近年来,伴随着工业文明的发展,我国的土壤污染问题变得越来越严重,国家相继出台了一系列解决这一问题的政策法规。从2006年首次全国土壤污染调查开始,到《土壤十大条款》的颁布以及2016年《土壤污染法》的实施,土壤修复已成为空气中充满生机与活力的又一个巨大市场。天然矿物质的自我净化功能是自然界赋予地球生物生存和发展的潜在功能。天然多孔矿物具有特殊的晶体结构和孔隙效应,因此具有良好的表面吸附,孔隙过滤,离子交换,表面催化氧化和表面氧化作用及表面生物效应等,可以有效地应用于土壤改良和土壤环境污染的修复,并且近年来引起了人们的广泛关注。
以一种新型的环境友好型——沸石为例,沸石及其改性材料可以改变土壤中重金属的存在,钝化重金属污染物在土壤中的溶解和迁移,降低其在土壤环境中的生物利用度,以及增加重金属的含量,加之其化学稳定性强,从而抑制了植物对重金属污染物的吸收,并保持了土壤生态环境的平衡。例如,沸石矿物材料或沸石与其他材料的协同作用会改变土壤中铅,锌,铬,钴,汞等重金属元素的存在,降低重金属污染物在土壤中的迁移能力,并减弱重金属对植物生长的毒性的影响。
实际上,利用天然多孔矿物对环境中的重金属污染物进行环境修复,充分体现了天然矿物的自净特性,具有成本低,易于控制,效果好等特点,具有广阔的应用前景。天然多孔矿物结构或表面上的阳离子可通过离子交换反应进行有机修饰。改性的矿物材料不仅增强了矿物表面的疏水性,而且还有效地吸附了有机污染土壤中的污染物。
由于矿物表面上的正电荷量与生物病毒吸附量之间存在显着的相关性,因此可以通过结合天然多孔矿物的孔结构,金属氧化物的带电性和金属氧化物的带电性来有效地开发天然多孔矿物的功能改性。值得一提的是,一些金属氧化物的催化氧化性能可以用于吸附和降解的病毒污染土壤的修复材料。