土壤污染修復是一個十分復雜的體系,其污染過程往往是多種不同類型污染物導致的。與此同時,土壤修復材料在用于污染物的修復與固化過程中,由于單一沸石材料的功能單一性,其往往難以兼顧多種污染物的處理,以及短期效果與長效穩(wěn)定性之間的平衡。在沸石用于土壤修復的過程中,僅使用單一骨架的沸石作為修復劑,很大程度上只能修復和固化部分污染物。為了能夠同時有效地固化多種復雜污染物,達到更好的土壤修復效果,開發(fā)沸石基復合材料十分關鍵。目前,用于土壤修復的沸石基復合材料主要有納米Fe0/沸石復合材料、腐植酸/沸石復合材料和生物炭/沸石復合材料。

第一,納米Fe0/沸石復合材料。利用沸石的大比表面積和高穩(wěn)定性,以沸石作為基質(zhì)負載nZVI構筑的Z-nZVI可以有效克服nZVI穩(wěn)定性差、易團聚的缺點[50];除此之外,沸石與nZVI的復合還可以進一步彌補沸石對陰離子的親和能力不足等弱點。基于以上特點,構筑的Z-nZVI復合材料能夠與各種污染物通過吸附、氧化/還原、聚集、離子交換、羥基化沉淀、絡合等發(fā)生相互作用,使得土壤中各種陽離子、陰離子、有機污染物能夠得到有效固化。

第二,腐植酸/沸石復合材料。Shi等人報道的沸石與HAs聯(lián)合修復Pb2+污染的花園土表明,沸石與HAs的結合使用可以更高效地降低土壤中生物有效Pb形態(tài)的百分含量,不可提取或者是有機結合的無效Pb形態(tài)百分比增加。Dercová等人報道HAs與斜發(fā)沸石結合形成的有機礦物絡合物(OMC)用于吸附土壤中的五氯苯酚(PCP),吸附效果好于單獨的沸石或者HAs。雖然陸續(xù)有沸石與HAs的聯(lián)合使用的相關報道,但是HAs與沸石的協(xié)同機制尚不清楚,需要進一步研究。

第三,生物炭/沸石復合材料。生物炭是指有機生物質(zhì)在低氧條件下通過熱解或氣化而形成的含碳固體,其比表面積大、表面官能團豐富、具有很好的吸附性能,且來源廣泛、成本低廉,是一種很有前景的土壤修復材料。沸石的孔徑與分子大小相近,吸附質(zhì)(尤其是尺寸較大的分子或離子)在沸石孔道中的擴散較差,導致可利用的沸石內(nèi)表面積和體積利用不足,限制了沸石的性能。KumarAwasthi等人以棗核源炭材料為支架,X型沸石在其表面生長得到一種含有微孔和介孔/大孔的分級多孔復合材料,介孔和大孔可以促進吸附質(zhì)進入沸石微孔中的活性位點,減小擴散阻力。