随着人类活动范围的扩大,全球土壤目前正显示出快速的污染问题,如土壤肥力下降,严重的盐碱化,严重的酸化以及其他经常出现的污染问题。Zeolite作为一种环保新材料,由于其高吸附能力和离子交换能力,目前广泛作为修复和调节土壤的有效材料逐渐引起了业界的关注,同时也被广泛用于农业生产和农业环境保护领域中。
沸石结构是四面体,其硅-氧四面体和铝-氧四面体形成无限膨胀的三维空间框架结构。这种结构更加开放,并且整个晶体具有均匀且相互连接的通道,因此其内表面积大,具有巨大的吸附能力。另外,沸石内部的通道是均匀的并且尺寸固定,孔径为0.3-1.0nm。一般而言,直径小于其直径的物质可以被吸附,直径大于其直径的物质不能被吸附。因此,沸石可以吸收离子,并且其具有选择性吸附,可以用于土壤改良领域。
由于沸石具有强的阳离子交换吸附选择性并且包含农作物所需的养分,因此可以将沸石直接应用于降解的土壤以增加土壤的基本交换能力。另外,将沸石与其他修复材料结合使用可减少土壤中的细颗粒和粘土颗粒,并吸附到周围环境中,逐渐形成微团聚体。在土壤中的骨料结构增加之后,土壤的孔隙率增加,堆积密度降低,从而提高了土壤的渗透性和保水性,这有利于农作物的生长,特别是对硬化土壤的改良,可以提供了改善不良土壤的新方法。
另一方面,由于天然沸石具有很强的吸附能力,与化肥混合施用可以提高肥料利用率,延长土壤的肥料供应时间,从而减少氮素的流失。通过实验可知,将沸石和化肥混合到土壤中后,在田间条件下,玉米,水稻等农作物的氮肥利用率提高了8.1%至10.3%,磷肥利用率肥料增加了6.0%-6.3%。
由于沸石本身不含有大量的磷,但是,沸石可以与磷矿发生物理和化学反应,吸附阳离子并交换磷以重新释放石灰,从而使不溶性磷积聚在土壤中。另外,在土壤中添加天然沸石可以增加土壤中有效磷和钾的含量,并减缓磷的失活过程。简而言之,随着人们对沸石在土壤改良中作用的认识的加深,科学研究人员和农业推广人员越来越重视沸石的应用。沸石来源广泛,成本较低,无毒无害,在实际应用中显示出良好的土壤改良效果。它是一种合适且容易获得的新型土壤改良剂,值得推广和应用。