當前位置:
首頁 > 知識 > 沙土裡加點膠,就能「沙漠變良田」,這事我該信嗎?

沙土裡加點膠,就能「沙漠變良田」,這事我該信嗎?

重慶交通大學副校長易志堅這幾天或許會感到委屈,自己在一年多前已發表在學術期刊上的研究成果,突然在知乎上又被網友挖了出來成了爭議話題,讓他更不能接受的是,如今自己交出的明明是佐證研究有效的正面實驗結果,怎麼還有網友和媒體質疑,他的研究是「水變油」的偽科學?

早在一年前,易志堅和他團隊關於沙漠土壤化生態恢復技術成果就曾登上媒體版面,彼時易教授的科研成果就被媒體總結為能讓「沙漠變良田」的「神奇技術」,但是現在來看,這些報道沒有得到足夠的傳播。直到上個月5號,央視新媒體對此做了一場長達一個小時的直播,使用了更加「震驚」的標題——《厲害了!揭秘「點沙成土」黑科技》,一舉引爆了這個話題。

直播中,易教授的團隊在內蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠向央視記者現場展示了「沙漠土壤化」的技術操作和成果。這種技術的核心是一種從植物中提取的纖維黏合劑CMC,視頻中,一位老師將CMC的粉末灑在沙子表面,隨後用手均勻攪拌,數瓢水不斷加入沙子中,老師手中的沙子已經粘結,狀態發生了變化。老師一邊攪拌,一邊介紹說:「在實際操作過程中是機械進行攪拌,黏合劑和沙土的比例一般不會超過千分之三,而整個過程中必須有水。」最後這句話非常重要,我們後面會說道。

至於技術核心CMC是什麼,百度百科是這樣寫的:

羧甲基纖維素(CMC)是纖維素醚類中產量最大的、用途最廣、使用最為方便的產品,俗稱為"工業味精"。CMC是一種重要的纖維素醚,是天然纖維經過化學改性後所獲得的一種水溶性好的聚陰離子纖維素化合物,易溶於冷熱水。它具有乳化分散劑、固體分散性、不易腐蝕、生理上無害等不同尋常的和極有價值的綜合物理、化學性質,是一種用途廣泛的天然高分子衍生物。

CMC的重要特性是形成高粘度的膠體、溶液、有粘著、增稠、流動、乳化分散、賦形、保水、保護膠體、薄膜成型、耐酸、耐鹽、懸濁等特性,且生理無害,因此在食品、醫藥、日化、石油、造紙、紡織、建築等領域生產中得到廣泛應用.

易教授在「沙漠土壤化」中使用的是一種改性羧甲基纖維鈉。

根據易教授團隊長達8年的研究,混合了CMC和水的沙土,可以變成擁有生態—力學屬性、具有「萬向結合約束」的土壤。而約束屬性和孔隙結構,則保證了「沙變土」具有存儲水分、養分和空氣的功能,同時能滋生微生物。

直播鏡頭中,烏蘭布和沙漠中4000畝的試驗田上,長滿了一人高的牧草,記者介紹說,已經有沙漠中的動物來到植物中安家,易志堅教授今年已經領導完成了中試基地內約4000畝沙漠的土壤化和綠化,明年還將完成一萬畝的試驗。

根據重慶交通大學官方網站中的領導介紹,易志堅教授長期從事力學、道路、橋樑、材料等學科的教學、科研工作,主講本科生、研究生《彈性力學》、《結構力學》,《彈塑性力學》、《斷裂與損傷力學》等課程。發表論文80多篇,被SCI、EI收錄40多篇次,享受國務院特殊津貼。於是我們現在所討論的這項沙漠土壤化技術,也是他從力學原理出發研究的。

我們翻閱了他於2016年11月份發表的題為《沙漠「土壤化」生態恢復理論與實踐》的論文,易教授在論文中這樣寫:

過去,人們一直沒有從土壤的力學特性入手,分析土壤的生態屬性。事實上,土壤力學特性與土壤 的生態屬性之間應該存在關係,土壤的力學特性賦 予了土壤的生態屬性。筆者首次發現了土壤力學特性與土壤生態屬性之間的內在聯繫,從而使沙子 「土壤化」得以實現 。

對於沙子「土壤化」的力學原理與方法 ,他介紹說:

在沙子顆粒中加入適當黏度的水溶性物質並均 勻混合後,沙子顆粒間就將形成具有「萬向性」和 「可恢復性」的 ODI 約束,此時,沙體將從離散狀態 轉變為流變狀態( 像「濕土」一樣) 。當添加的水溶性物質中的水分蒸發後,ODI 約束將轉化為固結約 束,沙體會轉變成固體狀態( 像「干土」一樣) 。「土壤化」後的沙子具有自然土壤的力學特性,可以在流變狀態和固體狀態之間穩定轉換,沙子一旦獲得了土壤的這種力學特性,就將具有與土壤相同的生態—力學屬性——自修復性和自調節性 。

……

所添加的 ODI 約束材料為植物提取的改性植物纖維素,可以用作食品添加劑,無毒,無害,成本低,且具備大規模生產條件。

而沙土「土壤化」性質需要種植植物來驗證,2009年提出基本理論之後,易志堅分別在重慶的房前屋頂、戶外實驗地開展種植試驗,去年4月起,他和他的團隊來到來到烏蘭布和沙漠進行25畝沙漠「土壤化」生態恢復實地試驗。

他貼出了幾次試驗的成果:

但或許是由於近年來,被冠以「神奇」的發明實在太多,巴鐵不也上過央視嘛!如今,公眾對於「神奇」已是望而卻步。所以,雖然易教授的成果有視頻佐證,但怕交智商稅的網友們還是將信將疑,知乎上「如何看待易志堅教授宣布成功實現「沙漠變土壤」的治沙辦法?靠譜嗎?」一題已經得到100多個回答,2200多人關注,瀏覽量已超過100萬。另一個討論相同事件的「如何評價重慶交通大學沙漠「土壤化」生態恢複試驗?」一題,瀏覽量也超過了10萬。

總結幾位有治沙學術經驗的答主的答案:

1. 易教授的技術並非騙術,沙子顆粒在CMC和水的混合攪拌之後,沙粒結構的確會得到改變,使沙土具備防止風蝕能力,這有利於培養植物時,植物根系的固定;

2. 但易教授的技術想要大規模應用在沙漠治理中,且對其抱有能使沙漠變綠洲的期待是不現實的,原因有三。首先,就是上文提到的水的問題,在央視直播中,可以直觀地看到,混合沙土時需要大量的水,這意味著,技術實施的範圍是有限的,沙漠下有豐富地下水或者臨近居民區,具備灌溉條件;其次,CMC的製作和成本問題。論文中,易教授並未解釋CMC具體是什麼,如何製造,且實驗中添加CMC的成本是4500美元到6500美元一公頃,成本偏高。第三,沙漠化是自然形成的,荒漠化是人為形成的,沙漠的形成與環境、氣候相關,想要改變,得改變整個生態,而這是不可能的。

3. 易教授的技術沒有解決治沙的核心問題。還是說水,易教授通過黏合劑改變沙土結果,最明顯的效果是抵抗風力,但抵抗風力並非治沙關鍵,關鍵是水,有水,沙子本身也可以長出植物,而沒水,即使沙土變成了土壤也無法長出植物。根據易教授的論文,在烏蘭布和沙漠,試驗地採用了霧化噴灌系統 ,用於沙子「土壤化」和 植物灌溉的水均來自於地下水,為維持沙土中植物的生存,地下水將一直消耗,長此以往會造成地下水位下降,沙漠更加缺水。

也就是說,公眾們大可放心,易教授的技術在科學原理上是成立的,但是,對於現實中的大規模沙漠治理,效果是初級和理想化的。

據《科技日報》報道,現在的易教授是非常無奈的,或許是媒體的熱情讓研究目的偏了道兒,翻閱他的論文,我們並未找到他有關實現「沙漠農業種植」目的的描述,在論文第一部分的引言中,他只提出了固沙和沙漠「土壤化」兩個目標。對於爭議,他已經不想再解釋。

他曾在一月將這份研究遞交給了力學治沙專家座談會的專家們,但當專家組組長、中國科學院寒區旱區環境與工程研究所研究員、甘肅省風沙災害防治研究工程中心主任屈建軍和其他專家們給出一份持保留意見的意見書時,易志堅已經離場,留下了許多待解答的問題。

「比如,什麼是萬向力,大家覺得他沒有解釋清楚,水從哪裡來這些問題他也沒有介紹。」

但是,易教授表示,明年的實驗還將繼續。


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 虎嗅APP 的精彩文章:

為什麼中國網民喜歡否認工程化的價值?
吃可愛的甜點是不會胖的
那些不靠燒錢獲取飛速增長的牛逼公司
同事太聒噪?除了殺掉他還能幹點啥
「點映死」是一種什麼樣的體驗?

TAG:虎嗅APP |