土壤中的鎘可分為交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)、有機結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài),植物吸收的鎘主要是交換態(tài)鎘。膨潤土和Zeolite具有很大的比表面積和較大的陽離子交換量,在鎘污染土壤中施加膨潤土和沸石后,土壤中各形態(tài)鎘含量變化。

由圖2可知,Cd中度污染時,施加膨潤土和沸石都可顯著降低可交換態(tài)鎘和碳酸鹽結(jié)合態(tài)鎘的含量,其中可交換態(tài)鎘分別比CK降低了7.19%和19.89%,碳酸鹽結(jié)合態(tài)鎘分別比CK降低了8.43%和10.81%;同時,顯著增加了鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鎘、有機結(jié)合態(tài)鎘和殘渣態(tài)鎘含量,和CK相比,鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鎘增加了22.83%和17.01%,有機結(jié)合態(tài)鎘增加了17.89%和17.37%,殘渣態(tài)鎘增加了9.38%和9.03%,差異達極顯著和顯著水平。

由此可見,膨潤土對不同程度鎘污染土壤都可促進土壤中鎘由交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)向鐵錳結(jié)合態(tài)、有機態(tài)和殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化,即由生物有效態(tài)向非生物有效態(tài)的轉(zhuǎn)化,使鎘的生物有效性降低,有效地鈍化了土壤中的鎘,減輕了鎘對植物的危害,從而抑制了植物對鎘的吸收。沸石對輕、中度污染的土壤可以促進土壤中鎘向非生物有效態(tài)的轉(zhuǎn)化,對重度鎘污染土壤卻增強了鎘的生物有效性,增加了鎘的污染程。

膨潤土和沸石對土壤中交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)鎘都有一定程度的鈍化作用,但其對不同程度鎘污染土壤的鈍化效果不同。在鎘輕、中度污染時,二者的效果相當,均能有效地鈍化土壤中的鎘,促進土壤鎘由生物有效態(tài)向非生物有效態(tài)的轉(zhuǎn)化,減輕其毒害;而在鎘重度污染條件下,膨潤土仍對鎘有顯著的鈍化作用,而沸石則表現(xiàn)為活化作用,說明沸石對輕、中度鎘污染土壤有改良作用。在鎘污染土壤上施用膨潤土和沸石,減少了土壤中有效態(tài)鎘的含量,從而降低了烏塌菜植株體內(nèi)鎘的含量,促進了烏塌菜的生長發(fā)育,減輕了鎘對烏塌菜的危害。由此可見,施用膨潤土和沸石具有減輕污染和提高產(chǎn)量的雙重功效。