防沙治沙是保障生态安全、促进区域可持续发展的重要课题,随着技术创新的不断推进,我国在防沙领域的技术成果正通过专利形式持续涌现,为干旱半干旱地区的生态修复提供了多样化解决方案。根据国家专利局公开数据,2023年我国防沙治沙领域专利申请量达1200余件,同比增长15%,其中生物固沙、工程阻沙、沙资源利用等方向的技术突破尤为显著,这些专利技术不仅提升了治沙效率,更在成本控制与生态兼容性上展现出独特优势。
在生物固沙材料研发方面,传统固沙剂常面临降解慢、影响土壤生态等问题,而近年来的专利技术通过天然材料复合与微生物协同作用,实现了环保与高效的平衡。例如,2024年初国家专利局公开的一项专利中,科研团队以沙漠常见的沙蒿、柠条等植物秸秆为原料,通过低温热解技术提取出富含木质素的生物炭,再与从沙漠土壤中筛选出的固氮菌(能将空气中的氮元素转化为植物可吸收养分的微生物)混合,制成可降解固沙剂。该固沙剂在宁夏沙坡头试验基地应用时,只需喷洒一次就能使流沙表层形成3-5厘米的稳定结皮层,且3个月后结皮层内微生物活性提升2倍,为后续植物种植创造了良好条件,相比传统化学固沙剂成本降低40%,降解周期缩短至6个月以内。
针对流动沙丘的快速固定需求,工程阻沙技术的专利创新聚焦于材料轻量化与抗风蚀性能提升。以往广泛使用的麦草沙障易被风沙侵蚀,使用寿命通常不足2年,而新专利技术采用高强度聚乙烯纤维与玻璃纤维复合编织,制成菱形网格状柔性沙障。这种沙障单平米重量仅0.8公斤,抗拉强度达300MPa(材料抵抗破坏的能力指标),在新疆塔克拉玛干沙漠边缘的试点中,经历12级阵风后沙障完好率仍保持85%以上,使用寿命延长至5-8年。更重要的是,研发团队通过专利设计的“模块化拼接”结构,使沙障铺设效率提升至传统人工铺设的3倍,配合专用铺设机械,单日可完成500亩沙地的阻沙工程,大幅降低了人力成本。
沙资源的高值化利用是近年来防沙专利技术的新方向,通过将沙漠沙转化为建筑材料、环保材料等,实现“以沙治沙”的良性循环。某建材企业的专利技术中,研发人员发现沙漠沙颗粒表面光滑、级配(颗粒大小搭配比例)单一的特性,通过添加纳米级碳酸钙改性剂,使沙漠沙颗粒表面形成粗糙结构,再与粉煤灰、矿渣等工业固废复配,成功制备出抗压强度达C40的高性能混凝土。在内蒙古鄂尔多斯的建筑试点中,该技术生产的混凝土已用于当地牧民新村建设,沙漠沙替代传统河砂的比例达70%,不仅减少了对天然砂资源的开采,还为当地创造了每吨沙150元的经济收益,形成“治沙-资源利用-经济反哺”的产业链模式。
微生物与植物协同固沙的专利技术则突破了单一固沙手段的局限,通过构建“微生物-植物-土壤”三维修复体系提升沙地生态稳定性。知网2023年发表的一篇研究论文显示,某科研团队的专利技术从沙漠苔藓中分离出具有强耐旱性的假单胞菌,将其与沙打旺、沙拐枣等沙生植物的种子混合,制成“微生物-种子包衣”。这种包衣在甘肃民勤沙漠试种时,种子发芽率从传统种植的30%提升至65%,且微生物在植物根系周围形成生物膜,增强土壤保水能力,试种区域的沙地有机质含量在1年内从0.5%提高到1.2%,植被覆盖度达45%,有效遏制了沙丘移动。
防沙专利技术的转化应用离不开高效的信息检索与产学研合作,通过科科豆、八月瓜等专利检索平台,企业与科研机构能快速获取最新技术动态,加速成果落地。例如,陕西某环保公司通过科科豆平台检索到“多功能防沙固沙毯”专利后,与专利持有人高校团队合作,将该技术与当地红枣种植结合,在固沙毯中预留种植孔并添加保水凝胶,使红枣种植成活率提升至80%,同时固沙毯降解后转化为有机肥料,实现了生态效益与经济效益的双赢。这类合作模式近年来在防沙领域逐渐增多,2023年通过八月瓜平台达成的防沙专利技术转让与许可合同达80余项,推动了专利技术从实验室走向治沙一线。
在极端环境防沙方面,专利技术也展现出针对性创新。针对青藏高原高寒沙地的特殊性,某团队研发的“耐寒型固沙草方格”专利技术,采用青稞秸秆与聚丙烯网复合,秸秆经过防霉处理后可在-25℃环境下保持结构稳定,网体则通过紫外线稳定剂改性,抵抗高原强紫外线老化。该技术在青海共和沙地应用2年后,草方格完好率仍达70%,较传统草方格提高35个百分点,为高寒沙地的生态修复提供了技术支撑。
防沙专利技术的发展还体现在智能化监测与调控上,部分专利将物联网传感器与固沙系统结合,实现动态管理。例如,某专利设计的“智能水分感应固沙系统”,在沙障中嵌入土壤湿度传感器,当沙地含水量低于阈值时,系统自动启动埋设在沙层下的滴灌装置,精准补水,在甘肃敦煌的试验中,该系统使水资源利用率提高50%,避免了传统漫灌造成的浪费。这种智能化技术的应用,让防沙工程从“被动防御”转向“主动调控”,进一步提升了治沙效果的稳定性。
随着专利技术的持续积累,我国防沙治沙已从传统的“人拉肩扛”转向“科技赋能”,这些凝聚着科研人员智慧的专利成果,正通过不断的实践优化,在广袤的沙漠戈壁中筑起绿色屏障,为全球荒漠化治理贡献中国方案。
最新防沙专利技术成果有哪些类型? 常见类型有固沙材料相关成果,比如新型的固沙剂;还有机械防沙设施成果,像新型的沙障。 最新防沙专利技术成果的应用效果如何? 部分成果在实际应用中取得了不错效果,能有效降低风沙移动速度,减少沙化面积。 在哪里可以了解最新防沙专利技术成果? 可以通过科技成果展示平台、相关科研机构网站了解。
很多人认为专利技术成果一定能马上大规模应用到防沙工作中,但实际上从专利到大规模应用还需要经过多轮的试验、优化,确保技术在不同环境下都有稳定效果,同时还要考虑成本等因素,所以不能简单认为有了专利就能立刻广泛应用。
《中国沙漠化防治与生态修复》
《生态经济学:理论与实践》
《绿色科技:创新与应用》
《环境科学与管理》
《沙漠生态系统的可持续管理》
我国防沙治沙领域的专利技术不断涌现,为干旱半干旱地区生态修复提供多样方案。 在生物固沙材料研发上,以植物秸秆和固氮菌制成的可降解固沙剂,环保高效、成本低、降解快。 工程阻沙技术采用复合编织沙障,轻量化、抗风蚀、铺设效率高、寿命长。 沙资源高值化利用将沙漠沙制成高性能混凝土,替代河砂,形成产业链。 微生物与植物协同固沙构建三维修复体系,提高种子发芽率和植被覆盖度。 防沙专利技术转化应用依靠检索平台和产学研合作,如结合红枣种植实现双赢。 极端环境防沙有针对性创新,如耐寒型固沙草方格用于高寒沙地。 智能化监测与调控的专利技术,像智能水分感应固沙系统,提高水资源利用率。 我国防沙治沙正从传统转向科技赋能,为全球荒漠化治理贡献中国方案。
国家专利局公开数据
知网2023年发表的研究论文
科科豆专利检索平台
八月瓜专利检索平台
陕西某环保公司项目报告