，相对平缓。初始C/N较高，经过一个周期后C/N达到25～30左右即可出料。

5.2 尿液处理

尿液收集后进行了尿激酶的提取，其提取的时间段控制在12小时内，约6吨新鲜尿液可提取1公斤尿激酶，采用改性沸石进行尿液固氮其吸附氨氮率可达到24mg/g，采用鸟粪石工艺可以将磷回收80%以上。

人尿液中COD高、氨氮高，其处理采用厌氧发酵+电子活化好氧生物酶技术处理，有场地的地方设计湿地型生物滤池进行现场净化处理土壤吸收。从现有厕所运行情况来看，一厕位一天产尿液约0.05m3,经上述工艺处理后尿液无色无臭，达到国家污水综合排放一级标准要求，可就地作绿化等用途。如果有场地采用湿地滤池的话，可完全被土壤吸收。

5.3 固液分离与卫生情况

新型无水自洁便器内设固液分离单元和自洁装置，现场运行情况表明，源分离便器内部清洁、干净、无臭，厕所间无异味、无蚊蝇。固液（粪尿）分离率达95%以上。

6 新型无水生态厕所的应用是一种发展趋势

源分离型无水生态厕所在取得中试成功后，至2011年初，先后在湖南、山西、广东、上海等地进行了推广，共计有50台设备投入使用并连续运行。在使用中得到了用户的高度赞扬和评价，认为完全解决了无水冲厕的难题，真正实现了无水除便、免冲卫生的要求；认为真正做到了生态环保，实现了对粪便零污染、零排放和无害化、资源化的要求。

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关键词：绿色建筑材料木材混凝土

0引言

现代绿色建材是指具有优异的质量、使用性能和环境协调性的建筑材料。其性能必须符合或优于该产品的国家标准；在其生产过程中必须全部采用符合国家规定允许使用的原、燃材料，并尽量少用天然原燃材料，同时排出的废气、废液、废渣、烟尘、粉尘等的数量、成份达到或严于国家允许的排放标准；在其使用过程中达到或优于国家规定的无毒、无害标准，并在组合成建筑部品时不会引发污染和安全隐患；其使用后的废弃物对人体、大气、水质、土壤等造成较小的污染，并能在一定程度上可再资源化和重复使用。现代绿色建筑材料种类和数量很多，主要有：

1现代绿色混凝土材料

混凝土是现代建筑的主要建筑用材，所以发展绿色混凝土材料对于绿色建筑至关重要。论文百事通①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土，其大幅度的提高常规混凝土性能的基础上，具有优良的耐久性、适用性、工作性、各种力学性能、体积稳定性和经济合理性等性能。高性能混凝土除采用优质水泥、水、集料外，还必须采用低水胶比掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成。②利用废弃混凝土生产的绿色混凝土。现在大量的研究表明,废弃混凝土可用作再生混凝土的骨料，也可取代部分优质石灰石生产水泥。将废弃混凝土清洗、破碎、分级并按一定比例配合后得到的骨料称为“再生骨料”，将再生骨料作为部分或全部骨料配置的混凝土成为“再生混凝土”。实验表明再生混凝土的抗压强度可满足设计要求,其它力学性能指标和耐久性指标与普通混凝土基本接近（抗压强度、弹性模量有所降低），用水量比普通混凝土多。③加气混凝土。加气混凝土（其中一类）是以石英沙为基础，以水泥和石灰为胶凝材料，以石膏为硬化剂，铝粉为发泡剂，经高温高压养护后形成的多孔状材料。④合成纤维混凝土。合成纤维混凝土现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度，防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹，减少表面裂缝和开裂宽度，增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用。⑥多孔预制块植栽混凝土。植栽混凝土有连续的空隙，在空隙部分，使用特殊的工艺技术填充无机培养土、肥料和种子等混合生长基料，施工后，种子发芽和生长所需要的水分，除靠保存在生长基料中的雨水外，还可吸收植栽混凝土下面的基层培养土中的水分，不需要另外浇水，这样既实现了绿化，有能防止构筑物表面被污染和侵蚀。植栽混凝土还具有相当好的透水性能，雨水可向地下渗透，这样有可以补充地下水资源，有可以减少城市市政雨水管道的排水压力。

2木材

木材成为现代绿色建材的亮点，其随着技术的进步出现了许多新的使用形式。①彩色木材：利用先进的染色技术，使原生树木中所没有的色彩渗透在木材组织中，形成彩色木材。它又可分为两种，一种先天着色木材。即在树木生长各个时期，往树木根部浇灌或在树干部位灌注无害的水溶性配色营养液，色彩沿树木内部导管传输并被吸收、着色，形成彩色的木纹。另一种是后天着色木材。即选择富于纹理的木材切片，先脱色处理，然后染上合适的颜色。彩色木材适合作家具、天花板、墙面等大面积表面装饰，别有情调。②瓷化木材：用饱含钡离子的化学溶液浸泡木材使钡离子扩散、渗透到木材组织和细胞内，采用一定的工艺处理过程，木材变成瓷化木材。瓷化木材疏水、稳定、阻燃性能优异。经喷射火焰试验，不出火苗、几乎无烟，只产生低度碳化。这种超级阻燃木材适合大厅家具和装饰，适合车辆内部尤其是大型公共娱乐场所的内部装修。③塑化木材：将乙烯类树脂加压注入木材内部，形成塑化木材。塑化木材具有很强的压缩、弯曲、剪切综合强度，大大地缩小了诸如劈裂等缺陷，具有很强的耐磨强度和硬度。塑化木材将广泛用于地板装修工程中。④疏水木材：疏水木材在潮湿空气中膨胀率只有普通木材的一半，吸水率只有普通木材的1/5，疏水材料的原理是将木材中亲水性的活性羟基转化成疏水性的乙酰基。疏水木材可以用作浴室内装修、桌面和船舶内家具等，还可用于露天的装修。

3保温隔热材料

保温材料根据其在围护结构的使用部位不同，可分为内、外保温隔热材料；根据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。保温隔热材料的主要性能指标有：导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料，可以用于内、外保温工程；以其形状的特点，具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求，性能比较稳定。优良的板块状保温隔热材料有：发泡型聚苯乙烯板（EPS），挤出型聚苯乙烯板（XPS），岩棉板，玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温，也用于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体状材料有两种类型，以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料，经一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。此外保温隔热材料还包括其它一些常用材料：空隙性材料，如空心砖、加气混凝土块；断桥隔热铝合金窗框，用导热性远远低于铝的隔条将铝型材隔断，形成铝材—隔热条—铝材组成的铝合金门窗型材；LOW—E低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。

4防水材料

现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其它如保温、去污等功能，并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。①聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等（乳液或其它类）水性聚合物为主原料，加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料，涂刷或喷涂于基体表面，固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度，易与潮湿基面粘结的性能，又兼有聚合物涂膜弹性大，防水性好的优点，尤其是以水作为载体，克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端，是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程，还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。②渗透结晶型防水材料。渗透结晶型防水材料是指材料中含有的活性化学物质向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，从而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其优良。③塑料防渗补漏剂。塑料防渗补漏剂是一种能够迅速防止房屋渗漏的新型建筑化工涂料。其以废旧塑料纺织袋、塑料薄膜、泡沫塑料等废塑料为原料，再配以合理的增塑剂、固化剂，采用低压冷溶反应生产而成，具有塑化快，干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、弹塑性和耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化等特点。其生产过程不仅设备投资少、节约能源，而且彻底消除了废旧塑料对环境的污染。④聚乙烯双面复合防水卷材。聚乙烯双面复合防水卷材采用高压法生产低密度线性聚乙烯树脂为主要原料，两面复合化学纤维无纺布，并经特殊的工艺加工而成。具有较好的综合技术性能，如抗拉强度高、抗透气能力大、低温柔性好，适应温度范围宽,-45℃～110℃无变化，抗自然老化能力强，有较好的气密性，耐酸和碱腐蚀，使用寿命长等特出优点，是新建房屋或旧房维修较好的新材料。新晨

总之，现代绿色建筑材料具有其发展的必要性，是现代建筑材料的发展方向，日益的受到各界的重视。现代绿色建筑材料的发展现状与发展速度都呈现良好的态势，表明其将有非常好的发展前景，将有越来越多的新型、高质量的绿色建筑材料被开发和使用。

参考文献：