凹凸棒石是一種富含鎂鋁的黏土礦物，本身具有良好的吸附和離子交換性質(zhì)，改性后其性質(zhì)得到進(jìn)一步提高。改性凹凸棒石和凹凸棒石復(fù)合其他有機(jī)無機(jī)物及有益微生物，可以有效修復(fù)重金屬污染農(nóng)田土壤，調(diào)理土壤，增加土壤生物量。

1、鈍化修復(fù)

鈍化修復(fù)技術(shù)修復(fù)速率快、效果好、操作簡(jiǎn)單，適合修復(fù)大規(guī)模重金屬污染農(nóng)田土壤的治理工作，是目前國(guó)內(nèi)研究前景較好的修復(fù)重金屬污染農(nóng)田土壤的技術(shù)。

改性凹凸棒石處理重金屬污染土壤主要采用原位鈍化的方法鈍化土壤中的重金屬離子或者改變其價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化為無毒或者毒性較小的價(jià)態(tài)；或者使用修復(fù)劑吸附固定土壤中的重金屬離子，減少動(dòng)植物對(duì)重金屬離子的吸收。

最新研究進(jìn)展：

Wang等設(shè)計(jì)了一種酸性土壤修復(fù)劑（ASRA）。這種由生物硅、秸稈、生物炭、無水碳酸鈉和凹凸棒石組成的納米復(fù)合材料可以對(duì)鎘起到鈍化作用，顯著降低Cr6+的遷移和污染。

Wei、劉文杰等研究了凹凸棒石/脫硅稻殼炭復(fù)合材料對(duì)重金屬離子的吸附和鈍化性能，結(jié)果表明所制得的復(fù)合材料可以將重金屬離子吸附在復(fù)合材料的表面，降低農(nóng)田土壤重金屬含量。

劉琴等對(duì)凹凸棒石和改性凹凸棒石施加于Zn/Cd模擬污染土壤的作用機(jī)制進(jìn)行了研究。通過黑麥草種植試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)植物吸收結(jié)果表明凹土+H3PO4處理效果最好，可在一定程度上降低弱交換態(tài)Zn的含量。

Wang等將凹凸棒石包裹在海藻酸鈉中制成的可漂浮多孔泡沫吸附劑，這種吸附劑吸附性能顯著，具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，且易于回收。

2、土壤改良

改性凹凸棒石應(yīng)用于修復(fù)重金屬污染土壤不僅在其降低土壤中有效態(tài)重金屬含量，同時(shí)可以起到土壤改良的作用。改性凹凸棒石可以有效改良土壤，增加土壤生物量，提高土壤肥力。

最新研究進(jìn)展：

吳明昊等在江蘇鹽城種植水稻的鹽堿地開展實(shí)驗(yàn)，分7個(gè)不同的處理，將含有凹凸棒石的土壤改良劑施用于鹽堿地，試驗(yàn)結(jié)果表明，使用凹凸棒石土壤改良劑，可以有效提高水稻的產(chǎn)量，最高可達(dá)17.0%。

杜志敏等研究了改良劑凹凸棒石對(duì)銅鎘復(fù)合污染土壤中Cu、Cd形態(tài)和土壤酶活性的影響。發(fā)現(xiàn)改良劑降低了土壤可交換態(tài)（EX）Cu、Cd含量；同時(shí)提高了土壤脲酶、酸性磷酸酶和過氧化氫酶活性，土壤肥力得到提高。

Liang等進(jìn)行水稻田間試驗(yàn)，研究凹凸棒石/凹凸棒石改良劑對(duì)水稻土中Cd的原位固定化。發(fā)現(xiàn)，海泡石和凹凸棒石的施用使水稻土的pH值不同程度地增加，并顯著降低了HCl、TCLP、CaCl2和NH4OAc-extractableCd濃度，使稻米中Cd濃度顯著降低。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，海泡石和凹凸棒石均能降低可交換Cd濃度，增加水稻土中碳酸鹽結(jié)合物和殘余組分。Cd沉淀為碳酸鹽或氫氧化物，表面絡(luò)合是海泡石和凹凸棒石的主要固定化機(jī)制。結(jié)果表明，化學(xué)固定化與作物品種選擇相結(jié)合，可作為作物安全調(diào)控和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的適宜方案。

宗莉等將腐植酸、凹凸棒石及其他材料制作成復(fù)合材料，分不同劑量對(duì)沙土理化性進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料可以增強(qiáng)沙土的持水能力，降低土壤pH值，改善土壤結(jié)構(gòu)。并且通過室外種植發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料可有效提高沙土的生物酶活性、植物成活率和土壤生物量。通過對(duì)梭梭、沙棗樹和葡萄的種植，發(fā)現(xiàn)使用適當(dāng)?shù)氖┯昧?，沙棗樹成活率可以提?0%，梭梭胸徑和株高和葡萄葉片數(shù)量分別有不同程度的提高。以上實(shí)驗(yàn)均表明該復(fù)合材料可有效改良土壤，提高植物對(duì)風(fēng)沙干旱環(huán)境的抗逆性，進(jìn)一步用于沙土的土壤改良。

3、緩釋肥料

利用改性凹凸棒石和其他農(nóng)副產(chǎn)品廢料等混合制備新型肥料可以降低土壤中重金屬含量，又可提高作物產(chǎn)量，起到一舉兩得的效果。

凹凸棒石與腐殖酸、生物炭、耐重金屬微生物菌種等復(fù)合制備新型肥料，既可肥沃土壤，又可以減少化肥使用量，減少化肥使用帶來的土壤效力減弱的影響。

最新研究進(jìn)展：

Zhang等以天然凹凸棒石粘土、乙基纖維素膜、羧甲基纖維素鈉/羥乙基纖維素水凝膠為基礎(chǔ)，研制了一系列氮肥緩釋配方。對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢驗(yàn)。研究結(jié)果表明，該氮肥在半干旱地區(qū)玉米產(chǎn)量?jī)?yōu)化方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

Guan等研究了凹凸棒石包裹的緩釋肥料，以玉米為觀察植物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)磷酸鈣包膜肥料的土壤礦物質(zhì)和有效磷均具有緩釋性，使養(yǎng)分利用率與植物需要量保持較好的同步。同時(shí)可以提高農(nóng)田作物產(chǎn)量，減少環(huán)境污染。

朱鴻杰等研究了凹凸棒石和有機(jī)物復(fù)合包膜有利于提高肥料的利用效率。以松香的無水乙醇溶液、凹凸棒石粘土和石蠟等材料，制備出一種緩釋包膜尿素。緩釋效果較好，可以達(dá)到緩控釋肥料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

來源：田振華,薛勝平.凹凸棒石改性及其修復(fù)重金屬污染土壤的研究[J].應(yīng)用化工,2019,48(04):149-153.