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环境矿物学结课论文 论文名称：麦饭石的性质及在农业上的应用 姓 名；徐章辉 学 号：1001103320 指导老师：申俊峰2012/11/5麦饭石的性质及在农业上的应用徐章辉 摘要：麦饭石是一种天然的药物矿石,是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物，含有人体所必需的钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素，麦饭石可以用于水质净化、污水处理，并且对细菌具有很强的吸附作用；麦饭石对镉、汞、砷、铅等对人体有害的几种元素有较强的吸附能力。对大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌, 以及其他致病菌, 也有较好的吸附能力。麦饭石能够稳定和提高、平衡土壤的物理机能。在人类矿物质营养源，水质净化和养殖，种植业方面，有广泛的开发前景。 关键词:麦饭石、溶出性、微量元素、麦饭石矿物肥1、麦饭石简介麦饭石是一种普通的硅酸盐类，因其外观颇似一团大麦饭而得名，主要矿物有石英(5%-10%)、斜长石(60%-70%)、钾长石(15%-20%)及少量的暗色矿物黑云母(5%-10%)、角闪石(5%-10%)、磁铁矿，为一种浅成、超浅成的侵入岩，麦饭石中含有一些高岭石、绢云母、蒙脱石等蚀变矿物。麦饭石是一种天然的药物矿石,含有人体所必需的钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素【1】。被称为健康石、长寿石。麦饭石经水后，可溶出对人体和生物体有用的常量元素K、Ca、Mg及Si、Fe、Zn、Cu、Mo、Se、Mn、Sr、Ni、V、Li、Co、Cr、I、Ge、Ti等微量元素，麦饭石在水溶液中还能溶出人体所必须的氨基酸，经光谱分析,麦饭石除了微量元素外,还含有Be、Ge、Cu、Zn、Sn、Cr、Ni、Co、以及稀土元素。2、麦饭石成因及分布麦饭石属火山岩类，其主要矿物质是火山岩。麦饭石被认为是5000-7550万年前火山喷射出的熔岩埋于地下，经过火山的高湿、炎热天气所产生的酸性物质以及地壳变动所产生的压力而形成。由此可以推断，麦饭石产于火山地带。中国麦饭石资源极为丰富，矿床分布广泛，数量较大，几乎各地均有分布，比较著名并已开发应用的有内蒙古奈曼旗、天津蓟县、辽宁阜新、浙江四明山、江西赣州、台湾台东。各地储量不同，其中北方储量最大。3、麦饭石的性质及应用 麦饭石是一种天然的药物矿石,在人体内微量元素约占人体重的0.025%，虽然其含量甚微，但是它在人类的生命过程中起着重要作用，它们在人体中含量不足或过剩都会影响健康，甚至危及生命。因此人体必须不断的通过各种途径补充微量元素，以满足人本生长发育和维持正常的新陈代谢水平的需要。在通常条件下，麦饭石溶出液中四种微量元素（偏硅酸、Sr、Zn、F）含量达到或接近国家饮料矿泉水标准。麦饭石对人体有益无害，在人类矿物质营养源，水质净化和养殖，种植业方面，有广泛的开发前景。 3.1、良好的溶出性麦饭石有良好的溶出性，在一定条件下有相当的溶出量。麦饭石中与人体健康密切相关的矿物质包括K、Mg、Si、Ca、Mn、Fe、Ti、P、等。麦饭石中所含的元素在水中有较大的溶出量，在醋酸中的容出量最高，麦饭石投入水中时，可将水中的游离氯和杂质、有机物、杂菌等吸附、分解，而供给水中以矿物质。因此，能防止水腐败【2】，得到优质水。3.2、生物活性麦饭石矿化水称为活性水，有显著的生物效应，为在酵母和发酵工业中利用麦饭石提高产品的产量和质量提供了广泛的应用前景。麦饭石作为一种药用保健矿石，目前已被广泛应用。麦饭石中至少含有人体所需的30种元素，特别是Zn、Cu、Fe、Si、Co的含量极为丰富，麦饭石具有医疗保健作用，主要表现为它含有人体所必需的矿物质和微量元素，如活性成分K、Na、Mg、Fe等很丰富，在水中溶出量也较大，这些元素是血液和体液的必需成分，可使体内介质处于弱碱状态，从而增加对入侵病毒的抵抗能力。33、矿化性将麦饭石浸泡水中，水将矿化成近似矿泉水的矿化水，其中的矿物质和微量元素都是人体所必需的，一般的饮用水被麦饭石浸泡后不仅能溶出有益元素，而且能吸附有害元素，被净化成类似矿泉水的矿化水，麦饭石是一种中性半火成岩，接近于火山岩。麦饭石中包含的天然矿物质易于从麦饭石上无数的小孔中释放出氧，通过吸收漂白粉和其它有毒物质净化水，麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。3.4、调整水质实验：用来自工业用水浸泡麦饭石5小时，发现它对汞、镉、铅等有害重金属离子的吸附率为72%-88%，对细菌的吸附率为25%，对大肠杆菌的吸附率为76%，对白葡萄球菌的吸附率为60%。 日本三重县有一养鱼户，由于鱼池被污染，所养的鱼30%畸形，50%死亡，把麦饭石投入养鱼池后，重新放入鱼苗，鱼畸形率降到零，死亡率降到5%。 以铁，镁，氟等矿物质而论，当水中不存在时它则溶出，相反，水中存在过多时它则吸附。 这种作用与PH有关，除了过于酸性和过于碱性的水以外，往净水中投入麦饭石，在多数情况（碱性）时采用投入方式，在少数情况（酸性）时采用循环方式可使水接近中性。而且，使水在麦饭石层循环几次后，即使是水量较大，也能调节PH。麦饭石具有双重吸附性：一方面是因为它以硅酸盐为主要化学组成具有一定化学吸附性；另一方面是因为麦饭石多含高岭石、埃洛石等粘土矿物，呈多空性海绵特殊结构，表面积巨大，有强烈静电力，因而对杂质、重金属离子、细菌、农药残余物具有强吸附作用【3】。实验表明，麦饭石在水中对重金属离子和致命毒素具有很强的吸附能力，能够降低细菌浓度，抑制其繁殖速度，可清除污水中的汞、铅、镉、砷等重金属及氯化物、氰化物和残余农药等有害物质，将污染水或浑浊水净化。另外麦饭石对氟也有一定的吸附性，在高氟地区使用麦饭石，可以改善这些地区饮水质量，防止各种因高氟引起的疾病，麦饭石并非量越多对细菌的吸附能力越强，它有一个临界线，在界线内，麦饭石量越多，吸附能力越强，超过这个临界值，就出现相反的情况。 于化鸿以麦饭石等材料去除蜂胶中的重金属铅，结果表明，Ph在中性附近效果最好。夏畅斌【4】等研究了麦饭石对水溶液中的铅离子去处的反应动力学，结果表明，麦饭石对铅离子具有较强的吸附能力，Ph是影响吸附的主要因素。戎秋波等研究了麦饭石对水溶液中铜离子的吸附作用，结果表明其吸附率与粒径、用量、铜离子浓度、溶液Ph值和温度等因素有关。吕景才等【5】研究的麦饭石对海水及水溶液中铜、锌、镉的吸附规律。结果表明，吸附率随PH变化呈“S”形，在天然水（pH7.5-8.5）中，麦饭石对海水及水溶液中的Cu+、Zn+、镉离子均具有较高饱和吸附量。3.5、麦饭石在农业上的应用 通过盆栽种植小白菜，测定农艺性状、产量及植株中成分含量研究麦饭石矿物肥的肥效【6】。 实验介绍：将1.5kg复合肥及适量的矿物肥混合均匀后一次性施入直径20cm、高20cm洁净的塑料盆钵内，使盆钵中矿物肥处理为0.00（处理1对照）、0.29（处理2）、0.58（处理3）、0.87（处理4）、1.16（处理5）、1.45g/kg（处理6）。每个处理重复3次。同时种上小白菜，在相同的环境下培养，10天之后每个盆钵中定苗9株，在同样的环境中继续培养，10天之后每盆取3株长势中等的小白菜，测定其茎长、根长、鲜重。 实验结果如下表：处理鲜重（g）根长（cm）茎长（cm）16.92.818.927.83.121.838.73.422.249.23.722.859.63.923.669.93.823.5结果表明：随着麦饭石饲料的用量增加，小白菜的产量也随之增加，这说明麦饭石能改良土壤，能够稳定和提高、平衡土壤的物理机能，所以它比其它土壤改良剂更有优势。正因为这样，麦饭石对室外种植白菜的作用受到了广泛的关注。 使用麦饭石可以减少化肥、土壤改良剂的使用，并可经济、有效地改善土质，保护环境， 加快农作物的生长，提高作物的质量，降低和吸收残佘农药，确保农作物可发安全食用 ，是一种有效的土壤改良剂，活化矿物质 。4、麦饭石在日常生活中的具体应用麦饭石是一种稀有珍贵的非金属矿石，外表看上去呈土黄、青灰等色，外面特点为在表面肉眼能见的饭粒状白色斑点，麦饭石也因此而得名。现已被人们充分开发应用在人们的日常生活中，人们通过接触或食用经麦饭石处理过的水或食物，达到对人体排毒、利尿、保肝、美容、预防疾病、强身、加速新陈代谢、促进血液循环等功效。4.1、麦饭石陶瓷球这是以麦饭石为原料，经特殊工艺加工而成的陶球，主要应用于水处理，广泛用于家庭饮水机滤芯滤料，可以起到矿化水质，净化水质，向水中溶出矿物质等作用。麦饭石球还可以填充于枕芯中起到按摩的作用，减缓身体疲劳，有助睡眠。4.2、麦饭石粉选取天然麦饭石原矿经筛选、破碎、研磨等工续加工成细粉状。麦饭石可作为面膜添加剂使用，具有控油、排除粉刺、重整肌肤、深度清洁、排毒等特点；还广泛用于药物中，本草纲目中记载“麦饭石气味甘温，无毒，主治一切痈疽发背”。具有调节新陈代谢、血液循环、有助于排毒、增健身质等功效。4.3、麦饭石原矿器皿麦饭石器皿又分为2类，即麦饭石原矿茶具与麦饭石原矿餐具。此产品均以天然麦饭石为原料，经雕刻、打磨而成，是近几年新兴产品，深受人们喜爱。通过沏水做食物溶出矿物质，从而补充人体所需的矿物元素。4.4、麦饭石用于饲料使用麦饭石可使家畜变得更健壮。通过对麦饭石粉的分析和分解发现，麦饭石由25000多种成分组成。麦饭石的作用有很好的口感，可以增加产奶量，防止饲养失调，减轻排泄物的气味，有助于家畜的健壮。提高身体及血液中PH值，改善肠功能，提高饲料质量标准。提高产奶量和奶的质量，加入麦饭石后家畜进食更好，提高肉的质量，防止出现酸度过高或劣质的牛奶，麦饭石可以吸收肠内的异味，消除排泄物的恶臭。这样，苍蝇的数量会减少，有益于动物的健康。麦饭石对动物生理作用主要有：（1）促进生长发育，提高增肉、增蛋率；（2）增加营养物质的转化率；（3）提高动物性食物中氨基酸和微量元素的含量，（4）具有抗疲劳、抗缺氧作用。【1】韩跃新