土壤中的鎘可分為交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳結合態、有機結合態和殘渣態,植物吸收的鎘主要是交換態鎘。膨潤土和沸石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鎘和碳酸鹽結合態鎘的含量,其中可交換態鎘分別比CK降低了7.19%和19.89%,碳酸鹽結合態鎘分別比CK降低了8.43%和10.81%;同時,顯著增加了鐵錳氧化物結合態鎘、有機結合態鎘和殘渣態鎘含量,和CK相比,鐵錳氧化物結合態鎘增加了22.83%和17.01%,有機結合態鎘增加了17.89%和17.37%,殘渣態鎘增加了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和碳酸鹽結合態向鐵錳結合態、有機態和殘渣態轉化,即由生物有效態向非生物有效態的轉化,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的轉化,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和碳酸鹽結合態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向非生物有效態的轉化,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鎘的含量,從而降低了烏塌菜植株體內鎘的含量,促進了烏塌菜的生長發育,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量的雙重功效。