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沸石为何能修复土壤污染问题?

发布时间:2021-01-14     浏览次数:59

随着人类活动影响范围扩大,当前世界范围内的土壤呈现出快速化学退化状态,例如土壤肥力下降、盐碱化严重、酸性化严重,以及其他污染问题频繁出现。由于沸石具有高的吸附容量和离子交换能力,因此作为一种有效的修复与调控土壤污染的天然材料逐渐引起了业内人士的重视,目前已广泛应用于农业生产和农业环境保护领域中。

沸石具有规则的多孔结构,可容纳多种阳离子,如Na+K+Ca2+Mg2+等。这些正离子被松散地保持在沸石孔道中,在接触溶液中很容易与其他离子进行交换。一些更常见的矿物沸石是方沸石、菱沸石、斜发沸石、片沸石、钠沸石、钙矾石和辉沸石。沸石矿物配方的一个例子是:钠沸石的分子式为Na2Al2Si3O10·2H2O。这些阳离子交换沸石具有不同的酸性并可以催化多种酸催化作用

由于沸石结构是一种四面体,其中硅氧四面体和铝氧四面体间构成了具有无限扩展的三维空间架状构造。这种构造开放性较大,整个晶体内部有大小均一而相互连接的通道,使其内部表面积较大,所以有着巨大的吸附量。另外,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,所以可应用于土壤改良领域中。

沸石为何能修复土壤污染问题?

由于沸石具有较强的阳离子交换性吸附选择性和自身含有作物所需的养分,将沸石直接施用于退化土壤上,可提高土壤盐基交换量;另外,施用沸石后结合耕作沸石可以把细土和粘粒吸附到它的周围,渐渐形成微团聚体,土壤中的团粒结构增加后,土壤的孔隙度增大,容重降低,从而提高土壤通透性与保水性,利于农作物生长,特别对板结的、质地粘重的土壤改良效果更加明显,更为改良低产田提供了新的途径。

总之,随着人们对沸石在土壤改良中的功效认识的深入,沸石的应用越来越受到科研人员和农技推广人员的重视。沸石来源广泛,成本合理,且无毒无害,在实际应用中显示出了较好的土壤改良效果,是一种适用的新型土壤改良剂,值得推广与应用。