沸石是沸石族矿物的总称,工业上常将其作为分子筛。在1956年,瑞典矿物学家克朗斯提在玄武岩中发现,因其在加热至熔融时,伴有沸腾的现象而得名。沸石来源广泛且无毒无害, 通常具有优良的离子交换能力和吸附能力,沸石粉, 作为环境友好型的土壤改良剂逐步引起了人们的广泛重视, 充分利用中国各地丰富的天然沸石资源进行土壤改良, 这对于土壤质量和农业生产具有十分重要的意义。
正是由于沸石具有***的吸附性、催化性、离子交换性,离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成分性及很高的生物活性和抗毒性等性质,其被广泛应用于畜禽饲料、水产养殖、化工和土壤添加剂等领域。朱建华等在研究沸石在环境保护中的应用前景时指出,沸石分子筛因具有择型性、可调性和安全性等特性被公认为是一种具有极大潜在应用前景的“环境新材料”。农业上沸石可作为吸附土壤中盐基离子和重金属离子的良好载体,大小不同的孔隙使沸石具有很高的选择性阳离子交换量,并含有 Ca、Mg、Na、K、Fe、Cu、Cr等20余种植物生长所需的常量和微量元素,所以沸石也常常被用作土壤或无土栽培基质的添加剂,沸石颗粒,提供作物和花卉生长所需的养分。此外,沸石和改性沸石也被作为吸附剂和中和剂用于土壤治理和土壤改良,达到吸附重金属、消除的作用,其应用前景广阔。
通过沸石与重金属元素发生吸附、离子交换等反应,可将土壤中的镉、铬、铅、、等重金属污染物,以及锶、铯等性元素固化、钝化在沸石孔腔中,降低其生物有效性和在土壤中的迁移性,促使重金属含量显著降低,植物株高、鲜重和干重增加,能够起到保证作物产量,提高农产品安全质量的作用;同时,可减少农作物吸收污染物质和向食物链转移的风险,避免人们食用受污染的农作物而产生的威胁。
?沸石在土壤改良及污染治理中的应用与展望天然沸石用于土壤改良始于20世纪60 年代的日本,在前苏联于上世纪80年代就已经将天然沸石作为非传统农用矿物原料进行推广。在1972年,中国首次于浙江省缙云县发现沸石矿,后相继在河北、辽宁、广西、山东、内蒙古、黑龙江等省区均发现了较大储量的沸石矿床并在农业生产上进行了应用试验。天然沸石具有较高的阳离子交换能力(CEC)、保水能力(WHC)及吸附特性,在我国分布广,易采等优势,因此用于土壤改良有着广阔的前景。
在农业领域中,沸石可作为吸附土壤中盐基离子和重金属离子的良好载体,大小不同的孔隙使沸石具有很高的选择性阳离子交换量,并含有Ca、Mg、Na、K、Fe、Cr等20余种植物生长所需的常量和微量元素,沸石,所以沸石也常常被用作土壤或无土栽培基质的添加剂,提供作物和花卉生长所需的养分。此外,沸石吸附,沸石和改性沸石也被作为吸附剂和中和剂用于土壤治理和土壤改良,达到吸附重金属、消除毒的作用,应用前景广泛。
水产养殖过程中,很容易让水质发生恶化,因此利用沸石粉来改善是一个不错的方法,它的特殊化学性能起到了消除有害物质的作用。由于沸石具有***的物理结构,因此其具有很强的吸附功能,当使用在池塘等水产养殖过程中,能够有效对水质进行保持与治理,消除有害物质,从而有利于水产动物健康生长。
沸石粉已经成为目前水产养殖中用途广的天然矿物添加剂,不仅具有溶解性、调节性、生物活性和矿化性等性能,还具有***的吸附性、催化性、离子交换性、离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成份性以及很高的生物活性和抗毒性等。
根据相关技术人员的试验可以看出,在鱼种培育阶段的饲料中添加5.0%沸石粉,可使草鱼种的成活率提高15.8%,相对生长率提高11.8%,饲料系数降低0.26,并且在成鱼养殖阶段能够提高其10.3%的成果率。究其原因,是沸石多孔性使其具有特强的吸附能力,在鱼的肠道中能有效地吸附各种重金属和有毒气体,减少对鱼体的伤害,起到防腐、去毒的作用,鱼肠道蛋白酶活性得到提高,从而提高饲料的转化率。
由于沸石中的矿物元素呈可交换离子状态, 鱼能很好地利用这些矿物元素, 从而促进鱼对饲料营养物质的吸收和消化。并且在施加沸石粉之后的池塘,能够提高溶解氧与透明度,并且降低氨氮含量,这是由于沸石粉能够依托于沸石特性,有效分解水体中的有机物,去除95%以上的水中氨氮,达到净化水质,缓解转水现象,增加池塘水中的含氧量。另外,加入沸石粉之后的池塘水源,浮游动植物数量能够明显提高,这是因为沸石能够有效分解水中的腐殖质,促进肥料的有机转化。
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