水葫芦流体治理沙漠的可行性研究

PAGE26-关于利用水葫芦流体治理沙漠的可行性研究目录一．调研目的……………….5二．我国的沙漠化现状和水葫芦问题…….52.1我国的沙漠化现状52.2我国水葫芦问题8三．沙化土壤特性分析…….113.1土壤颗粒分析123.2土壤含水量分析123.3土壤容重分析133.4土壤有机质、主要养分以及微量元素分析14四．水葫芦特性分析………154.1水葫芦的生理特性154.2水葫芦的用途16五．关于用水葫芦流体治理沙漠化的分析……………….175.1关于用水葫芦流体改善土壤性能的分析175.2关于用水葫芦流体治理沙漠化地区的分析18六．关于水葫芦的运输问题……………….186.1运用南水北调工程进行运输196.2运输过程中的相关问题20七．用水葫芦流体治理沙漠的优点以及注意事项……….207.1用水葫芦流体治理沙漠化的优点207.2用水葫芦流体治理沙漠应注意的问题21八．结语……………………..22参考文献……………………..22关于利用水葫芦流体治理沙漠化的可行性研究Aboutusingwaterhyacinthfluidgovernmentdesertfeasibilitystudy摘要：由于对土地和森林资源的不合理利用，中国的沙漠化日趋严重，可利用土地资源逐渐减少，土地质量下降，这不仅威胁到人们的生存环境，而且也是制约经济发展和社会问题的重要因素。根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠化土地达到173万平方公里，占国土面积18%以上，并且以每年60万平方千米的速度增长。由于追求发展而引起的河湖富营养化，不仅导致了蓝藻的泛滥，同样也导致了水葫芦的肆意生长。尤其是东南部地区河湖60%～80%呈现富营养化状态，这给水葫芦的生长带来了得天独厚的条件，因此现在水葫芦在中国南方已经如蓝藻一样，成为了“水上霸王”。水葫芦时常堵塞水道，影响通行，污染环境，是河湖的一大公害。由于沙漠化的形成，导致土壤颗粒粗化、含水量减少、养分(N、P₂O₅、K₂O等)的流失、有机物和微生物的减少以及土壤容重和C/N比失衡，而通过对水葫芦性能的分析知道水葫芦体内含有大量的水分和胶粘物质，再加上它能吸收大量的N、P等元素，可以改善土壤的性能。由于水葫芦主要生长在南方地区，而沙漠化主要发生在西北和北方的干旱、半干旱地区，因此可以借用南水北调工程路线来运输水葫芦流体。Abstract:Becauseofusingforestandlandresourceunreasonably,thedesertificationofChinaisgettingworsedaybyday,availablelandresourceiscuttingdowngradually,landqualityisdecreasing,itnotonlyintimidatehumanbeing’slivingenvironment,butalsoanimportantfactorofrestrictingeconomydevelopmentandsocialproblems.AsStateForestryAdministrationofChinareportedinJune17,2006,thedesertificationofChinahasreached173squarekilometer,possessedmorethan18%ofChineseLandArea,what’smore,itsspreadingrateis600,000squarekilometer.Pursuingeconomicdevelopmentexcessivelycausesriversandlakeseutrophicationphenomenon,itresultedinnotonlybluealgae’sflooding,butalsohyacinth’sgrowthwantonly.Especiallysoutheasternarea,between60%and80%riversandlakespresenteutrophicationphenomenon,itaffordshyacinthadvantagedconditions.SoinsouthofChina,hyacinthhasbeen“wateroverlord”likebluealgaeatpresent.Hyacinthalwaysjamtraffic,affecttransitandpolluteenvironment,itspublicdisasterofriversandlakes.Theformationofdesertificationcausessoilroughening,watercontentdecreasing,nutrient(N、P₂O₅、K₂Oetc)runningaway,organicandanimalculereducingandC/Nunbalance.Besidecontaininglargenumbersofwateranddope,hyacinthcanabsorbagreatdealofN、Petc,improvesoilproperty.AshyacinthgrowsinsouthofChinamostly,desertificationbetidesinnorthandnorthwest,aridityandsemiaridregion,sotherouteofSouth-to-Northwaterdiversioncanbeusetotransporthyacinthliquid.关键词：水葫芦；沙漠化；富营养化；土壤沙化；土壤颗粒；土壤含水量；土壤营养成分；土壤容重；南水北调Keyword:Hyacinth;desertification;eutrophication;desertificationofland;soilparticle;soilmoisturecontent;soilnutritionalingredient;volumeweightofsoil;South-to-Northwater一．调研目的目前，我国的沙漠化和水葫芦问题已经十分突出，它破坏了生态平衡，严重危害到我国经济的发展和人们的生活环境。而治理沙漠化和水葫芦都具有长期性和艰巨性的特点，虽然有关部门已经采取了相应的措施，但是我国的沙漠化和水葫芦问题还是没有得到很好地解决。以往采取的防治手段虽有一定的成效，但效果并不明显，而且需要耗费很多的人力、物力和财力，如果能将沙漠化防治和水葫芦的治理结合起来，那么就能更有效地处理这两大环境问题，从而推动我国的经济发展。我们的调研目的，是通过对沙漠化和水葫芦问题的研究和分析，证明水葫芦流体治理沙漠化问题的可行性。通过这样的技术，不仅能缓解水葫芦泛滥的状况，而且水葫芦的弊端可以转化成为治理沙漠化的有力武器，为国家节省更多的资源，是一个一举两得的方法。因此，研究应用水葫芦流体治理沙漠化是具有其实际意义的。二．我国的沙漠化现状和水葫芦问题2.1我国的沙漠化现状沙漠化是指干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。我国沙漠化地区主要分布在干旱、半干旱和部分半湿润地区。大体分布在西北、华北和东北地区，青藏高原也有较多的分布（如图1所示）。沙漠化在我国北方形成了一条西起塔里木盆地、东至松嫩平原西部，东西长约4500、南北约宽600的风沙带。新中国成立以来，我们在沙漠化研究和实践方面付出了极大努力，但是沙漠化土地面积非但没有减小，反而在持续扩大，并且扩展速度在不断加快。根据有关资料，过去50多年来，沙漠化土地年均扩展速度从50年代到60年代间的1560/年增加到80年代的2103/年，90年代末沙漠化土地扩展速度已达到3600/年（如图2所示）。图1中国沙漠化土地分布图(原始资料由中科院地理所资源与环境国家重点实验室提供)平方千米/年平方千米/年图2.中国沙漠化在不同年代的发展速度根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠化土地已达到173万平方公里，占国土面积18%以上。在2005年公布的第三次荒漠化土地检测结果中，沙化土地的分布范围覆盖了除上海、台湾及香港和澳门特别行政区外的30多个省（自治区、直辖市）的889个县（旗、区）（国家林业局2005）。尤其是新疆、西藏、青海、甘肃、河北、陕西、宁夏8个省（自治区）形势最为严峻，其沙漠化面积分别为74.63万、41.59万、21.68万、12.56万、12.03万、2.40万、1.43万、1.18万。8省（自治区）沙化土地的总面积占全国沙化土地总面积的96.28%，而其它22省（自治区、直辖市）合计总占3.72%（如图3所示）。图3.中国沙漠化土地各省分布图(2004)Fig.Sandydesertificationbyprovince(2004)沙漠化现象可能是自然的，作为自然现象的沙漠化是因为地球干燥带移动所产生的气候变化导致局部地区沙漠化。不过现在世界各地沙漠化原因，多数归咎于人为原因；人口急速增长，所居土地被过分耕种以及畜牧，导致土地枯竭不适合耕种。我国现代沙漠化土地成因类型以及比例见表2。表2我国现代沙漠化土地成因类型及其所占比例现代沙漠化地成因类型面积（万km²）占北方地区沙漠化土地面积的百分比（%）人为因素过度农垦所形成的沙漠化土地4.4725.4过度放牧所形成的沙漠化土地4.9928.3过度樵采所形成的沙漠化土地5.6031.8水资源利用不当所形成的沙漠化土地1.478.3工矿交通城市建设所引起的沙漠化土地0.130.7自然因素风力作用下的沙丘迁移入侵0.945.5结果表明：在我国现代沙漠化土地中，94.5%是人为因素所致，表中数据说明，过度放牧、滥垦乱樵、不合理的耕作及粗放管理、水资源的不合理利用等人为因素，破坏了生态系统的平衡，从而导致了土地沙漠化的发生。沙漠化不仅给人们的生活带来了巨大的威胁，而且给国家带来了巨大的经济损失。据报道，对我国北方沙区已经沙漠化的土地来说，草场每年损失约为6.2亿元人民币，农田每年损失约为66.0亿元人民币，以上合计，我国北方沙漠化目前每年造成的直接经济损失约为72.2亿元。2.2我国水葫芦问题现状水葫芦学名为凤眼莲，雨久花科，凤眼莲属。水葫芦(Eichhorniacrassipes)原产巴西，目前在非洲、东南亚、北美洲以及大洋洲危害都十分严重，全球大约有60个国家遭此危害。水葫芦已成为世界上十大害草之一，引起各国的重视。1901年，水葫芦被作为观赏植物引入中国，上个世纪五六十年代被作为猪饲料推广，之后，凤眼莲在中国一发不可收拾。近二三十年来，随着工业化、城市化的发展，大量工业废水和土壤中的化肥随河流和雨水流入了江河湖泊中，导致了水体富营养化十分严重，尤其是东南部地区河湖60%～80%呈现富营养化状态，这给水葫芦的生长带来了得天独厚的条件，现在水葫芦在中国南方已经如蓝藻一样，成为了“水上霸王”。滇池、太湖，河汊、水库四处都出现了水葫芦泛滥成灾的景象，长江岳阳、武汉段，黄浦江水域、钱塘江、珠江水域几十乃至上百公里河道到处充斥着“绿魔”，连天接地，时间达三个月之久，恶化环境、阻塞航道。由于水葫芦惊人的繁殖能力，使得它在很多方面造成了危害：1．破坏生态平衡。大量的水葫芦消耗了水域的大部分养分，进而威胁到其他生物的正常生长，导致其他水生生物的减少甚至灭绝，从而破坏了水生生物的食物链，破坏了生态的多样性以及影响到生态系统的平衡。2．堵塞航道，影响航行。水葫芦大面积覆盖河道和湖泊水面，会严重堵塞航道，影响船的航行速度；水葫芦还可能缠住船的螺旋桨，对航行安全构成威胁。3．降低水流速度，影响防洪。水葫芦丛生的水域，其水流的流速将会大大地降低。水葫芦随水流往下游流动的过程中，还会互相挤压堆积，遇障碍物后，如桥孔、水闸等，则造成河道严重堵塞，形成一道“水坝”，阻碍水体的流动，增大洪水水位，造成行洪不畅，埋下了水灾之患，给堤防造成很大压力。4．影响水产品的产量和质量。水葫芦过度繁殖，一方面会影响水底生物的生长，导致其他水生生物的减少甚至灭绝；另一方面还会降低水的ph值和溶解氧浓度，使一氧化碳浓度增加，破坏了水下生物的食物链，影响水产品的产量和质量。5．滋生蚊虫，污染环境。水葫芦大量繁殖后，水流变缓，循环不畅，为蚊虫提供适宜的滋生场所。如果不及时打捞，水葫芦遭寒流袭击，会枯死腐烂下沉，加重水体的富营养化，不仅影响河道、湖泊的美观，还会污染水体，造成次年的潜在危害，形成恶性循环。在我国，水葫芦主要发生在华东、华北、华中、和华南的17个省市，尤以云南、江苏、浙江、广州、四川、福建、台湾、湖南、湖北和河南南部的灾情较为严重。浙江省温州市水葫芦的发生面积曾达2万以上，水域覆盖面积超过2/3；近年来云南滇池被水葫芦所困扰,1000的水面上全部生长着水葫芦，其覆盖率近100%；2002年上海水葫芦的发生面积达到5406；2002-2003年，福建省水葫芦的发生面积达306.7。20世纪60年代以前，滇池主要水生植物有16种，水生动物68种，但到了80年代，16种水生植物已经难觅踪影，68种原生鱼种已有38种濒临灭绝。由于近年来雨量较缺，河流流量减少，气温偏高的福建省建溪、富屯溪流域水电站蓄水库区及其闽江水面水葫芦疯长。据统计，南平市地表水受水葫芦影响的水域有39处，受害面积达800多，晋江九十九溪、九龙江西溪、厦门杏林湾等水域也深受水葫芦入侵疯长的危害。由于北方河流有冻结期，水葫芦无法在自然状态下生存，因此在北方水葫芦泛滥的情况很少。图4反映了目前我国水葫芦灾害状况。图4.中国水葫芦灾害分布图我国在人工打捞水葫芦上每年都要花费大量的资金，如浙江温州市和福建莆田市每年用于人工打捞水葫芦的费用分别为1000万元和500万元（丁建清和解炎，1996；戴劲松等，2006），厦门在2005年花费也达320万元。云南昆明为迎接1999年世博会花费巨资治理滇池上的水葫芦，但目前其防除治理效果还不理想，仍有逐年蔓延扩散趋势（丁建清和解炎，1996；杨薇炯，2005；徐海根和万方浩等，2004）。据统计，云南省为治理滇池里的水葫芦己累计投入40多亿元。2001年10月，上海市动用12艘清洁船、30多名工人，不间断得工作近10天，清除苏州河面上顺流而下的水葫芦，共打捞起水葫芦455吨（杨薇炯，2005）；仅2002年，上海市光打捞水葫芦费用就超过8000万元人民币（楚建君，2003）。打捞上来的水葫芦要集中堆放、焚烧或运输到指定地点填埋，一面水葫芦腐烂后造成二次污染，这样不仅浪费了财力和物力，也占用了国家土地资源。据统计，每年水葫芦灾害使中国蒙受80-100亿元的直接经济损失，其中仅治理费用一项就高达5~10亿元人民币。三．沙化土壤特性分析土壤是生态系统中重要的或不可缺少的环境因子。沙漠化演变的基本特征就是土壤退化。土壤退化是指在各种自然、特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至是完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分，同时也是植被受损、植物、动物组成简单化或系统组织水平降低的主要因素。土壤质量则是指土壤的生产力状态或健康状况，特别是维持生态系统的生产力和土地利用即环境管理、促进动植物健康的能力。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。由此可知，沙漠化必然导致土壤退化，不论是哪种性质的沙漠化以及何种沙漠化发生的基质——土壤类型，在不同的地域都表现为随着沙漠化的发展，土壤的粉砂粒径含量、有机质和养分含量、土壤含水量趋于下降，而土壤中粗粒径含量、土壤容重、温度和PH值趋于升高。而且土壤有机质含量的下降与土壤机械组成的变化密切相关，而土壤的粗粒化和有机质的减少又影响到土壤水分的变化，进而导致土壤速效养分的下降。3.1土壤颗粒分析覆盖草场表面的土壤是一种性质变化很大的多孔性物质，它的固相组成——土壤的颗粒大小构成土壤骨架，反映了土壤的质地。首先，不同粒径对土壤团粒结构形成和保水保肥的贡献不同，粘粒的减少抑制了土壤膨胀、可塑性及离子交换等物理性质。其次，土壤颗粒的组成状况与土壤之间存在密切联系。一般情况下，土壤团粒结构增加，质地细密有利于营养元素的吸收和贮存。而且土壤粘粒与C、全N的含量有密切的关系，即土壤中粘粒的减少会导致C、全N的含量降低，其中N素衰减得尤其明显。由于C、N元素的减少使得土壤稳定性降低，从而导致土壤性能恶化。随着草原沙漠化的加剧，土壤颗粒组成发生变化，粘粒含量趋于减少，砂砾增多，表4反映了不同沙漠化梯度土壤颗粒组成变化。表4不同沙漠化梯度土壤颗粒组成变化沙漠化梯度土壤粒级（%）砂砾（>0.05mm）粉粒（0.01-0.05mm）粘粒（<0.01mm）ⅡⅢⅣⅤⅥ33.3000±1.9020a54.1700±1.770012.5300±6.7597a89.3544±1.8060b5.7900±0.71604.8556±3.8210b90.3900±0.9900bc7.1218±1.19202.4882±2.3548bc94.5444±0.8410bc3.2667±0.65002.1889±1.3214bc96.1000±0.7580c3.0960±0.34800.8040±0.7736c3.2土壤含水量分析土壤水分是土壤中最重要的组成物质之一。草原沙漠化过程中，土壤含水量下降，尤其是上层（0-20cm）土壤含水量下降明显，这是该地区蒸发量大于降水量的缘故。而Ⅲ梯度的20-30cm土层的含水量低于Ⅳ梯度，通常说来，土壤水分的运动与土壤温度相应，要受到入渗、排挤、蒸发和根系吸水等过程中大通量的液相干扰，由于Ⅳ梯度表层土壤风蚀积沙重于Ⅲ梯度，土壤表层水分入渗速度快，且Ⅲ梯度植物群落密度高于Ⅳ梯度，蒸发量大于Ⅳ梯度，而Ⅳ梯度深根型植物（如针茅、羊草）较Ш梯度的少，根系吸水量小，致使Ⅲ梯度的20-30cm土层含水量比Ⅳ梯度的略低。Ⅴ梯度群落密度虽也较低，深根型植物较少，但土壤沙化加深，不仅表层积沙，深层含沙也较多，因此导致其保水能力也降低。随着沙漠化的加剧，表层土壤含水量下降速度加快，从而深层土壤含水量逐渐高于表层。图5显示了在不同沙漠化梯度土壤含水量的变化情况。图5.不同沙漠化梯度土壤含水量变化3.3土壤容重分析土壤的物理性质不仅取决于土粒大小和种类，还与其团聚和排列有关。土壤容重体现了土壤的紧实度，与土壤的孔隙度、透气性和渗透率成反比。随着沙漠化的加剧，土壤容重呈上升趋势。尤其是5-10cm、20-30cm和30-50cm的土层容重增加明显；其中0-20cm土壤容重从Ⅱ到Ⅳ梯度增加，到Ⅴ梯度有所下降，梯度间差异不明显。不同深度的土壤容重与沙漠化也存在一定的关系，潜在沙漠化阶段不同深度中30-50cm的土层容重最小，而严重沙漠化阶段0-5cm土层容重最小。说明潜在沙漠化时下层土壤微生物、动物的扰动作用使土壤变得疏松，容重较小，而严重沙漠化时土壤表层风蚀严重，植被较少，颗粒物的吹失与回落，致使土壤变得松散干燥，容重最小(如图6所示)。沙漠化过程中，土壤容重的增加必然影响土壤中水分和空气的移动及植物根系的发育，即土壤容重的增加使得土壤孔隙度、透气性和渗透率下降，从而造成土壤中水分和空气含量的减少和养分难以得到补充，进而阻碍了植物和微生物的生长发育，使得土壤退化成为可能。图6.不同沙漠化梯度土壤容重变化Fig.6Changesofthesoilbulkdensityunderdifferentdesertificationgradients3.4土壤有机质、主要养分以及微量元素分析随着细粒物质受到风蚀，营养成分（有机质、全量养分、微量元素）遭受损失，导致土壤性能变差，肥力损失，地力衰退，并且沙漠化程度越深，营养成分缺失得越严重（表6、表7），进而导致整个生态系统退化并出现风沙地貌的过程。表6不同类型沙漠化土地表层（0～30cm）有机质与养分含量（内蒙古科尔沁沙地区）沙漠化土地类型有机质/%养分含量/%全NP₂O₅K₂O固定沙地0.9750.0430.0332.9半固定沙地0.3590.0140.0143.01半流动沙地0.2670.0150.0153.23流动0.0650.0080.0082.77表7不同类型沙漠化土地微量元素含量变化（内蒙古科尔沁沙地）类型深度/cm微量元素含量/（μg/g）TiMnVCuNiCoZn固定沙地0～105821261019784710～253821247145749半固定沙地0～20410103815575020～403801127238851流动沙地0～1019155316735430～40277593146260四．水葫芦特性分析4.1水葫芦的生理特性水葫芦适应性强，喜暖湿润阳光充足的环境，生长在水田、水沟、池塘与河流湖泊中，或生长在低洼积水的湿地之中。水葫芦通过叶柄的气囊悬浮于水面上，或在浅水、湿地扎根淤泥中生长，开花后，花葶弯曲入水中生长，子房在水中发育膨大，种子40d左右成熟。一般25-35℃为水葫芦生长发育的最适温度，39℃以上则抑制生长，7-10℃处于休眠状态，10℃以上开始萌芽，但深秋季节遇到霜冻后，很快枯萎。水葫芦4.2水葫芦的用途虽然水葫芦有很多的害处，但是它也具有很多方面的用途。水葫芦可栽植于浅水池或进行盆栽、缸养，作为观赏性植物。水葫芦的茎叶可作饲料并可直接制作农田有机肥料。用水葫芦（茎、叶柄）可生产相册纸和吸墨纸。水葫芦还是一种监测环境污染的良好植物。水葫芦对As（砷）很敏感，当水中含As（砷）0.06ppm，经2小时叶片即出现伤害症状，可用来监测水中是否有As（砷）存在。水葫芦可以用来制造沼气。据报道，每公斤水葫芦(折合成干物质)经厌氧发酵后能产生含甲烷50%左右的沼气0.05-0.411立方米。水葫芦还是蓝藻的天敌，可以抑制蓝藻的生长，控制水华发生。水葫芦具有净水的功能。国内最新研究成果显示水葫芦的吸污能力极强，位列所有水生植物之首。在适宜的条件下，一公顷水葫芦能将800人排放的N、P元素当天吸收掉。水葫芦还可用来净化水体中的Zn（锌）、As（砷）、Hg（汞）、Cd（镉）、Pb（铅）等有毒物质。据资料可知，一般每公斤水葫芦植株体24小时就可以吸收净化酚12mg、汞15mg、铅17.6mg、镍50mg、锶54mg、铀56mg、镉66mg、。按一亩水面生长水葫芦以2.5万kg计，半年便可吸收、净化毒物10.8~150万kg。据中国水产科学院淡水渔业研究所测定，在水温22℃时，水葫芦可吸收消除污水中磷酸盐的78%；水温32℃时，144小时内可以除去污水中的铅73%、铜100%、镉77%。水葫芦对有机氯农药的富集作用也很强，在水温26~五．关于用水葫芦流体治理沙漠化的分析5.1关于用水葫芦流体改善土壤性能的分析从上述可知，土壤退化最根本的原因在于土壤中水分、营养成分的缺失以及土壤容重增加。因此，要解决土壤退化问题，最主要的是要解决土壤中水分，营养成分及土壤容重的问题。水葫芦是水生植物，植株体内含有大量的水分，因此将水葫芦流体覆盖在沙化土壤上课增加土壤的水分。而且水葫芦植株体内含有大量的粘稠物质，可以阻止水分的蒸发，增加的土壤的湿度。据资料显示，水葫芦覆盖物和沙土1：2混合能减少蒸发15%，并增加土壤渗透性能，有助于养分的吸收。再者，由于粘稠物质具有胶结作用，有利于土壤团粒结构的形成，并增强保水保肥能力。水葫芦植株体内含有大量而丰富的作物养分，如氮、磷、钾等，而且还含有多种微量元素（如表8所示）。据估计，平均每吨鲜水葫芦相当于标准氮肥12kg、过磷酸钙5kg、氯化钾约2.1kg（周学雍，2001）。水葫芦进过处理后还可以直接制成绿肥，其肥效长、肥劲平稳，不仅可以刺激植物生长，还可以增强抗倒伏、抗寒、抗病、抗干旱的能力，并且可以提高土壤有机质含量、改良土壤（周学雍，2001）。据资料显示，土壤容重与土壤全N、C及粘粒含量呈负相关关系，及土壤容重总体上是随着土壤全N、C及粘土含量的减少而增加，细颗粒物多、有机质含量高，土壤容重降低，从而有助于提高土壤的稳定性。因此，由于水葫芦具有的水分、粘稠物质含量多，营养物质丰富的性质，使得土壤的孔隙度、透气性和渗透性能增强，即土壤容重下降。终上所述，用水葫芦流体覆盖在沙化土壤上，既可有效地增加土壤的水分和营养成分的含量，增强土壤的稳定性和保水保肥能力，又可以有效固沙，增强土壤的抗风蚀能力，减缓沙漠化速度。当然，要恢复沙化土壤的性能是非常困难的，一次覆盖并不能解决问题，因此，要进行多次作业才可以改良沙化土壤性能，形成有效土层，有效地遏制土地退化现象。所谓的有效土层，是指植物根系伸延容易，有一定的养分可以吸收，能正常生长发育的较松软土层。有效土层状况包括有效土层厚度、有效土层内渣砾的种类与含量、有效土层的肥沃度等。当有效土层形成后，便可以种植耐旱耐贫瘠的植物，有了植物的加入，土壤的保水性、通气性更好，养分更充足，土壤紧实性更适合植物生长并且土壤生物体也会逐渐增多。随着土壤性能的恢复，种植植物的种类可逐渐多样化，从而使得土壤的性能更接近于正常土壤的水平。表8水葫芦常、微量元素含量常量元素含量/%微量元素含量/x10‾⁶NP₂O₅K₂OSCaMgFeMnNaCuZnNiCr3.301.283.360.401.660.300.720.240.7236.517057.812.35.2关于用水葫芦流体治理沙漠化地区的分析绝大部分沙漠化地区在生态环境未恶化之前是适合生物生存的，只是由于人类的不合理利用和开发土地资源导致了土壤性能的退化从而使土地不再适合生物的生长，它并不像原始的沙漠地区一样是由于气候，水文、地质、地貌等原因而形成的。因此，沙漠化的土壤环境是可以通过采取有效措施来改善的。要改善沙漠化地区的土壤环境，就要从边缘着手，逐渐缩小沙漠化地区的范围。由于沙漠化的边缘地带处于潜在沙漠化阶段，土壤性能还没有恶化得太严重，所以改善该地区的土壤特性是最容易且最有效的。边缘地带的土地环境改善之后，植物得以生长和繁殖，这样可以有效地固沙从而一定程度地阻止了沙漠化的进一步扩展。长此下去，沙漠化边缘向沙漠化中心推移，从而使得沙漠化地区的范围逐渐缩小，达到了治理沙漠化的目的。六．关于水葫芦的运输问题从上述可知，中国沙漠化地区主要分布在我国西北地区的新疆、内蒙古、青海、西藏、甘肃等省区和华北北部地区，这些地区大多属于干旱和半干旱地区，而水葫芦却广泛分布在华北、华东、华中、华南和西南的19个省市，因此水葫芦的运输将是一段很长路程，费用也是很高的，这样水葫芦的运输必定是一个关键问题，而管道输送方式相对公里铁路运输成本最低，因此选用管道运输的方法是最佳的。6.1运用南水北调工程进行运输我国的南水北调工程是用于解决我国水资源空间分布不均（南方水多，北方水少）这一突出问题而建立起来的。南水北调工程是由东、西、中三条线路组成的：东线工程：从江苏省扬州附近的长江干流引水，基本沿着京杭大运河逐级提水北送，向黄淮海平原东部和胶东地区供水。主要供水范围为苏、皖、鲁、冀、津五省市。西线工程：从长江上游干支流调水入黄河上游，引水工程拟定在通天河、雅砻江、大渡河上游筑坝建库。西线调水工程主要供水对象是黄河上中游的青海、甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西等六省区。中线工程：从汉江丹江口水库引水，沿唐白河和黄淮河平原西部边缘，跨江、淮、黄、海四大流域、自流输水到北京、天津；供水范围包括北京、天津、河南、河北、湖北五个省市。图7.南水北调工程路线图从以上的分析可以看出，通过南水北调的路线可以将水输送到缺水的省市，而这些干旱缺水的地区，包括了大多数的沙漠化地区，这样同样可以通过南水北调的路线将水葫芦的原浆输送到沙漠化地区。除此之外，要在沙漠化地区建设沙区分流管网，这样可以将水葫芦流体运输到目的地，进行大范围的作业，于是运输路线长、运输费用高的问题便可解决了。6.2运输过程中的相关问题1.由于水葫芦原浆比较粘稠，可能不能像水一样很顺畅在管道中输送。要解决这个问题可以在运输路线上建立增压站，这样可以避免由于粘稠造成的堵塞问题。2.由于线路较长，在运输过程会发生一定的发酵现象，但这并没有给运输过程带来不利的影响，反而会有一定的有利条件。发酵产生的气体可以沿途抽取作为能源使用，而且发酵产生的气体可以加速植物纤维的腐化程度，形成更好的腐殖质，并且可以杀死种子。3.如果水葫芦种子在运输过程中并没有被杀死，而在干旱地区生存了下来，那么它有没有可能像在南方地区那样疯狂地生长呢？答案是否定的。因为水葫芦是水生植物，适合在温湿气候条件下生长，而沙漠化地区是基本是那个是干旱和半干旱地区，水葫芦是很难长时间地生长的。即使水葫芦产生了变种而在沙漠化地区得以存活，但是变种的繁殖能力也会有很大程度的削弱，没有成为当地生物霸王的能力。七．用水葫芦流体治理沙漠的优点以及注意事项7.1用水葫芦流体治理沙漠化的优点1.水葫芦泛滥问题和沙漠化问题是中国的两大环境问题，它们都具有长期性和艰巨性的特点，而运用水葫芦流体治理沙漠是既能够在一定程度上防治水葫芦泛滥，又能够治理沙漠化一举两得的方法。2．每年我国用于治沙和治理水葫芦的费用是十分巨大的，若用水葫芦来治理沙漠，可以节省很多费用。据资料显示，该项目投资应该在350－400亿，如果将沙区分流管网建设密度提高一个等级，项目总投资500亿人民币。虽然看起来资金投入很巨大，但是按长远利益来说是很值得的，因为每年我国因沙漠化和水葫芦造成的直接经济损失和用于治理的费用是十分巨大的，如果采用该措施能有效解决问题，那么今后的经济损失和治理费用便可大大减少。3.目前，我国在防沙治沙方面多采用草方格沙障、带状格状粘土沙障、化学喷固、生物结膜、封沙飞播育林、耐碱耐旱植被恢复，人工速生经济林建设、沙生经济作物种植等多种形式的综合治理技术。尤以草方格沙障作为前期流沙固定的主要措施，有着成本少、施工条件要求低、固沙效果显著成效的特点。但这些采用麦草等柴草材料的机械沙障耐久性差，一般寿命为3－5年，根据区域风力强弱情况沙障寿命或长或短；期间若后续绿化措施不能及时跟进，或由于投入不足，治理面积小、前期工程建设成果不能得到及时保护，沙障很快就会失去保护作用，沙丘就会重新活动，固沙劳动需要再次投入，造成工效投入的浪费。而用水葫芦流体来治理沙漠化地区是从沙漠化的根本问题土壤着手的，它的目的在于恢复土壤的性能，这样才能从根本上解决问题。7.2用水葫芦流体治理沙漠应注意的问题经分析，用水葫芦治理沙漠固然是很好的一个办法，但是它也有其不利的地方。根据上述可知，水葫芦可以用于净水，吸收掉污水中的很多有害物质，如Zn（锌）、As（砷）、Hg（汞）、Cd（镉）、Pb（铅）等，但是它并不能分解掉这些有害物质，即使水葫芦打成浆这后，这些有害物质依然存在。当利用水葫芦来改善土壤性能时，由于植物体内的这些物质十分丰富，可能会导致土壤性能更加恶化或者形成不适合植物生长的土质，这样可能会适得其反。因此并不是说有了用水葫芦治理沙漠化的这一手段，并且水葫芦能净化水质，我们就能肆无忌惮地向河、湖中排入大量未经处理的污水。因此水污染问题是不论什么时候都不容忽视的。八．结语通过此次调研，我们清楚地认识到我国沙漠化和水葫芦问题的严重性。然而，我国的治沙及防止水葫芦泛滥的措施并没有太大的成效。为此，许多专业人士一直在不断思索、不断尝试新的方法，而利用水葫芦流体治理沙漠这一想法的提出，是基于一定理论基础的。通过查阅相关的文献，进行深入的研究，我组成员得出了结论——利用水葫芦流体治理沙漠化问题是可行的。水葫芦，一种对我国的生态环境、经济发展和人们生活造成严重危害的“水上霸王”，却可以利用它来治理沙漠，这种利弊转化的思维方式是我们作为大学生应该着重培养的。参考文献[1]赵家荣、秦八一.水生观赏植物.化学工业出版社.2006.220~221[2]张修真、洛叙生、俞澄生.南水北调——中国可持续发展的支撑工程.中国水利水电出版社.1999[3]张仁.长江与三峡工程清华大学出版社.1998.7[4]唐克丽等.中国水土保持.科学出版社.200413~14173~175[5]陈彬.流域水葫芦控制与利用生态工程研究.2007.310[6]刘欣萍.浅谈水葫芦治理与利用.中国环境管理2004.1260~63[7]包慧娟.沙漠化地区可持续发展研究——以科尔沁沙地奈曼旗地区为例.2004.62、14[8]朱志梅.沙漠化过程中植被受损过程及其适应对策研究.2004.4.3013~14、40~43[9]李祥余、李帅、何清.干旱气候2005.12第23卷第四期[10]张风春.沙质荒漠化损失的价值核算研究.2006.52~3、53[11]谢桂英、郭金春.水葫芦的发生特点、防治及其利用.农药2005.10.第44卷第10期.446~447[12]朱磊.入侵物种（水葫芦（Eichhorniacrassipes））的控制与猪粪生物质能利用的综合生态工程.2007.512[13]陶信益.水葫芦的防治与利用.浙江水利科技.2004.第4期.84[14]林晓涛、王永飞、马三梅.水葫芦的利弊分析.世界农业WorldAgriculture.2007.565~66[15]丁义、褚建君.水葫芦的生物防治.杂草科学.2005年第3期.1[16]洪森辉.水葫芦的生物入侵、危害及其治理对策.福建热作科技.2004第29卷第2期.16、38~39.[16]谭承建、董强、王银朝、樊月圆、范泽锋、赵宝玉.水葫芦的危害、利用与防除.动物医学进展ProgressinVeterinaryMedicine.2005，26（3）55~56[17]郑再就.水葫芦的危害及在污水处理中的应用.水利科技.2006年第一期.51~52[18]杨红玉.水葫芦生长的环境影响因素、机理及规律研究.2006.42~6[19]黄东风、李清华、陈超.水葫芦有机肥料的研制与应用效果.中国土壤与肥料.2007（5）49~51[20]黄本胜、徐红辉.水葫芦灾害及其水生态修复功能.中国可持续发展论坛（4）[21]郎永梅、刘勃、季华东、郭少华.水葫芦在污水处理中的应用.节能环保.2006年No.12月刊.33~35[22]周喆.水质条件对外来入侵生物水葫芦生长的影响.2008.42[23]吴虹玥、包维楷、王安、曹卫平.外来物种水葫芦的生态环境效应.世界科技研究与发展.2004.4.26~28[24]王涛.我国沙漠化研究的若干问题——2.沙漠化的研究内容.中国沙漠.2003.9.第23卷第5期.477[25]朱振达.中国土地荒漠化的概念、成因与防治.第四季研究.1998.5.第2期.149[26]刘拓.中国土地沙漠化及其防治策略研究.2005.10.1~2目录第一章总论 51.1项目提要 51.1.1项目单位基本情况 51.1.2项目建设内容 51.1.3项目建设方案 61.1.4投资概算及投资内容 71.1.5主要技术经济指标 71.2可研报告编制的依据 71.3综合评价和论证结论 8第二章背景及必要性 102.1项目建设背景 102.1.1产业及市场优势 102.1.2国家产业政策及行业规划 132.2项目建设的必要性 152.2.1现状及问题 152.2.2项目必要性及重要意义 18第三章建设条件 203.1项目区概况 203.1.1地理位置及区域范围 203.1.2自然资源状况 203.1.3社会经济状况 213.1.4项目关联产业发展状况 223.2项目建设条件优劣势分析 233.2.1优势条件分析 23第四章建设单位基本情况 274.1建设单位概况 274.2科技开发能力 284.3财务状况 284.4法人代表及项目负责人基本情况 28第五章市场分析与销售方案 305.1市场分析 305.1.1产品市场供求现状 305.1.2市场前景分析 325.1.3项目产品市场竞争优势 335.2销售策略、方案和营销模式 33第六章工艺技术方案 356.1清洗的基本原理 356.2碎解的基本原理 356.3筛分的基本原理 366.4净化与沉淀的基本原理 376.5脱水的基本原理 376.6干燥的基本原理 38第七章建设方案 397.1建设任务和规模 397.2项目规划和布局 397.2.1总图布置原则 397.2.2总平面布置方案 40H