天然沸石用于土壤改良始于20世紀60?年代的日本,在前蘇聯(lián)于上世紀80年代就已經(jīng)將天然沸石作為非傳統(tǒng)農用礦物原料進行推廣。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業(yè)生產(chǎn)上進行了應用試驗。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。
在農業(yè)領域中,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,達到吸附重金屬、消除毒害的作用,應用前景廣泛。
當前,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等方面的應用受到廣泛關注,國內外許多學者也逐漸加大力度對沸石處理重金屬污染方面也進行了相關研究。比如,利用沸石分子篩處理含汞廢水時,沸石分子篩對二價汞有較強的去除作用,并有較大的吸附容量,按汞與分子篩質量比 為32mg/g進行處理,汞的去除率達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合肥施用,可以減少有效營養(yǎng)元素的流失(達20%以上),并能改良土壤性能,顯著降低農業(yè)種植成本。相關研究表明,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到衛(wèi)生安全標準。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。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,從而降低農作物的重金屬含量,在低污染土壤中應用廣泛。
總之,由于沸石的種類豐富,因其無毒無害的理化性質及資源易得等方面所具有的獨特的優(yōu)越性,必將廣泛應用于土壤改良、土壤有機肥和土壤基質等方面的生產(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識不斷地深入,沸石在這些方面的應用將得到更加深入的研究,同時,利用現(xiàn)代技術,綜合不同非金屬的特性,研究沸石與其他非金屬結合
在土壤和環(huán)境中的應用,值得重視和研究。
另一方面,研究學者們目前對沸石在土壤中與土壤膠體結合反應的作用機理方面的研究并不多,因此,今后研究的重點可從研究沸石結構,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),也應引起足夠的重視,從進行機理的研究和新產(chǎn)品的開發(fā)入手,可使沸石在更高技術領域中得以應用。