重视非金属矿物在土壤环境保护中应用

张以蓉

（中国地质调查局成都地质调查中心，四川 成都 610081）

1 非金属矿物对于土壤环境的改良

1.1 沸石

沸石的骨架构造比较疏松，是一种含水铝硅酸盐矿物，其主要成分为碱金属以及碱土金属。一般的沸石分子中含有许多孔道结构，孔道中的阳离子使沸石拥有了很高的选择性阳离子交换量。除此以外，沸石含有钙、铁、铜、镁、钠、钾等二十多种植物生长所需要的元素。沸石粉能够有效的提高土壤的通透性，并且影响土壤的结构，使土壤能够吸收更多的营养元素，以此来防治土壤贫瘠。沸石能够在很大程度上提高土壤的储水能力，在雨季将水分进行固定，到旱季的时候将水分进行释放。最后，沸石能够与土壤中的重金属进行结合，从而避免其通过农作物进入人体。

1.2 膨润土

膨润土呈层状，是一种含水铝硅酸盐矿物，其主要成分为蒙脱石。膨润土中含有钾、钠、铜、铁、镁、磷、锰、锌等动植物所需的元素，具有比较强的阳离子吸附作用。膨润土同样也具有比较好的保水能力，能够有效的协调土壤的水分和肥沃水平。膨润土能够吸收土壤中的腐殖酸和有机质，有利于改善砂质土的渗透性。除此以外，膨润土能够凭借其极强的离子交换能力将各种肥料储存在土壤当中。膨润土能够有效提高土壤的pH值，pH值随膨润土的含量增加而升高，十分利于改善酸性土壤。

1.3 蛭石

蛭石是一种次生变质矿物，其主要化学成分如下表所示：

蛭石的化学成分

蛭石具有一定的离子交换性能，一般以片状和鳞片状相结合的形式呈现。蛭石具有分层结构，层中含有层间水。优良的存水能力和层状结构使得蛭石能够优化土壤的通透性。蛭石的阳离子交换能力能够在很大程度上提高土壤的养分储存能力，其通过在自身结构中储存养分，然后缓慢释放到生长介质中，因此可以作为蔬菜、水果以及其他植物的生长隔层。

1.4 珍珠岩

广义上所说的珍珠岩主要包括珍珠岩、松脂岩以及黑曜岩。珍珠岩主要由玻璃质组成，将近百分之九十五为玻璃相，其中百分之七十左右为无定形石英。膨胀珍珠岩具有很多的气孔以及比较发达的蜂窝结构，因此具有较强的吸附性和透气性。珍珠岩最主要的性质是其膨胀性，将珍珠岩做破碎处理后，突然加温至一千摄氏度，其体积能够膨胀到原来的四倍到三十倍，膨胀后的珍珠岩可以放置在储水性较差的土壤中，以此防止水分散失，提高土壤的保水能力。除此以外，珍珠岩也含有充足的锰、钾、硅、钙、钛、镁、磷等元素，因此能够为农作物的生长提供充足的营养条件。

1.5 泥炭

泥炭一般呈现纤维状或者是颗粒状，是一种稳定的有机—无机复合体。泥炭中含有充足的硅、镁、钙以及其他微量元素，如铁、锌、硼、锰等。泥炭质地比较疏松，含有很多小孔，具有较强的透风性以及透水性。泥炭中含有大量的腐殖酸和有机质，是制作复合肥料的有效原料。泥炭具有较大的比表面积，因此吸附能力比较强。除此以外，凭借优良的吸附能力和盐分平衡能力，泥炭可以作为一种优良的作物栽培基质。泥炭还可以制作成泥炭土，将其应用到沙漠、海岛等地区能够有效地改善当地的生态环境。

1.6 高岭土

高岭土是一种硅铝酸盐粘土矿物，其主要矿物成分是高岭石，高岭石的主要化学成分如下：

高岭石的化学成分

高岭石具有较强的吸附性和表面酸性，并且表面具有一些较小的孔隙，因此可以用作化肥和杀虫剂的载体。高岭石能够有效地吸收磷、氮、钾，因此可以充分利用其提高化肥的使用效果。

高岭土能够提高土壤肥力，营造良好的土壤环境，同时对于污染土壤的重金属也具有较强的吸附作用，能够有效地减少铅、镉等重金属通过农作物进入人体的几率。

1.7 凹凸棒石

凹凸棒石是一种硅酸盐粘土矿物，其具有一种独特的孔状结构，因此具有较强的吸附能力。孔状结构在很大程度上增大了凹凸棒石的比表面积，再加上其较强的吸附性能，因此很容易与土壤中的镉、铜等发生离子交换作用，进而将其固定，防止其通过农作物进入人体。除此之外，凹凸棒石还可以用来吸附一些放射性物质以及有害气体，比如凹凸棒石能够吸附水中的铀元素。另外，用酸对凹凸棒石进行处理，能够有效地减少硫酸铵等氮肥中氮元素的减少。

1.8 其他矿物

表

除此以外，还有许多的非金属矿物凭借其独特的优势被广泛的应用到土壤环境的保护中，具体如表所示。

2 非金属矿物在土壤环境保护中的发展前景

非金属矿物再土壤环境保护中的应用已经成为了非金属矿物研究领域的重要内容。

非金属矿物具有独特的优点，比一般的氮肥、钾肥效果要好得多。非金属矿物一方面能够提供土壤中缺少的营养物质，改善土壤肥沃度，另一方面能够提高土壤的保水能力，增强土壤的抗干旱能力。

如果能够充分的应用非金属矿物，以此治理沙漠，改善沙化的土壤，绝不是不可能的。因此，可以综合利用现代科学技术，根据每种非金属矿物的特性将其充分应用到我国西部地区的土壤开发之中。

3 结语

本文对一些非金属矿物在土壤环境中的具体应用进行了深入地分析，并对其发展前景做出了展望。土壤环境日趋恶劣，加强非金属矿物在土壤保护之中的应用，是改善土壤的重要途径，相关人员和单位要引起重视，共同为我国创造一个肥沃的土壤环境。