煤矸石（CG）是在煤炭开采、加工和发电过程中排放的工业废渣。据调查,现阶段中国煤炭消费总量约占全球总量的50%。2022年全球煤炭产量虽受疫情影响略有下降,但我国的煤炭产量却在这一年比上一年增加了1.2%。目前我国煤矸石产量已激增至4亿吨/年以上。在煤矿开采实践中,煤矸石作为倾倒在荒地中的“废物库”,是我国一个重要的经济考虑因素,也是一个重大的污染问题。随着世界格局的变化和中国经济的快速发展,大宗工业固体废物副产品的再利用越来越受到国内外学者的关注。本研究通过简单、高效的方法合成煤矸石基沸石分子筛材料（CG-LTA）,既解决了国内固废威胁的问题,又破解了天然沸石供不应求的局面。将所制备CG-LTA分子筛材料作吸附剂应用至水溶液中重金属离子的去除,同时将CG-LTA分子筛作土壤改良剂,研究其对土壤理化性质和酶活性的影响。论文的研究结果如下:（1）本研究通过水热碱辅助活化技术成功制备了高结晶度高强度的CG-LTA 型沸石分子筛。综合考虑了n（SiO2）/n（Al2O3）、n（NaOH）/n（SiO2）、水热反应时间和水热反应温度等反应参数的变化对产物合成结果的影响,结果发现向反应物中添加额外的硅铝源,不同的反应参数有助于拓宽沸石间转化方法中凝胶的形成,这导致有其他结构特征和用途的沸石合成。本文最终确定反应条件为:n(SiO2/n（Al2O3）=1.5,n（NaOH）/n（SiO2）=5.0,水热温度为 100℃和水热时间为8h,并获得具有LTA沸石衍射峰的样品,合成产物具有较高结晶度。生成的CG-LTA分子筛晶体是由平均尺寸为2～4 μm的小立方晶体聚集而成,表面光滑规整,其零电荷点（pHpzc）为4.0,且含有丰富的多孔结构,比表面积为24.28 m2/g。（2）本文评估了 CG-LTA沸石分子筛作为吸附剂从水溶液中去除Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）重金属离子的能力。讨论了吸附剂含量、溶液初始pH对吸附效果的影响。在pH值分别为1.0和6.0时,CG-LTA分子筛分别对Cd（Ⅱ）和Cr（VI）均有较好的去除性能,其对Cd（Ⅱ）去除效果尤其突出,且均优于CG对Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）的吸附。通过吸附动力学和吸附等温线模型的拟合发现,CG-LTA分子筛吸附Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子的过程均遵循准二级动力学方程,且符合Langmuir等温线模型,说明Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）在材料上的吸附过程是属于单层吸附的化学吸附过程。最后吸附机理发现,CG-LTA分子筛主要通过氧化还原、离子交换和静电作用去除Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）离子。（3）在这项研究中,我们探讨了 CG-LTA分子筛作为土壤改良剂的效果。在60天的实验中,与对照组相比,CG-LTA处理组的土壤pH、盐分、交换性钠、CEC、ESP、水溶性HCO3-和Cl-含量均有所降低;而土壤有机质、养分、全氮、土壤酶活性、水溶性SO42-、Ca2+和Mg2+含量则有所提高。CG-LTA分子筛作为一种硅酸盐材料,有助于改善土壤性质减轻土壤毒性。此外,CG-LTA沸石分子筛独特的多孔结构可以减少营养素的浸出,缓释特性也会提高水的利用效率,并减少硝酸盐浸出造成的环境污染。CG-LTA分子筛中含有的Si元素能够与土壤有机物相互作用,形成单硅酸和聚硅酸,单硅酸可以与有机和无机化合物形成络合物,影响土壤生物群的活性。同时CG-LTA 分子筛的三维骨架结构导致形成了新的水运动路线,可以提高土壤水渗透速率和饱和导水率。综上所述,CG-LTA分子筛可以积极地影响土壤理化性质,改善土壤孔隙结构、增强微生物活性和提高土壤蓄水能力,而且还可以通过聚集土壤颗粒来改善土壤结构。