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      重視非金屬礦物在土壤環(huán)境保護中應用

      2018-11-07 07:18:52張以蓉
      世界有色金屬 2018年15期
      關鍵詞:凹凸棒石非金屬礦蛭石

      張以蓉

      (中國地質調查局成都地質調查中心,四川 成都 610081)

      1 非金屬礦物對于土壤環(huán)境的改良

      1.1 沸石

      沸石的骨架構造比較疏松,是一種含水鋁硅酸鹽礦物,其主要成分為堿金屬以及堿土金屬。一般的沸石分子中含有許多孔道結構,孔道中的陽離子使沸石擁有了很高的選擇性陽離子交換量。除此以外,沸石含有鈣、鐵、銅、鎂、鈉、鉀等二十多種植物生長所需要的元素。沸石粉能夠有效的提高土壤的通透性,并且影響土壤的結構,使土壤能夠吸收更多的營養(yǎng)元素,以此來防治土壤貧瘠。沸石能夠在很大程度上提高土壤的儲水能力,在雨季將水分進行固定,到旱季的時候將水分進行釋放。最后,沸石能夠與土壤中的重金屬進行結合,從而避免其通過農作物進入人體。

      1.2 膨潤土

      膨潤土呈層狀,是一種含水鋁硅酸鹽礦物,其主要成分為蒙脫石。膨潤土中含有鉀、鈉、銅、鐵、鎂、磷、錳、鋅等動植物所需的元素,具有比較強的陽離子吸附作用。膨潤土同樣也具有比較好的保水能力,能夠有效的協(xié)調土壤的水分和肥沃水平。膨潤土能夠吸收土壤中的腐殖酸和有機質,有利于改善砂質土的滲透性。除此以外,膨潤土能夠憑借其極強的離子交換能力將各種肥料儲存在土壤當中。膨潤土能夠有效提高土壤的pH值,pH值隨膨潤土的含量增加而升高,十分利于改善酸性土壤。

      1.3 蛭石

      蛭石是一種次生變質礦物,其主要化學成分如下表所示:

      蛭石的化學成分

      蛭石具有一定的離子交換性能,一般以片狀和鱗片狀相結合的形式呈現(xiàn)。蛭石具有分層結構,層中含有層間水。優(yōu)良的存水能力和層狀結構使得蛭石能夠優(yōu)化土壤的通透性。蛭石的陽離子交換能力能夠在很大程度上提高土壤的養(yǎng)分儲存能力,其通過在自身結構中儲存養(yǎng)分,然后緩慢釋放到生長介質中,因此可以作為蔬菜、水果以及其他植物的生長隔層。

      1.4 珍珠巖

      廣義上所說的珍珠巖主要包括珍珠巖、松脂巖以及黑曜巖。珍珠巖主要由玻璃質組成,將近百分之九十五為玻璃相,其中百分之七十左右為無定形石英。膨脹珍珠巖具有很多的氣孔以及比較發(fā)達的蜂窩結構,因此具有較強的吸附性和透氣性。珍珠巖最主要的性質是其膨脹性,將珍珠巖做破碎處理后,突然加溫至一千攝氏度,其體積能夠膨脹到原來的四倍到三十倍,膨脹后的珍珠巖可以放置在儲水性較差的土壤中,以此防止水分散失,提高土壤的保水能力。除此以外,珍珠巖也含有充足的錳、鉀、硅、鈣、鈦、鎂、磷等元素,因此能夠為農作物的生長提供充足的營養(yǎng)條件。

      1.5 泥炭

      泥炭一般呈現(xiàn)纖維狀或者是顆粒狀,是一種穩(wěn)定的有機—無機復合體。泥炭中含有充足的硅、鎂、鈣以及其他微量元素,如鐵、鋅、硼、錳等。泥炭質地比較疏松,含有很多小孔,具有較強的透風性以及透水性。泥炭中含有大量的腐殖酸和有機質,是制作復合肥料的有效原料。泥炭具有較大的比表面積,因此吸附能力比較強。除此以外,憑借優(yōu)良的吸附能力和鹽分平衡能力,泥炭可以作為一種優(yōu)良的作物栽培基質。泥炭還可以制作成泥炭土,將其應用到沙漠、海島等地區(qū)能夠有效地改善當地的生態(tài)環(huán)境。

      1.6 高嶺土

      高嶺土是一種硅鋁酸鹽粘土礦物,其主要礦物成分是高嶺石,高嶺石的主要化學成分如下:

      高嶺石的化學成分

      高嶺石具有較強的吸附性和表面酸性,并且表面具有一些較小的孔隙,因此可以用作化肥和殺蟲劑的載體。高嶺石能夠有效地吸收磷、氮、鉀,因此可以充分利用其提高化肥的使用效果。

      高嶺土能夠提高土壤肥力,營造良好的土壤環(huán)境,同時對于污染土壤的重金屬也具有較強的吸附作用,能夠有效地減少鉛、鎘等重金屬通過農作物進入人體的幾率。

      1.7 凹凸棒石

      凹凸棒石是一種硅酸鹽粘土礦物,其具有一種獨特的孔狀結構,因此具有較強的吸附能力??谞罱Y構在很大程度上增大了凹凸棒石的比表面積,再加上其較強的吸附性能,因此很容易與土壤中的鎘、銅等發(fā)生離子交換作用,進而將其固定,防止其通過農作物進入人體。除此之外,凹凸棒石還可以用來吸附一些放射性物質以及有害氣體,比如凹凸棒石能夠吸附水中的鈾元素。另外,用酸對凹凸棒石進行處理,能夠有效地減少硫酸銨等氮肥中氮元素的減少。

      1.8 其他礦物

      除此以外,還有許多的非金屬礦物憑借其獨特的優(yōu)勢被廣泛的應用到土壤環(huán)境的保護中,具體如表所示。

      2 非金屬礦物在土壤環(huán)境保護中的發(fā)展前景

      非金屬礦物再土壤環(huán)境保護中的應用已經成為了非金屬礦物研究領域的重要內容。

      非金屬礦物具有獨特的優(yōu)點,比一般的氮肥、鉀肥效果要好得多。非金屬礦物一方面能夠提供土壤中缺少的營養(yǎng)物質,改善土壤肥沃度,另一方面能夠提高土壤的保水能力,增強土壤的抗干旱能力。

      如果能夠充分的應用非金屬礦物,以此治理沙漠,改善沙化的土壤,絕不是不可能的。因此,可以綜合利用現(xiàn)代科學技術,根據每種非金屬礦物的特性將其充分應用到我國西部地區(qū)的土壤開發(fā)之中。

      3 結語

      本文對一些非金屬礦物在土壤環(huán)境中的具體應用進行了深入地分析,并對其發(fā)展前景做出了展望。土壤環(huán)境日趨惡劣,加強非金屬礦物在土壤保護之中的應用,是改善土壤的重要途徑,相關人員和單位要引起重視,共同為我國創(chuàng)造一個肥沃的土壤環(huán)境。

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