據(jù)統(tǒng)計，我國水土流失總面積超過每年土壤流失多達多億噸。水流失引起的土地退化、植被破壞，將導(dǎo)致壤肥力降低、生產(chǎn)力低下和生態(tài)環(huán)境破壞的日益加重。因此，如何防止水土流失，是相關(guān)研究者不得不面對的科研問題。
利用土壤穩(wěn)定劑防止水土流失是一項較新的技術(shù)，已陸續(xù)取得了一些較好的成果。如申請?zhí)枮?01410250615.x的中國專利提供了一種土體穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑可以獲得較好的抗壓強度且較為適宜植物生長。申請?zhí)枮?01410020554.8的中國專利提供了一種高效土壤穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑具有優(yōu)異的保水性和透水性，可以除臭且適宜于植物生長。
然而，現(xiàn)有的土壤穩(wěn)定劑所采用的原料主要為工業(yè)化工產(chǎn)品，成本較高，不適宜在水土流失嚴(yán)重的貧困地區(qū)推廣。
重要的是，目前的研究主要集中在化工無機物類原料，雖然可以取得較為良好的力學(xué)強度，但相關(guān)的無機物非常容易對周邊環(huán)境造成污染。
農(nóng)林漁牧產(chǎn)業(yè)廢棄物的再利用，對于貧困地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。目前，在土壤穩(wěn)定劑的研制領(lǐng)域，鮮有利用相應(yīng)農(nóng)林漁牧廢棄物作為原料的技術(shù)報道。
另外，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，由工業(yè)廢水或者不當(dāng)農(nóng)林地澆灌帶來的重金屬污染問題日益突出。而水土流失將促進重金屬污染面的擴大，造成更大面積的危害。
因此，如何獲得一種主要以農(nóng)林漁牧廢棄物為原料的、具有優(yōu)異水土保持效果的且具有優(yōu)異的重金屬固定效果的土壤穩(wěn)定劑，已成為本領(lǐng)域的亟需之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高效土壤穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑，按重量份計，包括5～8份單硬脂酸甘油酯、50～60份活化貝殼粉、30～35份粉煤灰、20～40份發(fā)酵秸稈干燥粉、0.5～0.8份月桂酸鋅、2～4份氧化鈦、0.2～0.5份硼酸；
其中，活化貝殼粉的制備方法為：將干燥粉碎后的貝殼粉，放入活化溶液中，加熱反應(yīng)20～25分鐘，之后，抽濾、烘干并研磨，即得；所述活化溶液由鈦酸酯和硬脂酸鈉按摩爾比1∶0.1～0.3的比例組成；
所述發(fā)酵秸稈干燥粉的制備方法為：將秸稈粉碎后，放入ph＝8.0～8.5的堿液中浸泡30～60分鐘，之后過濾取出，調(diào)整濕度為40％，接種trichodermareeseiatcc26921，培養(yǎng)5～6天之后，用清水清洗，過濾，干燥，即得。
在本發(fā)明技術(shù)的研發(fā)過程中，發(fā)明人注意到，相應(yīng)秸稈需要進行發(fā)酵分解處理。進行處理后，所得土壤穩(wěn)定劑的效果得到了大幅的提升，可能的原因在于利用微生物部分分解秸稈后，半纖維素得到合適成都的分解，所得發(fā)酵秸稈干燥粉與其它組分混合后，更利于重金屬的固化和防止水分的流失。同時，貝殼粉的活化也是必要的，其不僅能對貝殼粉本身進行增韌，同時對于重金屬固化也有重大影響。
作為優(yōu)選方案，所述穩(wěn)定劑還包括0.2～0.5份焦磷酸鈉。
所述秸稈包括玉米秸稈或高粱秸稈。
作為優(yōu)選方案，所述穩(wěn)定劑，按重量份計，包括6份單硬脂酸甘油酯、55份活化貝殼粉、32份粉煤灰、25份發(fā)酵秸稈干燥粉、0.6份月桂酸鋅、3份氧化鈦、0.3份硼酸。
作為優(yōu)選方案，在制備所述活化貝殼粉時，加熱反應(yīng)中的溫度為80～100℃。作為最好的方案，在制備所述活化貝殼粉時，加熱反應(yīng)中的溫度為90℃。
作為優(yōu)選方案，所述活化溶液中，鈦酸酯和硬脂酸鈉的摩爾比為1∶0.2。
作為優(yōu)選方案，接種trichodermareeseiatcc26921時，接種量為12％。
可選的，所述堿液為氫氧化鈉溶液。
作為優(yōu)選方案，所述粉煤灰為1級粉煤灰，細度不大于12％。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點：
1、本發(fā)明可以大幅提高土壤的力學(xué)強度和抗沖刷能力，防止水土流失；
2、本發(fā)明對多種重金屬具有高效的固化效果，防止污染土壤對周邊環(huán)境的影響；
3、本發(fā)明采用農(nóng)林漁牧產(chǎn)業(yè)的廢棄物作為主要原料，實現(xiàn)了相應(yīng)廢棄物的回收再利用，特別利于相應(yīng)貧困地區(qū)的推廣使用；同時，由于主要采用農(nóng)林漁牧產(chǎn)業(yè)的廢棄物，對周邊環(huán)境的污染小。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述，有必要在此指出的是以下實施例只是用于對本發(fā)明進行進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容所做出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
下述實施例中，所用粉煤灰為1級粉煤灰，細度不大于12％；實施例1～3所用秸稈為玉米秸稈，實施例4～6所用秸稈為高粱秸稈。
實施例1
按重量份計，將如下組分混合：
5份單硬脂酸甘油酯、50份活化貝殼粉、30份粉煤灰、20份發(fā)酵秸稈干燥粉、0.5份月桂酸鋅、2份氧化鈦、0.2份硼酸；
其中，活化貝殼粉的制備方法為：將干燥粉碎后的貝殼粉，放入活化溶液中，加熱(100℃)反應(yīng)20分鐘，之后，抽濾、烘干并研磨，即得；所述活化溶液由鈦酸酯和硬脂酸鈉按摩爾比1∶0.3的比例組成；
所述發(fā)酵秸稈干燥粉的制備方法為：將秸稈粉碎后，放入ph＝8.0的堿液中浸泡60分鐘，之后過濾取出，調(diào)整濕度為40％，接種trichodermareeseiatcc26921，培養(yǎng)5～6天之后，用清水清洗，過濾，干燥，即得。
實施例2
按重量份計，將如下組分混合：
8份單硬脂酸甘油酯、60份活化貝殼粉、35份粉煤灰、40份發(fā)酵秸稈干燥粉、0.8份月桂酸鋅、4份氧化鈦、0.5份硼酸；
其中，活化貝殼粉的制備方法為：將干燥粉碎后的貝殼粉，放入活化溶液中，加熱(80℃)反應(yīng)25分鐘，之后，抽濾、烘干并研磨，即得；所述活化溶液由鈦酸酯和硬脂酸鈉按摩爾比1∶0.1的比例組成；
所述發(fā)酵秸稈干燥粉的制備方法為：將秸稈粉碎后，放入ph＝8.5的堿液中浸泡30分鐘，之后過濾取出，調(diào)整濕度為40％，接種trichodermareeseiatcc26921，培養(yǎng)5～6天之后，用清水清洗，過濾，干燥，即得。
實施例3
按重量份計，將如下組分混合：
6份單硬脂酸甘油酯、55份活化貝殼粉、32份粉煤灰、25份發(fā)酵秸稈干燥粉、0.6份月桂酸鋅、3份氧化鈦、0.3份硼酸；
其中，活化貝殼粉的制備方法為：將干燥粉碎后的貝殼粉，放入活化溶液中，加熱(90℃)反應(yīng)20分鐘，之后，抽濾、烘干并研磨，即得；所述活化溶液由鈦酸酯和硬脂酸鈉按摩爾比1∶0.2的比例組成；
所述發(fā)酵秸稈干燥粉的制備方法為：將秸稈粉碎后，放入ph＝8.2的堿液中浸泡45分鐘，之后過濾取出，調(diào)整濕度為40％，接種trichodermareeseiatcc26921，培養(yǎng)5～6天之后，用清水清洗，過濾，干燥，即得。
實施例4
與實施例3相比，還添加0.2份焦磷酸鈉。
實施例5
與實施例3相比，還添加0.4份焦磷酸鈉。
實施例6
與實施例3相比，還添加0.5份焦磷酸鈉。
對比實施例1
除了不添加活化貝殼粉之外，其余與實施例3一致。
對比實施例2
除了不添加發(fā)酵秸稈干燥粉之外，其余與實施例3一致。
對比實施例3
除了貝殼粉不進行活化之外，其余與實施例3一致。
對比實施例4
除了秸稈干燥粉不進行發(fā)酵之外，其余與實施例3一致。
實驗例1
抗沖刷實驗：
取土壤放置在土樣托盤上，壓實，取實施例1～6和對比實施例1～4所得穩(wěn)定劑，分別制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的水溶液，噴灑至土壤表面，噴灑量為2.5l/m2，在室溫下放置1天，之后將土樣托盤傾斜30°，模擬降雨強度2.5l/min，進行沖刷實驗，實驗時間為半小時，計算沖刷率。沖刷率＝?jīng)_掉的土壤與原土壤總量之比。本次實驗結(jié)果如表1所示：
表1
注：上表所述對照組為中國專利201410250615.x中的實施例1所得穩(wěn)定劑。
實驗例2
抗壓強度實驗：
取實施例1～6和對比實施例1～4所得穩(wěn)定劑，分別制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％的水溶液，加入到土壤中(0.05％wt)。在室內(nèi)制備直徑為60mm的試件，壓實度為96％，采用液壓式萬能試驗機測定無側(cè)限抗壓強度。實驗結(jié)果見表2。
表2
實驗例3
取某造紙廠下游受污染土壤作為試樣，進行重金屬固化實驗，取實施例1～6和對比實施例1～4所得穩(wěn)定劑加入土壤中(0.05％wt)，實驗采取hjt300-2007固體廢物進出毒性浸出方法；實驗結(jié)果如表3所示：
表3
注：上表中的“空白對照”為不添加任何穩(wěn)定劑，“對照”為中國專利201410250615.x中的實施例1所得穩(wěn)定劑。