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浅谈聚丙烯酰胺在水土保持方面的应用

  • 时间:2021-10-05 11:50:20
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  土壤入渗和地表径流是水土保持过程中2个关键的因素,增加土壤水分入滲,减少地表径流,无疑将减少土壤侵蚀;同时,减少土壤侵蚀,也就维护了土壤的良好结构,必能增加土壤水分入渗,减少地表径流。
  聚丙烯酰胺化学式为(C3H5NO)n具有较强的絮凝作用。聚丙烯酰胺有阳离子、阴离子、非离子、两性离子和超高分子质量等类型,是一种良好的土壤结构改良剂,能提高土壤水分入渗和减少地表径流,且具有较好的持水能力
  聚丙烯酰胺提高土壤水分入渗,减少地表径流的主要原理是,聚丙烯酰胺在水中溶解后,具有较强的絮凝能力,其分子同土壤颗粒相互作用,由于絮凝作用和对土壤分散颗粒的团聚作用,土壤微团聚体组成发生变化,土壤的沉降系数、结构系数和各级水稳性团聚体总量明显提高,形成大的团聚体以抵抗雨滴的破坏作用,增强土壤的抗蚀性能,使土壤表面结构和土壤水分高入渗得以维持,增加土壤含水量,阻碍结皮的形成,减少地表径流量和土壤侵蚀量。
  聚丙烯酰胺具有水合作用,聚丙烯酰胺作为一种高分子聚合物,当与水接触时,疏水基可因疏水作用而转向内侧,形成不溶于水的粒状结构,亲水基团通过氢键与水分子结合形成水合水,在分子的表面形成厚度为0.5-0.6nm的2-3个水分子层。水合作用使高分子的网束展开,由于网内结构中含有一定数量的亲水离子,使三维空间网内外出现离子浓度差,从而造成网状结构内外产生渗透压,水分子便在渗透压的作用下向网内渗透形成网孔水。网内的网孔水都是被高分子网空间束缚的自由水,但被束缚的水分子仍然具有普通水的理化性质,只是水分子的运动受到限制。施用聚丙烯酰胺后,土壤因聚丙烯酰胺特殊的化学结构,持水能力大大增强,在土壤中形成很多的小水库”,当土壤干旱时,土壤水分因渗透压的作用而缓慢释放供作物吸收利用,从而有效防止土壤水分流失和无效蒸发,达到抗旱保墒作用,为作物增产提供条件。聚丙烯酰胺在治理水土流失的同时,增加了一定的农业效益,为旱作农业区聚丙烯酰胺的应用提供了可行性。