1756年在冰島玄武巖杏仁狀孔隙內(nèi)，瑞典礦物學(xué)家Cronstedt首先發(fā)現(xiàn)一種白色透明的礦物，因其加熱時(shí)出現(xiàn)發(fā)泡沸騰現(xiàn)象被命名為“Zeolite”。沸石是一族具有連通孔道的呈架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物。按生成方式，分為天然沸石和人工合成沸石兩大類(lèi)。其基本組成為：MxDy[Al(x-2y)Sin(x+2y)O2n]·mH2O式中，M為堿金屬或其它一價(jià)陽(yáng)離子；D為堿土金屬或其它二價(jià)陽(yáng)離子；M、D均為可交換性陽(yáng)離子。人們對(duì)沸石的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的階段，直至20世紀(jì)50年代后期美、日等國(guó)勘查出具有工業(yè)意義的沉積型礦床后，沸石才成為重要的工業(yè)礦物。迄今世界上已發(fā)現(xiàn)的天然沸石達(dá)43種，常見(jiàn)的有絲光沸石、斜發(fā)沸石、鈉沸石等。在未發(fā)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的沸石礦床前，為了充分利用沸石“分子篩”的作用，可以查看文章了解：沸石分子篩。化學(xué)家們從上世紀(jì)30年代就開(kāi)始致力于人工合成沸石的研究，隨著分子篩工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)被國(guó)際沸石聯(lián)合組織(IZA)確認(rèn)的人工合成沸石已達(dá)100多種，而且仍不斷有新的品種面世。沸石結(jié)構(gòu)特殊，由鋁硅酸鹽格架，格架中的孔道、孔穴和陽(yáng)離子，以及以錮囚相存在的水分子三部分組成。格架中硅氧四面體內(nèi)的Si4+常被Al3+置換，出現(xiàn)過(guò)剩負(fù)電荷，由堿土金屬離子補(bǔ)償，這些補(bǔ)償陽(yáng)離子與晶格結(jié)合力很弱，具有很高的自由度，活躍在孔道中，使沸石具有優(yōu)良的離子交換性能。格架中連通的孔道、孔穴使沸石擁有很大的內(nèi)表面積，特別當(dāng)“沸石水”受熱逸出后，通道和孔穴更加空曠，相應(yīng)內(nèi)表面積更加巨大，而且脫水沸石晶穴內(nèi)部具有很強(qiáng)的庫(kù)侖場(chǎng)和極性，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附性，加之沸石孔道大小均勻，尺寸固定，形狀規(guī)則，因此吸附具有選擇性，即具有分子篩、離子篩功能。除此沸石還具有耐酸、耐高溫、耐輻射等性能。

這些物化性能賦予了沸石獨(dú)特的環(huán)境屬性，也奠定了它在環(huán)境治理方面的重要地位。著名礦物學(xué)家穆普頓指出：由于全球性環(huán)境調(diào)節(jié)及環(huán)保需要，20世紀(jì)70年代人類(lèi)進(jìn)入“沸石世紀(jì)”。

沸石在治理廢水，改造水質(zhì)方面的應(yīng)用主要有如下：

湖北鄂州太和絲光沸石經(jīng)鹽酸或堿(NaOH)溶液活化后制成的沸石吸附劑，處理Pb2+質(zhì)量濃度為207mg/L，pH=2的廢水，以10g/L的用量，常溫吸附120min，對(duì)Pb2+吸附率達(dá)99.10%。飽和后的吸附劑可用NaCl溶液洗脫再生。

甘肅白銀斜發(fā)沸石活化后，制成粒度范圍為0.5～2.5mm濾料，控制濾速為6～8m/h，在簡(jiǎn)單跌水曝氣條件下，使12.0mg/L的含鐵廢水中的鐵離子降至飲用水標(biāo)準(zhǔn)0.3mg/L以下。

將山東膠州沸石破碎過(guò)40目篩，以1∶500重量比處理濃度為300mg/L的含鉻廢水，鉻去除率達(dá)99%以上。

用山西臨縣紫金山富鉀堿性巖合成的13x型沸石處理濃度為30mg/L的含Cu2+廢水，可使水質(zhì)達(dá)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，吸附性能優(yōu)于活性炭和改性粘土。國(guó)外專(zhuān)利(J52034549)介紹，將斜發(fā)沸石、絲光沸石改型為Na型、NH3型沸石后，利用其對(duì)溶液中某些離子有“離子篩”的作用，處理有色金屬礦山、冶煉廠、化工廠排入的含重金屬離子的廢水，然后通過(guò)解吸回收金屬。將35～90目天然沸石與MgCl2、AlCl3按2∶3∶1質(zhì)量比混合后，在300℃溫度下恒溫1h，制備成沸石復(fù)合吸附劑，當(dāng)投加量為8g/L時(shí)，使PO3-4濃度為80.48mg/L的城市生活污水中的磷去除率達(dá)92%以上。對(duì)天然沸石經(jīng)鎂、鋁鹽改性后，用于處理含磷廢水，磷去除率達(dá)98%～99.18%，殘留磷濃度降至0.1mg/L。

由于沸石對(duì)NH3極性分子有很強(qiáng)的親和力，20世紀(jì)70年代初日本就開(kāi)始實(shí)施“沸石過(guò)濾法”專(zhuān)利技術(shù)處理生活污水。他們還將沸石巖粉與羥甲基纖維素、水玻璃等粘合劑一起加熱發(fā)泡制備成多孔狀水質(zhì)凈化劑廣泛應(yīng)用。美國(guó)華盛頓、加利福利亞州、俄勒岡州、弗吉尼亞等地區(qū)的許多污水處理廠都用沸石作凈化劑，如明尼蘇達(dá)州的污水處理廠，使用三根分別充填6.8噸斜發(fā)沸石的離子交換柱凈化污水，可使NH3-N含量從45μg/g降到1μg/g。張家口市毛紡廠所排含顏料的印染廢水經(jīng)改型沸石處理后，透光率僅3%～28%的濁水變成透光率達(dá)95%以上的清水。

將信陽(yáng)斜發(fā)沸石與高配位鋁、鐵鹽復(fù)合制備成粉狀凈化劑，以1∶900固、液比處理湖北馬坪、荊州、鄖縣、漢南，山東牟平，河南信陽(yáng)造紙廠所排高濃度廢水，可使CODcr由2800～3500mg/L降至450～960mg/L，將該斜發(fā)沸石用2mol·L-1鹽酸在微沸條件上浸漬、濃縮后制備出的液態(tài)凈化劑對(duì)上述造紙廢水亦有治理作用，而且它們對(duì)皮革廢水、油田廢水也有明顯的凈化效果。除了治理廢水，沸石還可以改造水質(zhì)。西沙群島飲用水就是用當(dāng)?shù)睾惺幕鹕浇堑[巖處理后，排除海水中的有機(jī)質(zhì)，降低礦化度，減少氨離子和硝酸根，成為標(biāo)準(zhǔn)飲用水的。

我國(guó)某些干旱、半干旱地區(qū)地下氟含量偏高，導(dǎo)致“斑釉病”、“氟骨病”地方病發(fā)生。作者曾用活化斜發(fā)沸石交換、吸附新疆喀什附近濃度為13mg/L的高氟水中的F-并適量的配合使用降氟劑Al2(SO4)3、AlCl3，獲得很好的效果，使F-含量降至0.7～1mg/L。浙江地礦廳專(zhuān)家將縉云沸石經(jīng)加工破碎、裝柱、活化、水洗、明礬溶液處理后，在除氟器內(nèi)處理義烏徐村氟含量高達(dá)22mg/L的井水，除氟效果明顯，水質(zhì)達(dá)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

魚(yú)、蝦、貝等人工養(yǎng)殖場(chǎng)，水體有機(jī)負(fù)荷重，溶解氧量少，生物代謝發(fā)生的有害氣體濃度高，影響水生物安全。浙江淡水水產(chǎn)研究所研制出的以天然沸石為主要組分的復(fù)方增氧劑、復(fù)方水質(zhì)改良劑，以每畝約50kg量施撒，能提高水平溶解氧，降低NH32N、H2S、CO2等有害氣體，改善水生物棲息環(huán)境，提高養(yǎng)殖密度。