天然沸石是环境和经济上可接受的水合铝硅酸盐材料，具有出色的离子交换和吸附性能。它们在不同技术过程中的有效性取决于它们与其地质沉积物紧密相关的物理化学特性。独特的树状多孔结构赋予天然沸石多种应用可能性。
一、沸石结构与特点
由于沸石表面的负电荷过多，主要结构单元中的硅被铝同晶置换，因此天然沸石属于阳离子交换剂。迄今为止，大量研究已经证实它们在去除废水中的金属阳离子方面具有出色的性能。然而，沸石可以通过无机盐或有机表面活性剂进行化学改性，吸附在表面上并导致生成带正电荷的羟基氧化物或表面活性剂胶束，并使沸石能够以稳定或不太稳定的复合物结合阴离子，如砷酸盐或铬酸盐。天然沸石相对于其他阳离子交换材料如常用的有机树脂具有优势，因为它们价格便宜，在低温下对不同的阳离子表现出优异的选择性，同时释放出无毒的可交换阳离子（K+ ,Na + ,Ca 2+和Mg 2+)对环境而言，它们的尺寸紧凑，并且可以在全面应用中进行简单且廉价的维护。使用天然和改性沸石处理水的效率取决于所用沸石的类型和数量、沸石颗粒的尺寸分布、污染物的初始浓度（阳离子/阴离子）、溶液的pH值、溶液的离子强度、温度、压力、系统沸石/溶液的接触时间以及其他有机化合物和阴离子的存在。对于用天然沸石进行水处理，使用标准程序，通常是柱式或批处理程序。
二、沸石在水处理中的应用
在废水处理中使用天然沸石是其应用中最古老和最具前景的领域之一。废水中重金属（Zn、Cr、Pb、Cd、Cu、Mn、Fe等）的存在是一个严重的环境问题，天然沸石对它们的去除与其他技术一起得到了广泛的研究，包括化学沉淀、离子交换法、吸附法、膜过滤法、混凝絮凝法、浮选法和电化学法。最近对天然沸石在水和废水处理中作为吸附剂的研究、它们的性质和天然沸石的可能改性已成为许多研究的主题。世界各地的各种天然沸石都显示出良好的阳离子交换能力，例如铵和重金属离子。天然沸石的改性可以通过多种方法进行，例如酸处理、离子交换和表面活性剂功能化。
（1）地表水、地下水和地下水处理。研究了天然沸石从地表水中同时去除氨和腐殖酸这两种最常见的污染物的适用性。它们的去除取决于pH值、腐植酸和氨的初始浓度、温度和接触时间。所得结果表明，沸石在接近天然水的pH值下同时去除氨和腐殖酸时表现出最佳性能。已进一步研究了使用天然沸石和改性沸石同时去除地下水样品中的Fe和Mn离子。特别是，天然沸石-斜发沸石的Fe和Mn去除水平在22-90%和61-100%之间。开发新的、具有成本效益的方法来去除地下水和饮用水中的砷也成为研究重点之一。天然地下水中砷的存在是由于土壤的地质组成。
（2）饮用水和灰水处理。几种传统方法用于去除饮用水中的污染物，例如混凝后过滤、膜处理和离子交换。吸附方法被证明是有效的、经济高效的、易于执行和构建的。进行了一些实验来研究天然沸石斜发沸石和斜发沸石-Fe体系在去除水样中同时存在的Cu、Mn、Zn方面的效率。天然沸石的一个非常独特的特性是它们对阳离子的选择性。吸附实验的优异结果，特别是对于改性形式，以及斜发沸石-Fe体系价格低廉、易于合成和再生、对人类和环境无害的事实。使用铁/氢氧化铝去除水中的砷是一项经过验证的技术。提高性能的另一种方法是使用粗粒吸附剂来增加流程的流速和吞吐量。通过使用由不同铁溶液制备的改性吸附剂（天然沸石）研究从饮用水中去除砷。Fe交换沸石上的砷吸附量可达100mg/kg。改性天然沸石（斜发沸石）-氧化铁体系在强碱性条件下的高表面积也可以增强从饮用水中去除阳离子，如铜。改性斜发沸石的比表面积增加了5倍（从30增加到151m 2/g)和最大吸附铜离子的量是13.6毫克/克沸石天然斜发沸石和37.5毫克/克改性斜发沸石。尽管有许多关于沸石去除阴离子的有效性的科学证据，但迄今为止，在更大规模上使用的沸石并不多。地下水中氟离子浓度高达30毫克/升以上，广泛存在，特别是在美国、非洲和亚洲。全世界有超过2.6亿人饮用氟化物含量大于1.0毫克/升的饮用水。去除F的可用技术–来自饮用水的阴离子是膜技术、透析、电透析和吸附技术。斜发沸石型天然沸石在负载Al 3+、La 3+或ZrO 2+之前用硝酸溶液预处理。作为氟化物吸附剂的载铝低硅沸石表明，改性沸石能够将水除氟至低于WHO的最大允许浓度(MAC)1.5mg/L。
最大的氟化物吸附在4-8的pH值范围内。饮用水源中的高硝酸盐浓度会对环境和公众健康造成潜在风险。NO 3的去除效率-用HDTM +（十六烷基三甲基铵阳离子）或十六烷基溴化吡啶鎓(CPB)处理斜发沸石样品可以增加离子。灰水是来自家庭浴室和洗衣房的废水。铵是最重要的灰水污染物之一。天然和改性沸石用于纯化，根据接触时间、沸石负载量、初始铵浓度和pH值，它们显示出高达97%的铵去除率。沸石足够高。
（3）天然沸石在水处理中的技术应用。近10年来无数优秀的研究成果表明，天然沸石具有实用价值，这一点得到了大量专利的证实，尤其是下表所示的两种天然沸石矿物：斜发沸石和现代沸石。两种沸石类型的专利数量都很可观，这清楚地表明研究人员对天然沸石的兴趣受到商业部门的强烈鼓励，包括在家庭或工业/大规模工艺和处理中的使用。
