第二届全国土壤修复大会

铅锌矿区农业土壤中普遍存在含镉闪锌矿和菱锌矿颗粒。以往的研究表明，与闪锌矿相比，菱锌矿更容易在酸性水体和土壤中溶解，但来源于这些矿石颗粒态的Cd和Zn进入土壤中的迁移性和生物有效性尚不清楚，本文试图填补这一知识空白。通过微观培养实验、显微和光谱分析，发现菱锌矿中Cd和Zn的迁移率和生物利用度高于闪锌矿。30天的培养试验表明，菱锌矿进入土壤中的Cd（16.6%）和Zn（13.7%）的活化率显著高于闪锌矿（Cd，~1.42%； Zn, ~0.75%）。此外，土壤孔隙水中Cd²⁺和Zn²⁺的比例，在菱锌矿和闪锌矿的添加下分别呈现动态增加和减少的趋势，对应着胶体结合态Cd与Zn分别呈动态减少与增加趋势。利用HRTEM-EDX-SAED分析进一步表明，本研究中闪锌矿添加处理的土壤孔隙水中发生了无定形Cd和Zn元素向结晶的ZnS和铁氧化物纳米颗粒的动态转化，菱锌矿添加处理则相反，发生了结晶型的ZnCO₃纳米颗粒向无定形的含金属胶体颗粒的转化。这种闪锌矿和菱锌矿添加土壤后孔隙水中Cd转化的相反趋势，为受非硫化物矿区（如菱锌矿）影响土壤中Cd的环境风险提供了新的认识，有必要对菱锌矿区周边土壤的潜在重金属活化加强预判管理。