[发明专利]一种海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料及其制备方法，按重量份计算，所述海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料包括以下组分：水泥0‑100份、氧化镁50‑100份、硫酸镁20‑50份、乳液5‑15份、改性添加剂1‑3份、助剂10‑30份、水30‑60份和发泡剂0.2‑0.8份。本发明公开的海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料表面及内部为类珊瑚多孔结构，比表面积大，利于珊瑚卵生存长大；具有优秀的耐久性、耐候性，材料强度高达5.61‑9.27Mpa，抗海浪冲击性强。本发明公开的海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料制备过程环保节能，低成本绿色施工，无毒无污染无放射性，无三废排放，可固定在海下牧场桩体或者专门珊瑚修复桩基上进行海洋珊瑚生长修复。

技术领域

本发明涉及海洋生物工程材料领域，特别涉及一种海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料及其制备方法。

背景技术

珊瑚礁被誉为“海洋中的热带雨林”，是全球物种多样性最高、资源最丰富的生态系统，也是全球生态系统的重要组成部分，可向人类提供食物、海岸防护和药物等资源。另外，活珊瑚也是岛礁的粘结剂，可抵御海浪侵蚀，保障岛礁安全。然而，近年来，在人类活动如渔业养殖、岛礁吹填等工程和全球变暖的影响下，全球珊瑚礁受到不同程度的威胁，且处于快速退化中。如南海三亚鹿回头岸礁覆盖率从1960年的80％～90％下降为2009年的12％；大堡礁珊瑚礁覆盖率从1985年的28.0％下降为2012年的13.8％。其实，全球海洋开发都存在类似的问题，有的已经非常严重，珊瑚礁的生态保护与可持续利用对保护海洋环境和人类生存环境具有重要的意义。

珊瑚礁的生态修复是目前国内外研究的热点，但目前相关的理论与技术仍不成熟，主要有直接珊瑚移植技术和园艺式养殖、养殖箱培养再移植技术等方法。对珊瑚虫存活可采用(1)借助水流扩散、幼虫附着和变态行为的化学诱导、微地形对幼虫附着的帮助等可促进珊瑚浮浪幼虫的传播和存活；(2)通过杂交等手段改变珊瑚及其共生虫黄藻的基因类型、提升珊瑚对环境的耐受能力和恢复潜力。

但目前培养移植珊瑚的材料还很原始，普遍采用水泥桩架等人工礁法，通过建立一个稳定、抵抗风浪、提供庇护所的岩体结构，促使珊瑚的附着、生长和繁殖。但水泥桩表面结构相对平滑，比表面积小，缺乏珊瑚卵生长的合适结构，使珊瑚卵难以较好地附着生长。也有人采用钢结构框架，但受海洋盐水强腐蚀影响，难以实现较长的使用寿命。另外，传统材料表面也缺乏珊瑚生长所需的镁、钙等微量元素，影响珊瑚发育。

因此，研发表面结构复杂的特别是表面具有微型孔洞且富含镁、钙等微量元素、能够促进幼虫的附着的移动人工珊瑚繁育礁及装置，十分重要。通过创造海底适合珊瑚幼虫卵生长的微地貌，并在适合珊瑚生长的环境中投放这种人工礁(装置)，可实现珊瑚损毁生态修复。

针对上述问题，本发明采用特种水泥、石英砂、矿粉等传统材料以及添加特殊辅料、表面处理等技术，通过系列工艺方法进行了大量实验，成功实现了先进的高强仿珊瑚结构材料的制备，彻底解决了传统材料比表面积小，不利于珊瑚生长和钢结构框架严重腐蚀、利用时间短等问题，为沿海地区珊瑚及其海洋环境生态修复提供先进功能材料及技术支撑。

发明内容

鉴以此，本发明的目的在于提出一种海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种海洋环境修复用仿珊瑚多孔结构材料，按重量份计算，包括以下组分：水泥0-100份、氧化镁50-100份、硫酸镁20-50份、乳液5-15份、改性添加剂1-3份、助剂10-30份、水30-60份和发泡剂0.2-0.8份；

进一步的，所述水泥是425#硅酸盐水泥或425#白水泥中的任一种。

进一步的，水泥、氧化镁和硫酸镁的重量须占总重量的60％以上。

进一步的，所述乳液是纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液中一种或者多种的混合物。