[發(fā)明專(zhuān)利]一種水泥基緩釋型誘導(dǎo)材料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010982960.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112125607B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃建濤;劉承聰;鄭浩;呂建福;張倩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/04
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/04;C04B28/02;C04B28/08;C04B28/06;C04B38/08;C04B38/02;C04B38/10;A01K61/54;C02F3/32;C02F103/08
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本發(fā)明提供一種水泥基緩釋型誘導(dǎo)材料及制備方法，包括改性的牛骨粉、貝殼碎(粉)、水泥、礦物摻合料、水泥發(fā)泡劑、輕質(zhì)多孔材料、水和減水劑，改性的牛骨粉、貝殼碎(粉)、水泥、礦物摻合料、水泥發(fā)泡劑、輕質(zhì)多孔材料、水和減水劑重量配比依次為：20.0％～60.0％、10.0％～40.0％、5.0％～30.0％、5.0％～20.0％、0.05％～0.8％、10.0％～30.0％、5％～30.0％和0.1％～1.0％。本發(fā)明解決目前海域生態(tài)較好，沒(méi)必要全部進(jìn)行重建的情況，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)母淖兙植亢Ｓ虻碾x子濃度等，增加牡蠣的附著量，重構(gòu)完整生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)不足的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及洋固著生物的生態(tài)環(huán)保技術(shù)，尤其涉及一種水泥基緩釋型誘導(dǎo)材料及制備方法。

背景技術(shù)

由于我國(guó)沿海地區(qū)近幾十年的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，且發(fā)展方式粗放、不注重環(huán)境保護(hù)；同時(shí)大量的生活污水、工業(yè)廢水直接排放入海，造成沿海生態(tài)大規(guī)模破壞，已對(duì)我國(guó)海岸生態(tài)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展形成制約。同時(shí)大規(guī)模建設(shè)的海洋混凝土工程及防波堤使本就脆弱的海洋生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步破壞。若不立即采取必要的生態(tài)環(huán)境的保護(hù)措施，未來(lái)的損失將會(huì)十分巨大。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，人們更是喜歡良好的生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，21世紀(jì)以來(lái)，全球工業(yè)化發(fā)展迅猛，化石燃料消耗巨大，熱帶雨林等植被被大量砍伐，導(dǎo)致全球二氧化碳排放量急劇上升，溫室效應(yīng)加劇，氣候變暖，使得大量二氧化碳溶解于占據(jù)十分之七地球表面的海水中，進(jìn)而加速了海洋酸化的進(jìn)程。因此，改善和修復(fù)目前沿海生態(tài)環(huán)境是非常迫切的。

目前國(guó)內(nèi)外從不同離子、水泥種類(lèi)、鈣類(lèi)物質(zhì)、底質(zhì)顏色和底質(zhì)粗糙度等對(duì)牡蠣附著方面開(kāi)展了研究，簡(jiǎn)要介紹如下：

離子：目前深入研究的有K⁺、NH₄⁺、Ca²⁺和Cu²⁺，其中K⁺、NH₄⁺和Ca²⁺對(duì)牡蠣的附著或變態(tài)具有促進(jìn)作用，而Cu²⁺作用不明顯且在濃度大時(shí)會(huì)對(duì)幼蟲(chóng)造成死亡。但是由于實(shí)施起來(lái)難度大或者成本較高一般不適用于實(shí)際海洋混凝土工程中。水泥種類(lèi)：混凝土作為海洋固著生物附著的底質(zhì)材料在當(dāng)下使用非常普遍，雖然有采用新制作的混凝土構(gòu)件、廢棄的混凝土等作為一些牡蠣礁修復(fù)工程的修復(fù)底物，但是效果并不理想。這是由于目前硅酸鹽水泥混凝土在海洋混凝土工程中應(yīng)用較為普遍，但其高堿度會(huì)較大程度的抑制混凝土表面固著生物附著生長(zhǎng)。而采用堿度較低的水泥配制混凝土對(duì)于提高對(duì)堿敏感的生物量(主要為海洋植物)具有較大作用，對(duì)于提高牡蠣的附著量和附著密度作用較小。鈣類(lèi)物質(zhì)：有效誘導(dǎo)牡蠣幼蟲(chóng)附著最常用的含鈣底物是石灰石和混凝土。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出相同條件下牛骨粉對(duì)牡蠣幼蟲(chóng)附著的誘導(dǎo)能力強(qiáng)于碳酸鈣，而碳酸鈣與硫酸鈣誘導(dǎo)能力幾乎相等。顏色：在海域溫度較低的情況下，深色的底質(zhì)對(duì)于牡蠣有著促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究表明牡蠣幼蟲(chóng)在一定程度上會(huì)對(duì)顏色有選擇性。粗糙度：粗糙度對(duì)海洋固著生物幼蟲(chóng)附著研究結(jié)果不一致。在保證其余條件不變的前提下，相對(duì)于光滑面，牡蠣、藤壺幼蟲(chóng)更傾向于附著于粗糙面上。然而在一些其他研究上發(fā)現(xiàn)，粗糙度并沒(méi)有明顯改變幼蟲(chóng)的附著情況。

為修復(fù)沿海生態(tài)環(huán)境，CN111264427A中公開(kāi)了一種海洋工程的建造方法，盡管其能使牡蠣幼蟲(chóng)快速、致密地附著于混凝土表面，進(jìn)而在達(dá)到提高海洋混凝土工程的耐久性基本目標(biāo)的前提下，同時(shí)利用牡蠣作為“海洋生態(tài)工程師”的特點(diǎn)，提高固定碳元素的能力、降低水體污染和底質(zhì)污染、改善海洋生態(tài)環(huán)境。但是該發(fā)明能夠順利實(shí)施的前提條件是海洋混凝土工程建造海域的理化環(huán)境適宜牡蠣的生長(zhǎng)發(fā)育。即CN111264427A不能克服部分海域因海洋酸化導(dǎo)致的pH值低，Ca²⁺等離子量不足，牡蠣生存環(huán)境差的問(wèn)題，在應(yīng)用領(lǐng)域有明顯的限制。