水电工程水泥基生境基材活性化增强技术

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：省部计划，自主研发。发明名称：一种植被防护土壤基材活性化方法 (ZL200910063087.6)。

技术原理

针对生境基材中水泥的添加导致基材中微生物生理代谢受到影响,，基材养分缺乏、后续肥力持续性低等问题，开展生境基材养分周转过程中微生物群落演替及功能变化研究，形成生境基材微生物活性化改良技术；针对生态修复工程中植物对生境基材耐受能力不足的问题，开展菌根真菌对生态修复植物抗逆性影响研究，形成生境基材菌根真菌植物联合修复技术；针对生态修复系统速效养分含量水平低、养分循环不畅、生态功能退化的问题，开展生态系统养分循环研究，利用生态修复工程养分循环调控评价方法综合评估生态修复工程健康状况，使得依据调控结果提高生态修复工程持续性成为可能。通过上述技术的集成，形成水电工程水泥基生境基材活性化增强技术。

技术特色

（1）采用生境基材微生物活性化改良技术，可增加生境基材中微生物数量和土壤养分活化速度，从而改善生境基材理化性质、增强生境基材生物特性、活化生境基材土壤、固持生境基材养分和调整生境基材结构，增加土壤肥力，有效促进边坡恢复进程。（2）生态修复工程中植物对生境基材耐受能力不足的问题。通过生境基材菌根真菌-植物联合修复技术，可有效改善植物根际环境，提高宿主植物营养状况及生长能力，增强宿主植物对养分的有效利用和对胁迫的耐受能力。（3）生态修复系统速效养分含量水平低、养分循环不畅、生态功能退化的问题。采用模型定量分析模拟和功能微生物菌剂调控，可显著促进养分转化，有效提升生态修复工程的持续稳定性。

技术指标

（1）一种植被防护土壤基材活性化方法使基材中矿物态 N、P、K 元素含量显著提高，微生物量碳比没有使用的提高25～45倍。（2）水泥基生境基材活化添加剂有效活菌数不小于0.5×108cfu/g；pH 值为5.5～8.5；总养分为15%～25%；杂菌率不大于30%；含水率不大于10%。（3）施用水泥基生境基材活化添加剂后，土壤中利于养分转化细菌总数提高了5～8倍；养分含量提高了1.4～3.2倍；土壤酶活性提高了0.7～2.1倍；微生物量 C、N 含量增加了2.1～7.6倍；种子发芽及成活率提高了20%～30%。（4）提出的生态修复工程养分循环调控评价方法，有利于有效实施生态调控，提升了边坡生态修复工程的持续性。

应用范围及前景

适用于水电、交通、采矿、市政等工程建设产生的土质边坡、土石混合边坡、岩质边坡和硬化边坡的生态修复，契合国家 “绿水青山就是金山银山”“长江大保护”“山水林田湖草是一个命运共同体”的理念。（1）规范引领：获国家能源局立项主编国家能源行业标准:《水电工程植生水泥土生境构筑技术规范》和编译 NB/T35082—2016 《水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范》(阿拉伯语版)，技术设计与施工有望得到规范；核心技术被写入2018年发布的国家建设行业标准CJJ/T 292—2018 《边坡喷播绿化工程技术标准》，体现了工程建设领域对本项目核心技术的认可；核心技术被明确写入中国水土保持学会编制的 2018年版《水土保持设计手册·生产建设项目卷》。（2）产业化：该技术核心部分已形成新产品润智生态改良剂，已于2019年投入生产，年生产量达到5000t。同时学校已联合国内相关单位成立了三峡大学润智生态科技产学研联盟来加速该技术的推广应用。典型应用案例：相关技术成果已经在水利、交通、采矿、市政等领域累推广，应用范围已覆盖全国20余省市自治区，具体有：湖北、湖南、安徽、重庆、四川、贵州、云南、广西、广东、福建、浙江、江苏、河南、山东、天津、北京、黑龙江、西藏等地区,推广应用面积累计逾1500万㎡。正在施工的大型水利工程如西藏大古水电站、陕西引汉济渭工程、广西驮英水库枢纽及罐区总干渠工程、广西落久水利枢纽工程、重庆市观景口水利枢纽工程、福建永泰抽水蓄能电站工程、福建厦门抽水蓄能电站工程、广东梅州抽水蓄能电站工程、广东阳江抽水蓄能电站工程、河南天池抽水蓄能电站工程等均有应用该技术。

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