沸石作为一种天然的铝硅酸盐矿物，其晶体结构是由硅（铝）氧四面体连成的三维格架组成。在沸石内部硅铝氧组成的骨架中有很多形状规则的空腔和连接空腔的通道，因此沸石有着巨大的内外比表面积！作为一种新型环保材料，沸石因其独特的晶体结构而具有较强的离子交换能力和吸附能力，目前作为一种效果良好的土壤改良剂引起了人们的广泛重视。
【离子交换性】
在沸石四面体结构中，其内部的阳离子不够稳定，易与其它阳离子发生交换，因而使沸石具有较强的离子交换性。另外，沸石中含有的Na 、Ｋ 、 Ca2 等阳离子与晶体格架中的其它质点结合得并不紧密，可与溶液中的其它阳离子进行可逆交换，依托于这种较强的盐基交换能力，可以将沸石作为改良盐碱地的优质材料。
【选择吸附性】
另一方面，由于沸石独特的物理结构，因此其对离子也具有较大的吸附量。沸石内部的通道大小均匀、固定，孔径大小为 0.3~1.0nm，小于其直径的物质能被吸附，大于其直径的物质则不能被吸附，所以其对离子和分子的吸附具有选择性。
沸石在土壤修复改良中的应用
沸石具有优良的离子交换能力和吸附能力，当前作为一种环境友好型的土壤改良剂被广泛应用于生态有机农业、城镇土壤污染改良、固废的存储处理、人造土壤修建等多个土壤修复改良领域，其对改善土壤质量和农业生产具有十分重要的社会、经济价值。
在生态、有机农业中的应用
【土壤结构改良】
由于沸石颗粒密度小、孔隙度较大，将天然沸石掺入土壤，可以疏松土壤，增加土壤孔隙度和透气性，改善土壤性状。俄罗斯等国的科学家相继对沸石进行了大规模试验与研究，发现沸石具有的强大吸附性能、离子交换性能与缓冲性能能够使其对土壤污染进行修复改良，选择性地吸附氨，硫化氢，甲烷，二氧化碳，碳氢化合物，苯酚，外毒素和内毒素，重金属，放射性核素和某些微生物，同时释放植物必要的微量元素，提高土壤肥力，促进植物的新陈代谢。
沸石对土壤化学性质的影响
来源自：李华兴 《沸石对土壤养分生物有效性和土壤化学性质的影响研究》
【增强肥料控释作用】
另外，沸石，还能够作为肥料的“存储罐”，锁住硝酸盐，磷酸盐，钾及其他养分，与化肥混合或者作为复合肥施用后，可使肥料效率提高20-40%，并且沸石可以依托于自身特性，将肥料转化为作物、植物易消化的形式，并保持肥料直至根系吸收，防止钾，磷，氮，铁的浸出，改良土壤性能，显著降低农业种植成本。
栗印环等人通过试验证明，在土壤中添加沸石后，沸石能够对肥料进行有效控释，同时不会破坏沸石成分，促进肥料释放速度加快，增加农作物的产量与质量，提高土壤利用率，使用效果良好。
（沸石对部分肥料的控释曲线图）
应用优势
● 可种植环保产品；
● 提高植物的发芽率和成活率；
● 提高各种蔬菜，水果和草药的生产率；
● 改善土壤的结构和渗透性
● 恢复土壤中的自然生化过程；
● 提高植物的发芽率和成活率；
● 调整其酸度；
● 发展有益的菌群
可阻止排除的有害成分
● 放射性核素；
● 农药；
● 除草剂；
● 氯；
● 氨；
● 重金属（包括99％的铅，64％的汞，96％的铜，97％的钴）；
● 用微量元素和宏观元素增强植物的饱和度；
城镇土壤污染中的应用
如今伴随着工业文明的快速发展，除了农业用地，城镇地区的土壤亦承受着同样巨大的污染问题，工业工厂的排放，汽车尾气，酸雨，化肥，家庭垃圾和其他污染物使城市中的绿植存活于土壤中。并且由于采矿、冶炼、未经有效管理的快速工业生产等排放的废气物以及污灌、污水、杀虫剂的广泛使用，使得土壤中积累了大量的重金属，土壤环境中重金属物质具有毒性强、难降解、具有积累效应等特征，且可通过食物链危害到人类生命。
在城市需修复改良的土壤中添加沸石，能够有效吸附重金属等物质，Zorpas等通过研究发现，在污泥、土壤中添加沸石，随着沸石含量（0-30%）增加，混合物中的重金属等有害物质浓度明显减少。
应用优势
● 避免昂贵的土壤置换；
● 完全恢复城市甚至重度污染土壤的肥力；
● 使城市绿化过程更加有效和经济；
● 为城市提供健康的长期种植绿地并恢复公园面积
可阻止的有害成分
● 农药；
● 除草剂；
● 二噁英；
● 重金属盐；
● 石油产品；
● 多氯联苯（PCB）；
● 有毒化合物
恢复土壤自然生化过程
● 使其酸度和菌群正常化；
● 提高花卉，灌木，树木的成活率；
● 加强植物的根系，防止腐烂；
● 提供必要的微观和宏观的植物营养元素；
● 促进开花和发育；
● 消除地下水污染；
● 使城市水域无污染
固体废弃物存储处理中的应用
城市每天大量产生的固体废弃物会产生难以估量的有毒物质，其包括汞，铅，铁和其他重金属和有害化学物质以及放射性核素的离子，当这些有害物质传递到土壤、水、植物、空气中，均会对人们的健康安全造成巨大的危害。
沸石对重金属离子及其他有害物质具有较强的吸附能力和离子交换能力，因此逐步被广泛应用于固废污染修复领域中。将其施用于放置固废的土壤中（如垃圾掩埋场等场所），可有效对重金属物质、不可降解的成分进行吸附、分解，以最大程度上消除污染。并且由于沸石具有较强吸附性，因此还能够阻止有害气体大量排放至空气中，同时也可消除固体废物积累和分解过程中产生的难闻气味。
人造土壤的应用
美国华盛顿大学的地貌学家大卫·蒙哥马利说过，人类一直以来都在面临着土壤危机，其认为，古希腊和古罗马文明就是由于土壤的大量消耗而被淹没在历史的尘埃之中。他警告说，目前地球上的土壤正在以它所能再生的至少20倍速度被侵蚀。当前，大量科研人员在找寻更加适合的材料来修补“贫瘠”的土壤，其中沸石就是优秀的“备选方案”之一。
俄罗斯研究人员认为，沸石十分适合在人工区域（岛屿）中创建土壤层，因为这些岛屿通常是由回收废物和建筑废物组成的。并且沸石固有的特性，使其不会被腐蚀，并且具有优秀的环保性能，同时可以对存在的土壤起到防护作用。并且如果在其上面种植植物，也可以促进绿植加速生长，起到防风加固的作用。并且经试验证明，沸石可以替代任何表面和任何气候条件下的土壤，其优势如下：
应用优势
● 平衡并中和PH；
● 无菌菌群；
● 不结块，不碎；
● 抵消真菌培养物和病原细菌的生长；
● 具有独特的微量元素结构；
● 可以在很宽的温度范围内工作而不会塌陷；
● 能够吸收和保留水分
总之，由于天然沸石具有巨大的吸附容量与较强的离子交换性能，随着人们对沸石在土壤改良中认识的逐渐深入，对其应用范围逐渐加大，并得到了良好的使用效果。但在实际应用中，亦应对沸石进行严格筛选，了解土壤的性质，掌握好沸石用量，从而最大化发挥其改良土壤的功效。当前，国内外相关科研机构、沸石企业也在更加广泛、深入地研究沸石的特性与功能，从而为其未来应用开创更广阔的的市场。
（数据来源自：知网、万方、维普；部分图片来源自网络）
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