隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，重金屬污染已成為我國土壤環(huán)境面臨的主要問題之一。土壤重金屬已經(jīng)嚴(yán)重影響植物的生長及作物的生產(chǎn)，并隨著食物鏈進(jìn)入人體，近年來不斷暴露的砷、鉛和鎘等重金屬中毒事件表明，重金屬已對部分地區(qū)人群健康構(gòu)成嚴(yán)重的危害。目前，重金屬污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的重大環(huán)境問題，并由此針對污染的土壤進(jìn)行土壤修復(fù)已經(jīng)成為各國研究的重點(diǎn)之一。

1、沸石在土壤改良中應(yīng)用前景良好

天然沸石是一種含水的堿金屬和堿土金屬的架狀鋁硅酸鹽礦物，具有較強(qiáng)的選擇吸附性能、離子交換性能和較大的吸附容量，在改良土壤方面有獨(dú)特的作用。我國天然沸石儲量達(dá)40億t，位列世界前茅，年生產(chǎn)能力800萬t。沸石具有許多獨(dú)特的特征：晶體架狀結(jié)構(gòu)的沸石，中間形成很多的空腔和孔道，就使其能吸附并儲存大量分子，具有很強(qiáng)的吸附作用；沸石晶體骨架中陽離子與骨架聯(lián)系較弱，當(dāng)其與某種金屬鹽的水溶液相接觸時(shí)，兩種容易發(fā)生陽離子交換；沸石的內(nèi)部比表面積很大，每克沸石的比表面積可達(dá)355-1000㎡，其結(jié)晶骨架上和平衡離子上的電荷局部密度較高，并在骨架上出現(xiàn)酸性位置，使其具有固體酸性質(zhì)，是有效的固體催化劑和載體。

除此之外，沸石還具有良好的熱穩(wěn)定性和耐酸性。由于沸石作為吸附劑和催化劑，在使用和再生時(shí)，往往要遭受高溫和強(qiáng)酸的作為，所以沸石的耐高溫和耐強(qiáng)酸的性能較好。

2、沸石在重金屬污染中的應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)報(bào)道，世界各國礦業(yè)開發(fā)所產(chǎn)生的尾礦每年就達(dá)50億t以上。而自20世紀(jì)50年代以來，我國大量開采各種礦產(chǎn)資源，在礦產(chǎn)資源挖掘、選礦和冶煉過程中對周邊的土壤環(huán)境產(chǎn)生了不同程度的污染，尤其在廣西、云南、湖南等礦業(yè)大省更為嚴(yán)重，目前這種局面并沒得到很好改變。近幾年來，政府和相關(guān)部門通過各種措施，但由于技術(shù)不成熟和資金缺乏等問題，土壤環(huán)境的根本性改善需要幾十年，甚至更長的時(shí)間。

目前，針對土壤污染而展開的修復(fù)工作層出不窮，一般集中在微生物修復(fù)、植物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和農(nóng)業(yè)措施等這四個(gè)方面進(jìn)行修復(fù)。

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)者也開始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)發(fā)現(xiàn)，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。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。有研究表明，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)。

Zeolite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。可見，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。

沸石還可人工合成。施用粉煤灰合成沸石達(dá)到污染土壤中的重金屬固定的目的，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性。經(jīng)過試驗(yàn)，當(dāng)每公頃土壤中使用25000kg的沸石時(shí)，大多數(shù)金屬（Cd，Co，Cu，Ni，Zn）的浸出能力就下降約95-99%，土壤中重金屬被鈍化了，對作物的毒害也就相應(yīng)減弱了。認(rèn)為合成的沸石在處理水中重金屬時(shí)，對水中重金屬的吸附容量比粉煤灰的高。綜述了天然沸石修復(fù)有害重金屬污染的相關(guān)方面的理論后認(rèn)為應(yīng)該側(cè)重于對天然沸石的單/聯(lián)合整治。但是，也有研究認(rèn)為，利用天然沸石能降低土壤中活性鋅的含量，但對酸溶性鉛和鎘的含量不產(chǎn)生影響。

3、沸石在土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究的展望

沸石的利用是一項(xiàng)新興的高效修復(fù)技術(shù)，其來源廣泛，成本低。我國煤礦資源豐富，鋼鐵水泥等工業(yè)比較發(fā)達(dá)，如果能利用粉煤灰合成沸石對污染土壤進(jìn)行固化，不僅成本降低了，而且還實(shí)現(xiàn)了在鋼鐵水泥工業(yè)中粉煤灰的回收利用，大大減少空氣中可吸入顆粒物含量，從而達(dá)到空氣與土壤的雙重處理的效果。所以利用沸石來處理重金屬污染土壤的技術(shù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，社會效益和環(huán)境效益，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。