保水剂——高吸水性树脂.doc

保水剂高吸水性树脂【摘要】：水是人类维系生命的基本物质，是工农生产和城市发展必不可缺少的重要资源。人类习惯于把水看作是取之不尽用之不竭的最廉价的自然资源，但随着人口的膨胀和经济的发展，水资源短缺的现象正在很多地区相继出现，水污染及所带来的危害更加剧了水资源的紧张，再加上干旱，对人类的生活带来了麻烦，同时对人类生命也形成威胁。【关键词】：水、旱灾、沙尘暴、保水剂高吸水性树脂地球上水的总量约有14108Km3,其中约有97.3的水是海水，淡水只占总水量不足3的比例，其中还有3/4以冰川、冰帽的形式存在南北极地，人类很难使用，与人类关系最密切、又较易开发利用的淡水存量约为400104Km3,仅占地球上总水量的0.3，而中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，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，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的14、美国的15，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。所以我国对水资源都特别重视，让其能充分利用，不浪费。自然灾害干旱认为灾害污染一、树木的作用:防止水分流失云南省位于中国西南边陲，总面积约39万平方千米，占全国面积4.11%，在全国各省级行政区中面积排名第8。但是现在面临的最大问题是旱灾，目前全省库塘蓄水急剧减少，还要将确保城乡居民生活用水作为首要目标，加之部分坝塘干涸，小河、小溪断流，大春生产用水无法保障，在最佳节令完成大春播种计划将十分困难。 据云南省最新的统计数据，截至3月15日，全省秋冬播农作物受灾面积达3217万亩，承灾面积2472.3万亩，绝收1439.7万亩。其中小春粮食作物受灾面积达1573.1万亩，成灾1260.1万亩，绝收877.6万亩，全省因旱灾造成种植业直接损失114.5亿元，小春粮食比上年减产50%以上。 除了粮食，包括甘蔗、烤烟、咖啡、茶叶等经济作物受到的影响也十分巨大，特别是烤烟。旱灾不仅对烟苗移摘带来影响进而导致本年产量下降，更为严重的是直接威胁到今后几年卷烟生产原料的供应。蔗糖和茶叶方面，最新的数据显示，甘蔗面积绝收52万亩，蔗糖减产45万吨，企业蔗农损失达36亿元；茶叶受灾面积达300万亩，占总产茶量的三成。 云南干旱情形从上面两幅图片，我们看出了云南干旱地区基本上都是突兀的荒山和枯槁的野草，从某些方面来说，这也是造成干旱的一个原因。今年寒假，我在家看过这样一个新闻：在云南一个满山绿郁葱葱的山上，一位老者笑着告诉记者，他们根本不会考虑干旱缺水所造成对生活中的影响，并带着记者到了一个天然的蓄水池，记者看到了潺潺而流的水不断地流动着，清澈见底。看着周围都是参天大树，草儿绿油油的，我突然明白，即使自然灾害我们无法预防，但也可以把它所带来的危害降低到最小。二、树木对我们另一个作用就是：防沙尘暴沙尘暴 (sand dust storm) 是沙暴 (sandstorm) 和尘暴 (dust storm) 两者兼有的总称，是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于 一千米的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴。中国西北地区由于独特的地理环境，也是沙尘暴频繁发生的地区，主要源地有古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等。从1999年到2002年春季，中国境内共发生55次12次沙尘天气，其中有31次起源于蒙古国中南部戈壁地区，换句话说，就是每年肆虐中国的沙尘，约有六成来自境外。强沙尘暴发生时由于刮起8级以上大风，风力非常大，能将石头和沙土卷起。随着飞到空中的沙尘越来越多，浓密的沙尘铺天盖地，遮住了阳光，使人在一段时间内看不见任何东西，就像在夜晚一样（如图所示）。 刮黑风时，靠近地面的空气很不稳定，下面受热的空气向上升，周围的空气流过来补充，已致于空气携带大量沙尘上下翻滚不息，形成无数大小不一的沙尘团在空中交汇冲腾（如图所示）。 沙尘暴影响后果： 沙尘暴天气使中国西北地区和华北北部地区出现的强灾害性天气，可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等，污染自然环境，破坏作物生长，给国民经济建设和人民生命财产安全造成了巨大损失和极大的危害。1、生态环境恶化 出现沙尘暴天气时狂风裹的沙石、浮尘到处弥漫，凡是经过地区空气浑浊，呛鼻迷眼，呼吸道等疾病人数增加。2、生产生活受影响 沙尘暴天气携带的大量沙尘蔽日遮光，天气阴沉，造成太阳辐射减少，几小时到十几个小时恶劣的能见度，容易使人心情沉闷，工作学习效率降低。轻者可使大量牲畜患染呼吸道及肠胃疾病，严重时将导致大量“春乏”牲畜死亡、刮走农田沃土、种子和幼苗。沙尘暴还会使地表层土壤风蚀、沙漠化加剧，覆盖在植物叶面上厚厚的沙尘，影响正常的光合作用，造成作物减产。沙尘暴还使气温急剧下降，天空如同撑起了一把遮阳伞，地面处于阴影之下变得昏暗、阴冷。3、生命财产损失4、危害人体健康 当人暴露于沙尘天气中时，含有各种有毒化学物质、病菌等的尘土可透过层层防护进入到口、鼻、眼、耳中。这些含有大量有害物质的尘土若得不到及时清理将对这些器官造成损害或病菌以这些器官为侵入点，引发各种疾病。总的来说，我们防止沙尘暴刻不容缓。最常见也是最管用的就是植树造林。植树造林的作用：植树造林，建立生态屏障，有效地防止了沙尘暴的入侵；退耕还林、还草，恢复自然生态屏障；在沙漠地带建立防止沙尘暴的生态屏障。所以树木栽种的越多越好，给人一种清新感觉，不仅在视觉和感官上是中享受，还对净化空气有着重要的作用，总的来说，对生态环境和人类生存百利而无一害（如下图所示）。植树造林，说的容易，但是做起来确实困难重重。首先说第一个，在云南种植树，可以，但是在那样干旱的地段，地形干裂，一滴水也没有，大家都知道，无论什么植物，只要是活着，就需要水分来维持生长，但是没有水的情况，怎么办。再说第二个，防止沙尘暴，在沙漠中种植树木，形成生态屏障，但是没有水一样不行，就算是沙漠中得仙人掌也需要水分。所以我们的困难就来了。怎样才能让树木或植物有水分供给，正常生长。三、保水剂吸水性树脂现在人们发现了一种保水剂吸水性树脂（Super Absorbent Polymer,简称SAP），通用名高吸水树脂、吸水树脂，主要类型有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接校共聚物类等，此外还有与橡胶共混的复合性吸水材料。在上述各种类型中，研究开发较多的为聚丙烯酸酯类。该树脂系以丙烯酸和烧碱为主要原料，采用逆向聚合法而制得。由于工艺较为简单，易于操作，制得的树脂吸水率高，生产成本较低，因此发展非常迅速。由于用于不同行业又有专业俗称如农林保水剂、光缆阻水粉、高分子吸水珠、人工水晶泥、蓄热蓄冷剂等。BH-SAP主要化学成分是低交联型聚丙烯酸钠盐，属新型功能高分子吸水材料。它能吸收比自身重几百或上千倍的无离子水。吸水后即成凝胶状，即使加压也很难挤出水来。具体指标如下：项目指标外观白色粉粒粒度20-300目（见下附）容积密度0.6-0.8(g/cm3)吸无离子水量250-600（g/g）吸生理盐水量50 -70(ml/g)吸生理盐水速度(25,25ml)30s吸水速率30s湿气含量5%保水性强PH值中性抗结块性强安全性无毒无刺激无污染 保水剂保水剂的特点：1,无毒.安全环保,无毒无味,不污染植物,土壤和地下水,果树花卉,植树造林,无土栽培,植物保鲜运输,大田作物等.，土壤保水剂和防水土流失剂到最终分解物为二氧化碳,水,氨态氮和钠或钾离子,无任何残留.； 2,保墒省水.可有效抑制水分蒸发,防止水土流失,即使在有灌溉的条件下,仍然可省水50%以上.； 3,改善土壤结构.使粘重土壤,漏水肥的沙土和次生盐碱土壤得以改良.同时促进土壤微生物发育,提高土壤有机物的周转利用效率.；4,使用寿命长.集多种聚合物之特性,可反复吸水膨胀和释放收缩,在生产中使用寿命可达6年以上,是目前市场上使用寿命最长的土壤保湿产品.； 5,吸水速度快.一般自然水吸至饱和最长时间约为15-40分钟,最快0.4分钟.； 6,水肥利用率高.土地保水剂在土壤中形成的小水库接受施肥,灌溉(或降雨)造成淋溶流失的微量元素减少1/3,保护环境;当再次干旱时,吸足水的保水剂使周围的土壤保持潮湿,以供给植物根系水分.即使在沙漠地区和极端的干旱气候,在年降雨量达200mm时,也可种草植树.； 7,蓄水不烂根吸足似水的保水剂分子膨胀成为水凝胶晶体,即使紧靠植物根系也不会烂根.； 8,性能稳定即使是极端的干旱,也不会倒吸植物水分。保水剂的主要功能:1.保水.保水剂不溶于水,但能吸收相当自身重量成百倍的水.保水剂可有效抑制水分蒸发.土壤中渗入保水剂后,在很大程度上抑制了水分蒸发,提高了土壤饱和含水量,降低了土壤的饱和导水率,从而减缓了土壤释放水的速度,减少了土壤水分的渗透和流失,达到保水的目的；2,保肥.因为保水剂具有吸收和保蓄水分的作用,因此可将溶于水中的化肥,农药等农作物生长所需要的营养物质固定其中,在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失,达到了节水节肥,提高水肥利用率的效果； 3,保温.保水剂具有良好的保温性能.施用保水剂之后,可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度,使得土壤昼夜温差减小.在砂壤土中混有0.1%0.2%的保水剂,对10厘米土层的温度监测表明,对土温升降有缓冲作用,使昼夜温差减少为1113.5,而没有保水剂的土壤为1119.5； 4,改善土壤结构.保水剂施入土壤中,随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化,可使周围土壤由紧实变为疏松,孔隙增大,从而在一定程度上改善土壤的通透状况。保水剂在植物中的原理保水剂在农业上的的应用范围:1,草业.(1),草坪:在新建草坪上的应用极为广泛:出苗率高,成坪快,保湿时间长,施工简便.多用于高尔夫球场,足球场。 方法A在整地时将保水剂按比例(根据土壤类型和保墒情况每平方米播撒20-50g)撒在碎土地表,用铁齿耙梳理拌匀整平,灌足水即可等待播种；方法B将保水剂与草种按上述比例混播,但播后需覆上表土,方能撒水浇透.如灌溉不便的干旱地段,在浇水时干撒或喷洒(用量:乳状0.2-0.4kg/亩,干粉0.08-0.15kg),以减少水分蒸发.方法C在已成坪的草坪上施用保水剂,将草修剪至5cm以下并清理干净后,按比例每平米不超过40g(可与草坪肥混播),之后用铁齿耙松土,使其能与土壤充分结合均匀,灌水即可.方法D公路护坡,岩石绿化通常采用高压罐车喷播(本方法仅限于使用),根据喷播载体性质增减用量或搭配比例.混合喷播用量少,成本低.护坡(中性沙壤土为例)每平方米使用干粉6-10g;岩石绿化(又称植被混凝土)的载体多为人工混凝土骨架,受养分和水资源的约束,混合比例略有提高每平方米使用干粉9-15g. (2),牧草:在年降雨量不足200mm的荒漠或纯沙地恶劣地带,一般选种较为抗旱的豆料,菊科牧草品种居多,可以用MP3005S进行种子保湿胞衣,简便节省,能有效促进种子发芽,提高发芽率;山地,平原种植牧草,将保水剂与种子混合播种,在年降雨量200mm以上可不用灌溉.2,植树.(1),蘸根根据需要蘸根的苗木数量,将保水剂搅入30升水中(视水的硬度适量增减),充分搅拌溶解后即可浸根移栽(可根据苗木根系情况,按比例加入已经稀释的生根剂,以促进根系生长).如需长途运输,用塑料薄膜包扎根部或密封保鲜运输,以防止干枯,提高成活率.(2),洒根在移栽幼苗时(在沙地,沙壤土的情况下),在回填熟土至苗根处,按15-25g/株撒入保水剂,充分与碎土拌匀,填土灌足水即可;如是土壤粘性较强,需要成比例挖大坑穴,沙拌土回填至苗根下10cm处,将事先吸足水的保水剂与土壤(最好再加少量沙)充分混合回填压实,地表覆土.(3),挖沟拌土三年以上的大树,在其树冠投影垂直约2/3处环绕挖沟(宽25cm,深不超过40cm,但要防止伤根),将保水剂与碎土混合(按0.3加保水剂)回填,覆土后留出凹槽,灌水再覆土(若是山地或其它无法灌溉的地区可吸足水后使用).(4),沙漠植树时直接用保水剂襁褓.大树移栽方法同2,数量按比例增加.在选用保水剂应注意:当前,市场上的保水剂,无论从产地,品名,型号等方面都各不相同,在众多的保水剂中,如何选择一种成本低,效果好的产品,使每个用户都很关心的问题.近来,从用户的反馈信息来看,在选用保水剂时应该注意以下几点:1,保水剂的寿命;2,保水剂的吸水倍率;3,保水剂对土壤和环境的危害性.这种高吸水性树脂的确不错，却也有致命的缺点，那就是吸水性树脂必须要一定时间去浇灌，但是种植的数量之庞大，工作量之大，所以这是一个很重要的问题。目前还需要继续研究，希望研究出一种不需要一直加水并能保持循环利用的保水剂。【参考文献】1王进,于善普,王京