贫Cd碳酸盐岩发育土壤Cd的富集与超常富集现象——以贵州岩溶区为例

摘要

通过对贵州岩溶区19条风化剖面Cd分布特征的研究,初步揭示了贫Cd碳酸盐岩发育的土壤中Cd的富集机制及Cd含量的约束因素。①贫Cd基岩发育的土壤同样可以导致Cd的明显富集,甚至超常富集,且含量峰值通常位于土壤层底部(T1)。②Cd在基岩中通常优先赋存在酸不溶相,另一方面,由于基岩酸不溶物含量一般极低,酸溶相的Cd占全岩Cd的比例仍处于绝对优势。在富Cd的基岩酸不溶物基础上,叠加了来自酸溶相中Cd的贡献,是岩溶区土壤Cd普遍富集的原因。③土壤中Cd的含量与其在基岩或基岩酸不溶物中的含量均不相关。T1中Cd的含量受制于Cd在基岩酸不溶物中的含量、基岩酸溶相Cd占全岩中Cd的质量百分数、T1中Cd的亏损率的共同约束。有利于Cd在T1中超常富集的最佳条件是:Cd在基岩酸不溶物中含量高、基岩酸溶相Cd占全岩中Cd的比例大、T1中Cd的亏损率小。另外,对于由基岩酸不溶物残余累积形成的土壤层,T1为其发育起点,Cd在T1中含量高,通常在土壤层中也高,反映出一般风化剖面的发育特征。研究结果可以深化对岩溶环境Cd地球化学行为的认识,为区域上基于地质成因开展Cd污染风险评价及建立其清洁水平提供参考。