治理沙漠的一种新材料--透气防渗沙

华中科技大学，徐长发，2017.3.25

中国沙漠总面积约70万平方千米，如果连同50多万平方千米的戈壁在内总面积为128万平方千米，占全国陆地总面积的13%。中国西北干旱区是中国沙漠最为集中的地区，约占全国沙漠总面积的80%，我国最著名的八大沙漠是：塔克拉玛干沙漠、 古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地。

中国人治理沙漠已有上千年历史，但是只见沙进人退。近十几年以来，中国的治沙取得了世界瞩目的成就，治沙方法也不少，有传统的，也有高科技的。本文介绍的是治理沙漠的一种高科技材料，透气防渗沙。还介绍了这种新材料的其它应用前景。

一．沙漠植树成功率极高的三部曲

沙漠中存不住水，植树难以存活。人们曾经想过一些土办法，例如用塑料袋装土种树，浇的水不易流失，待树根生长穿破塑料袋，大概树就可以存活了。其实植物的生长没有氧气是很难成活的，塑料袋是能够保住水分，但是堵住了树根的呼吸，这种植树方法的存活率很低。所以沙漠植树既要防渗也要透气，不可缺一。

透气防渗沙，是一种经过特殊处理过的沙子，这种沙子的特点是既透气又防渗。这正好解决了沙漠植树的两个难题。现在，沙漠植树只需要三个简单步骤，植树存活率极高。

第一步：在沙漠中挖一个坑，然后均匀地铺上2厘米厚度的透气防渗砂，这就相当于在坑底铺了一层既防渗又透气的膜。

第二步：将植物放进铺好透气防渗砂的坑中，然后回填沙子，泥土和肥料。

第三步：为了防止水分蒸发，可以在树坑上方再铺一层透气防渗砂。

只需这简单的三个步骤，一颗树苗就种植成功了，每半年浇一次水就可以了，非常节水，并且成活率达到了97%。这是一种全球独一无二的治沙方法，并且效果十分显著，为世界沙漠治理事业作出典范。

二．防渗透气沙的制造方法与性能

“仁创科技”致力于沙漠资源化，特别是科学家秦升益，研究沙子30多年，他研发的透气防渗沙做到了变沙害为沙利，实现了点砂成金。

1.透气防渗沙的制造方法

步骤(1),将一定量的砂子在烘干炉中烘干,使砂子中的水分低于千分之三。

步骤(2),将砂子从烘干炉中倒出。

步骤(3),待砂子自然降温到70度左右,通过螺旋上料提升机把砂子提升到锥体粉料混合机中,使用覆膜工艺,使聚四氟乙烯包覆在原砂的外表面。聚四氟乙烯的使用量仅仅是沙子的1～3%。

说明白点，透气防渗砂就是把聚四氟乙烯包覆在原砂的外表面上。因为聚四氟乙烯几乎与所有液体的不浸润性,所以透气防渗沙增加了水的表面张力，坑里的水不能渗出去，坑里的肥料也不能渗出，而且还透气。

透气防渗沙就是取用沙漠中的沙子做成的。

2.透气防渗沙的性能

（1）防水、防渗性能显著。1厘米铺装厚度的透气防渗砂的防渗高度达2米以上。在2米高水压下，渗透速率<0.3 kg/m2/h，略高于蒸发速率0.007kg/ m2/h。 

（2）对环境无污染。聚四氟乙烯无毒。抗冻融、抗老化、耐酸、耐碱实验结果良好。长期使用的防渗性能下降<30%。在极端恶劣条件（高温400度、酸碱浸泡）下，产品即使被破坏，也不会污染环境。 

（3）透气性好。检测结果表明：5cm厚度的透气防渗砂的透气性为49，同等级粒径的原砂透气性为55，而5cm土壤（常用种植土）透气性<10。 

（4）产品为流态，堆积角小，施工方便。

三．应用案例和应用前景

目前该产品已经在内蒙古、宁夏、甘肃和*等沙漠地区进行了农业及林业种植示范应用，初步证明，使用“透气防渗砂”种植比滴灌技术节水28%，成活率高达97%。

该产品还应用于阳台种植和河道湖泊的治理，在市场的推广使用中，得到了社会各界的高度认可。

园林树木移植存活率高。

塑料大棚种植也实用。

聚四氟乙烯的销售价格约为1600元/吨。一般种植铺垫厚度为1-2厘米，所以一亩地的面积约花费5-6000元，成本不算太高。

四.聚四氟乙烯简介

德国发明的聚四氟乙烯，中文又称“特氟隆”、“塑料王”。熔点，327℃

沸点400℃。它有很多优点：

1)耐高温——使用工作温度达250℃。

2)耐低温——具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率。

3)耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性。能耐强酸强碱，不溶解于绝大多数有机溶剂。可制成耐腐蚀涂料。

4)耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。

5)高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者,可作润滑剂，也可作为水管内层的理想涂料。目前市面上的不粘锅也使用了“特氟隆”材料。

6)不粘附——是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质，。

7)无毒害——具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。

8)电绝缘——可以抵抗1500伏高压电。

如今，各类聚四氟乙烯制品，已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济的各个领域中，起到了举足轻重的作用。

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