天然沸石用于土壤改良始于20世紀(jì)60?年代的日本,在前蘇聯(lián)于上世紀(jì)80年代就已經(jīng)將天然沸石作為非傳統(tǒng)農(nóng)用礦物原料進(jìn)行推廣。在1972年,中國首次于浙江省縉云縣發(fā)現(xiàn)沸石礦,后相繼在河北、遼寧、廣西、山東、內(nèi)蒙古、黑龍江等省區(qū)均發(fā)現(xiàn)了較大儲量的沸石礦床并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)。天然沸石具有較高的陽離子交換能力(CEC)、保水能力(WHC)及吸附特性,在我國分布廣,易采等優(yōu)勢,因此用于土壤改良有著廣闊的前景。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,沸石可作為吸附土壤中鹽基離子和重金屬離子的良好載體,大小不同的孔隙使沸石具有很高的選擇性陽離子交換量,并含有Ca、Mg、Na、K、Fe、Cr等20余種植物生長所需的常量和微量元素,所以沸石也常常被用作土壤或無土栽培基質(zhì)的添加劑,提供作物和花卉生長所需的養(yǎng)分。此外,沸石和改性沸石也被作為吸附劑和中和劑用于土壤治理和土壤改良,達(dá)到吸附重金屬、消除毒害的作用,應(yīng)用前景廣泛。
當(dāng)前,沸石在改善土壤養(yǎng)分狀況、鹽堿地改良、土壤物理性狀改善和污染土壤修復(fù)等方面的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注,國內(nèi)外許多學(xué)者也逐漸加大力度對沸石處理重金屬污染方面也進(jìn)行了相關(guān)研究。比如,利用沸石分子篩處理含汞廢水時(shí),沸石分子篩對二價(jià)汞有較強(qiáng)的去除作用,并有較大的吸附容量,按汞與分子篩質(zhì)量比 為32mg/g進(jìn)行處理,汞的去除率達(dá)99%以上。劉伯元等發(fā)現(xiàn),沸石還可以與化肥混合或者作為復(fù)合肥施用,可以減少有效營養(yǎng)元素的流失(達(dá)20%以上),并能改良土壤性能,顯著降低農(nóng)業(yè)種植成本。相關(guān)研究表明,沸石配以骨炭施入土壤中可有效降低土壤有效態(tài)重金屬含量,使輕度污染土壤上的蔬菜達(dá)到衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)。另外,沸石對土壤重金屬鉛具有一定的鈍化效果,可有效抑制土壤鉛的遷移及生態(tài)有效性??梢?,合理施用天然沸石可鈍化土壤中重金屬,降低重金屬的活性,從而降低農(nóng)作物的重金屬含量,在低污染土壤中應(yīng)用廣泛。
總之,由于沸石的種類豐富,因其無毒無害的理化性質(zhì)及資源易得等方面所具有的獨(dú)特的優(yōu)越性,必將廣泛應(yīng)用于土壤改良、土壤有機(jī)肥和土壤基質(zhì)等方面的生產(chǎn)。并且,隨著對沸石在土壤改良和污染治理方面的功效的認(rèn)識不斷地深入,沸石在這些方面的應(yīng)用將得到更加深入的研究,同時(shí),利用現(xiàn)代技術(shù),綜合不同非金屬的特性,研究沸石與其他非金屬結(jié)合
在土壤和環(huán)境中的應(yīng)用,值得重視和研究。
另一方面,研究學(xué)者們目前對沸石在土壤中與土壤膠體結(jié)合反應(yīng)的作用機(jī)理方面的研究并不多,因此,今后研究的重點(diǎn)可從研究沸石結(jié)構(gòu),增加其有效性入手,以此保證用量與吸附能力之間的合理化,提高使用效率,促進(jìn)循環(huán)利用。此外,對高純沸石和改性沸石的研究與開發(fā),也應(yīng)引起足夠的重視,從進(jìn)行機(jī)理的研究和新產(chǎn)品的開發(fā)入手,可使沸石在更高技術(shù)領(lǐng)域中得以應(yīng)用。