重視非金屬礦物在土壤環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用

張以蓉

（中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)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(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，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(jìn)行固定，到旱季的時候?qū)⑺诌M(jìn)行釋放。最后，沸石能夠與土壤中的重金屬進(jìn)行結(jié)合，從而避免其通過農(nóng)作物進(jìn)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(qiáng)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(diào)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(jī)質(zhì)，有利于改善砂質(zhì)土的滲透性。除此以外，膨潤土能夠憑借其極強(qiáng)的離子交換能力將各種肥料儲存在土壤當(dāng)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(zhì)礦物，其主要化學(xué)成分如下表所示：

蛭石的化學(xué)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(jié)合的形式呈現(xiàn)。蛭石具有分層結(jié)構(gòu)，層中含有層間水。優(yōu)良的存水能力和層狀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中儲存養(yǎng)分，然后緩慢釋放到生長介質(zhì)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(zhì)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(dá)的蜂窩結(jié)構(gòu)，因此具有較強(qiáng)的吸附性和透氣性。珍珠巖最主要的性質(zhì)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?yàn)檗r(nóng)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(jī)—無機(jī)復(fù)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(zhì)地比較疏松，含有很多小孔，具有較強(qiáng)的透風(fēng)性以及透水性。泥炭中含有大量的腐殖酸和有機(jī)質(zhì)，是制作復(fù)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(qiáng)。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(zhì)。泥炭還可以制作成泥炭土，將其應(yīng)用到沙漠、海島等地區(qū)能夠有效地改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(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(xué)成分如下：

高嶺石的化學(xué)成分

高嶺石具有較強(qiáng)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(qiáng)的吸附作用，能夠有效地減少鉛、鎘等重金屬通過農(nóng)作物進(jìn)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(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，因此具有較強(qiáng)的吸附能力。孔狀結(jié)構(gòu)在很大程度上增大了凹凸棒石的比表面積，再加上其較強(qiáng)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(jìn)而將其固定，防止其通過農(nóng)作物進(jìn)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(zhì)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(jìn)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

表

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

2 非金屬礦物在土壤環(huán)境保護(hù)中的發(fā)展前景

非金屬礦物再土壤環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用已經(jīng)成為了非金屬礦物研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容。

非金屬礦物具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，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(zhì)，改善土壤肥沃度，另一方面能夠提高土壤的保水能力，增強(qiáng)土壤的抗干旱能力。

如果能夠充分的應(yīng)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(xué)技術(shù)，根據(jù)每種非金屬礦物的特性將其充分應(yīng)用到我國西部地區(qū)的土壤開發(fā)之中。

3 結(jié)語

本文對一些非金屬礦物在土壤環(huán)境中的具體應(yīng)用進(jìn)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(qiáng)非金屬礦物在土壤保護(hù)之中的應(yīng)用，是改善土壤的重要途徑，相關(guān)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。