采用通过盆栽试验，研究了膨润土和沸石对镉污染土壤的治理效果。结果表明，施加膨润土后不同污染程度土壤的交换态、碳酸盐结合态镉的质量分数都有所下降，铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态镉的质量分数则有所上升。沸石和膨润土对轻度、中度镉污染土壤都表现出钝化作用，对重度镉污染土壤，膨润土对镉的钝化效果明显，而沸石却起到了激活镉的作用。在不同程度镉污染土壤上，膨润土可增加乌塌菜的生物量，并可抑制其对镉的吸收，降低乌塌菜植株体内镉的浓度，对乌塌菜的生长具有显著的促进作用。沸石对轻度和中度镉污染土壤均可降低乌塌菜植株体内镉的浓度，促进乌塌菜的生长并增加其生物量；对重度镉污染土壤，沸石对乌塌菜的生长影响较小，乌塌菜植株体内镉的积累显著增加。
一、背景阐述
重金属污染及防治是当前环境问题研究中的一个重要课题，镉是重金属污染物中危害最大的元素之一。土壤镉污染不仅影响植物的正常生理代谢，导致植物减产或死亡，更为严重的是通过食物链的富集，对大多数动物乃至人类有致癌、致突变和致畸的作用。植物对镉的吸收主要取决于镉在土壤中的存在形态和有效态的数量。因此，在镉污染土壤的修复研究中，土壤镉形态研究受到广泛的关注。原位修复是一种低成本的修复技术，利用黏土矿物钝化土壤中的重金属是一种有效的技术。一些黏土矿物具有较大的内、外表面和较强的吸附能力，可以与土壤中的重金属发生离子交换作用，固定土壤中的重金属元素，防止重金属在土壤中迁移进入植物体。
二、试验与结论
土壤中的镉可分为交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态和残渣态，植物吸收的镉主要是交换态镉。膨润土和沸石具有很大的比表面积和较大的阳离子交换量，在镉污染土壤中施加膨润土和沸石后，土壤中各形态镉含量变化见表2。
由图2可知，Cd中度污染时，施加膨润土和沸石都可显著降低可交换态镉和碳酸盐结合态镉的含量，其中可交换态镉分别比CK降低了7.19%和19.89%，碳酸盐结合态镉分别比CK降低了8.43%和10.81%;同时，显著增加了铁锰氧化物结合态镉、有机结合态镉和残渣态镉含量，和CK相比，铁锰氧化物结合态镉增加了22.83%和17.01%，有机结合态镉增加了17.89%和17.37%，残渣态镉增加了9.38%和9.03%，差异达极显著和显著水平。
由此可见，膨润土对不同程度镉污染土壤都可促进土壤中镉由交换态和碳酸盐结合态向铁锰结合态、有机态和残渣态转化，即由生物有效态向非生物有效态的转化，使镉的生物有效性降低，有效地钝化了土壤中的镉，减轻了镉对植物的危害，从而抑制了植物对镉的吸收。沸石对轻、中度污染的土壤可以促进土壤中镉向非生物有效态的转化，对重度镉污染土壤却增强了镉的生物有效性，增加了镉的污染程。
膨润土和沸石对土壤中交换态和碳酸盐结合态镉都有一定程度的钝化作用，但其对不同程度镉污染土壤的钝化效果不同。在镉轻、中度污染时，二者的效果相当，均能有效地钝化土壤中的镉，促进土壤镉由生物有效态向非生物有效态的转化，减轻其毒害;而在镉重度污染条件下，膨润土仍对镉有显著的钝化作用，而沸石则表现为活化作用，说明沸石对轻、中度镉污染土壤有改良作用。在镉污染土壤上施用膨润土和沸石，减少了土壤中有效态镉的含量，从而降低了乌塌菜植株体内镉的含量，促进了乌塌菜的生长发育，减轻了镉对乌塌菜的危害。由此可见，施用膨润土和沸石具有减轻污染和提高产量的双重功效。
