目前，我國正處于社會經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代化工業(yè)高速發(fā)展階段，也面臨著許多西方發(fā)達(dá)國家曾遇到的環(huán)境污染問題，諸如生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重透支、水土流失、土地荒漠化、“三廢污染”造成生物多樣性銳減等，嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
眾所周知，大自然具有天然自凈化功能，使得人和地球能相互依存。過去在認(rèn)識、研究、開發(fā)和利用天然自凈化作用時，重點(diǎn)放在有機(jī)生物對各類污染物的凈化功能上，忽略了對天然礦物凈化功能的研究，環(huán)境礦物學(xué)和環(huán)境礦物材料的產(chǎn)生彌補(bǔ)了這方面的不足。環(huán)境礦物材料是環(huán)境礦物學(xué)的重要內(nèi)容之一，而非金屬礦是地球礦物組成中的重要組成部分，所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過金屬類礦物，如何充分利用非金屬礦的環(huán)境屬性，
正成為環(huán)境礦物學(xué)和環(huán)境科學(xué)的重點(diǎn)研究方面和學(xué)科生長點(diǎn)。
非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
目前，自然界已發(fā)現(xiàn)的非金屬礦種類達(dá)1500多種，已被開發(fā)的僅200多種，應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的有近50種。其中有天然非金屬礦產(chǎn)品，也有非金屬礦深加工產(chǎn)品和制品。完成了部分具有獨(dú)特物化性能的非金屬礦物材料治理水體、大氣及固體污染物的應(yīng)用開發(fā)，在治理應(yīng)用方面也取得了一些突破。例如：①利用硅灰石、長石、透輝石、霞石、正長巖、玄武巖等生產(chǎn)節(jié)能型生態(tài)建材；②利用具有體輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐高溫、吸音等特點(diǎn)的沸石、硅藻土、膨脹珍珠巖、蛭石、浮石、海泡石等非金屬礦生產(chǎn)安全健康型生態(tài)建材；③利用具有吸附和藥用功能的沸石、硅藻土、滑石、石膏、方解石、高嶺土、蛇紋石、麥飯石等生產(chǎn)保健型生態(tài)建材；5利用具有孔狀結(jié)構(gòu)的坡縷石和海泡石來處理有機(jī)廢水；⑤利用具有片狀結(jié)構(gòu)、良好的交換性和強(qiáng)吸附性的蛭石，作土壤改良劑和金屬廢水的處理介質(zhì)；⑥利用比表面積大，離子交換性高及吸附性能優(yōu)良的蒙脫石、凹凸棒土、沸石等來處理生活廢水、工業(yè)廢水，去除廢水中的重金屬離子有機(jī)污染物及磷酸根離子等。特別要指出的是：水體中的重金屬污染是困擾人類社會多年的公害。水體中的重金屬離子可進(jìn)入水生物體內(nèi)，再通過食物鏈進(jìn)入人體。大部分重金屬離子是致癌、致畸的有毒物質(zhì)。⑦利用比表面積大、吸附性強(qiáng)的膨潤土、海泡石、坡縷石、高嶺土等作為吸附過濾材料，處理臭氣、毒氣之類的有害氣體；⑧利用經(jīng)表面改性的粘土礦物處理固體垃圾，并防止了二次污染；⑨利用膨脹石墨治理大氣污染和海洋油類污染。另外，天然沸石、海泡石、蒙脫石、坡縷石等，在國防工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)中防毒、防輻射等方面也有很好的應(yīng)用。
與其它環(huán)保材料相比，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用具有以下幾個特點(diǎn)：①應(yīng)用范圍廣，除了“三廢”處理外，還適用于高科技發(fā)展產(chǎn)生的新污染，如光輻射、各種射線輻射、微波、電磁場、低頻噪音等；②非金屬礦是自然界天然無機(jī)礦產(chǎn)，具有與天然環(huán)境的共生性和協(xié)調(diào)性，既能治理污染，又能恢復(fù)環(huán)境、回歸自然；③絕大部分非金屬礦在環(huán)保中的應(yīng)用都能循環(huán)利用，不產(chǎn)生二次污染，治污成本低；5非金屬礦具有天然自凈化功能，在一般性環(huán)保技術(shù)不能解決的非點(diǎn)源區(qū)域性污染問題方面能發(fā)揮獨(dú)特的作用，即非金屬礦環(huán)境屬性的地質(zhì)技術(shù)特性，這是物理化學(xué)、生物治污方法所不能比擬的。
非金屬礦環(huán)保材料的發(fā)展前景及建議
面對新形勢、新挑戰(zhàn)和新發(fā)展機(jī)會，非金屬礦工業(yè)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)建議做好以下幾項工作：①要強(qiáng)化對非金屬礦環(huán)境礦物學(xué)和非金屬礦環(huán)保材料學(xué)的深刻認(rèn)識，對已開發(fā)利用的非金屬礦物的環(huán)保屬性作進(jìn)一步研究，發(fā)展非金屬礦用于環(huán)境污染治理與環(huán)境修復(fù)的新技術(shù)，以指導(dǎo)非金屬礦環(huán)保材料的開發(fā)與應(yīng)用；②非金屬礦品種很多，但成熟地應(yīng)用于環(huán)保的品種還不多，應(yīng)不斷地開發(fā)新礦種和新非金屬礦環(huán)保產(chǎn)品，如屏蔽紫外線、抗輻射功能的絹云母；吸收X－射線功能的天青石；屏蔽和反射核輻射功能的石墨；吸收放射線、凈化空氣功能的伊利石等。應(yīng)集中力量在部分礦種、重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)で笸黄疲瑧?yīng)有所規(guī)劃，明確重點(diǎn)和方向，以原國家經(jīng)貿(mào)委確定的“十五”重點(diǎn)非金屬礦發(fā)展技術(shù)之一：“非金屬礦粘土礦物用于環(huán)保領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)與裝備”為實(shí)施目標(biāo)。蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計研究院及“中心”五年前就開始著手研究非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，2002年，承擔(dān)的國家“863”計劃課題“固沙植被用新材料與低成本制備技術(shù)”正在開發(fā)中。另外，該院利用改性粘土處理印染污水、工業(yè)廢水、固體廢棄物等項目，也獲得了國家科技部的重視和支持，現(xiàn)已籌備建立環(huán)境礦物材料實(shí)驗室，有些已得到產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用；③非金屬礦與其它行業(yè)聯(lián)合，共同研究開發(fā)非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，使得社會發(fā)展能適應(yīng)環(huán)境而非改造環(huán)境；5各大學(xué)、科研院所對非金屬礦物材料應(yīng)用于環(huán)保研究都做了大量的工作，建議“中非協(xié)會”召開一次非礦環(huán)保材料會議；盡快組建非金屬礦物環(huán)境材料專委會，促進(jìn)已有科研院所和生產(chǎn)、應(yīng)用企業(yè)的交流，以及與其他相關(guān)應(yīng)用行業(yè)及國家環(huán)保管理部門的溝通，爭取將其列為國家鼓勵與扶持的產(chǎn)業(yè)并獲得政策支持。
總之，隨著非金屬礦深加工技術(shù)的發(fā)展，對非金屬礦環(huán)境屬性等方面研究的不斷深入，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用會越來越廣泛。相信在今后10年內(nèi)，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用必將保持快速增長，預(yù)計年均增長率在15％左右。非金屬礦環(huán)保材料也將成為非金屬礦工業(yè)新的熱點(diǎn)。但要形成非金屬礦物環(huán)保材料產(chǎn)業(yè)，還存在許多問題，需要大家的共同努力。
眾所周知，大自然具有天然自凈化功能，使得人和地球能相互依存。過去在認(rèn)識、研究、開發(fā)和利用天然自凈化作用時，重點(diǎn)放在有機(jī)生物對各類污染物的凈化功能上，忽略了對天然礦物凈化功能的研究，環(huán)境礦物學(xué)和環(huán)境礦物材料的產(chǎn)生彌補(bǔ)了這方面的不足。環(huán)境礦物材料是環(huán)境礦物學(xué)的重要內(nèi)容之一，而非金屬礦是地球礦物組成中的重要組成部分，所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過金屬類礦物，如何充分利用非金屬礦的環(huán)境屬性，
正成為環(huán)境礦物學(xué)和環(huán)境科學(xué)的重點(diǎn)研究方面和學(xué)科生長點(diǎn)。
非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
目前，自然界已發(fā)現(xiàn)的非金屬礦種類達(dá)1500多種，已被開發(fā)的僅200多種，應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的有近50種。其中有天然非金屬礦產(chǎn)品，也有非金屬礦深加工產(chǎn)品和制品。完成了部分具有獨(dú)特物化性能的非金屬礦物材料治理水體、大氣及固體污染物的應(yīng)用開發(fā)，在治理應(yīng)用方面也取得了一些突破。例如：①利用硅灰石、長石、透輝石、霞石、正長巖、玄武巖等生產(chǎn)節(jié)能型生態(tài)建材；②利用具有體輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐高溫、吸音等特點(diǎn)的沸石、硅藻土、膨脹珍珠巖、蛭石、浮石、海泡石等非金屬礦生產(chǎn)安全健康型生態(tài)建材；③利用具有吸附和藥用功能的沸石、硅藻土、滑石、石膏、方解石、高嶺土、蛇紋石、麥飯石等生產(chǎn)保健型生態(tài)建材；5利用具有孔狀結(jié)構(gòu)的坡縷石和海泡石來處理有機(jī)廢水；⑤利用具有片狀結(jié)構(gòu)、良好的交換性和強(qiáng)吸附性的蛭石，作土壤改良劑和金屬廢水的處理介質(zhì)；⑥利用比表面積大，離子交換性高及吸附性能優(yōu)良的蒙脫石、凹凸棒土、沸石等來處理生活廢水、工業(yè)廢水，去除廢水中的重金屬離子有機(jī)污染物及磷酸根離子等。特別要指出的是：水體中的重金屬污染是困擾人類社會多年的公害。水體中的重金屬離子可進(jìn)入水生物體內(nèi)，再通過食物鏈進(jìn)入人體。大部分重金屬離子是致癌、致畸的有毒物質(zhì)。⑦利用比表面積大、吸附性強(qiáng)的膨潤土、海泡石、坡縷石、高嶺土等作為吸附過濾材料，處理臭氣、毒氣之類的有害氣體；⑧利用經(jīng)表面改性的粘土礦物處理固體垃圾，并防止了二次污染；⑨利用膨脹石墨治理大氣污染和海洋油類污染。另外，天然沸石、海泡石、蒙脫石、坡縷石等，在國防工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)中防毒、防輻射等方面也有很好的應(yīng)用。
與其它環(huán)保材料相比，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用具有以下幾個特點(diǎn)：①應(yīng)用范圍廣，除了“三廢”處理外，還適用于高科技發(fā)展產(chǎn)生的新污染，如光輻射、各種射線輻射、微波、電磁場、低頻噪音等；②非金屬礦是自然界天然無機(jī)礦產(chǎn)，具有與天然環(huán)境的共生性和協(xié)調(diào)性，既能治理污染，又能恢復(fù)環(huán)境、回歸自然；③絕大部分非金屬礦在環(huán)保中的應(yīng)用都能循環(huán)利用，不產(chǎn)生二次污染，治污成本低；5非金屬礦具有天然自凈化功能，在一般性環(huán)保技術(shù)不能解決的非點(diǎn)源區(qū)域性污染問題方面能發(fā)揮獨(dú)特的作用，即非金屬礦環(huán)境屬性的地質(zhì)技術(shù)特性，這是物理化學(xué)、生物治污方法所不能比擬的。
非金屬礦環(huán)保材料的發(fā)展前景及建議
面對新形勢、新挑戰(zhàn)和新發(fā)展機(jī)會，非金屬礦工業(yè)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)建議做好以下幾項工作：①要強(qiáng)化對非金屬礦環(huán)境礦物學(xué)和非金屬礦環(huán)保材料學(xué)的深刻認(rèn)識，對已開發(fā)利用的非金屬礦物的環(huán)保屬性作進(jìn)一步研究，發(fā)展非金屬礦用于環(huán)境污染治理與環(huán)境修復(fù)的新技術(shù)，以指導(dǎo)非金屬礦環(huán)保材料的開發(fā)與應(yīng)用；②非金屬礦品種很多，但成熟地應(yīng)用于環(huán)保的品種還不多，應(yīng)不斷地開發(fā)新礦種和新非金屬礦環(huán)保產(chǎn)品，如屏蔽紫外線、抗輻射功能的絹云母；吸收X－射線功能的天青石；屏蔽和反射核輻射功能的石墨；吸收放射線、凈化空氣功能的伊利石等。應(yīng)集中力量在部分礦種、重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)で笸黄疲瑧?yīng)有所規(guī)劃，明確重點(diǎn)和方向，以原國家經(jīng)貿(mào)委確定的“十五”重點(diǎn)非金屬礦發(fā)展技術(shù)之一：“非金屬礦粘土礦物用于環(huán)保領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)與裝備”為實(shí)施目標(biāo)。蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計研究院及“中心”五年前就開始著手研究非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，2002年，承擔(dān)的國家“863”計劃課題“固沙植被用新材料與低成本制備技術(shù)”正在開發(fā)中。另外，該院利用改性粘土處理印染污水、工業(yè)廢水、固體廢棄物等項目，也獲得了國家科技部的重視和支持，現(xiàn)已籌備建立環(huán)境礦物材料實(shí)驗室，有些已得到產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用；③非金屬礦與其它行業(yè)聯(lián)合，共同研究開發(fā)非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，使得社會發(fā)展能適應(yīng)環(huán)境而非改造環(huán)境；5各大學(xué)、科研院所對非金屬礦物材料應(yīng)用于環(huán)保研究都做了大量的工作，建議“中非協(xié)會”召開一次非礦環(huán)保材料會議；盡快組建非金屬礦物環(huán)境材料專委會，促進(jìn)已有科研院所和生產(chǎn)、應(yīng)用企業(yè)的交流，以及與其他相關(guān)應(yīng)用行業(yè)及國家環(huán)保管理部門的溝通，爭取將其列為國家鼓勵與扶持的產(chǎn)業(yè)并獲得政策支持。
總之，隨著非金屬礦深加工技術(shù)的發(fā)展，對非金屬礦環(huán)境屬性等方面研究的不斷深入，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用會越來越廣泛。相信在今后10年內(nèi)，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用必將保持快速增長，預(yù)計年均增長率在15％左右。非金屬礦環(huán)保材料也將成為非金屬礦工業(yè)新的熱點(diǎn)。但要形成非金屬礦物環(huán)保材料產(chǎn)業(yè)，還存在許多問題，需要大家的共同努力。
