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贵州碳酸盐岩分布广泛,约占全省总面积的61.9%。自然条件下,土壤重金属的来源一般归结于成土母岩。以石灰岩为主的碳酸盐岩在风化成土过程中,其富含多种重金属元素的矿物经风化、分解与析出,在土壤中残留与富集常导致土壤重金属的地球化学高背景的现象。而清虚洞组因其独特的岩石组合序列,成为铅锌矿的主要容矿层,并在区域上形成了独具特色的铅锌成矿带,这类含矿岩系地层岩石中常常伴生有很高含量的重金属元素,从而增加了该地区土壤重金属存在来源叠加的可能性。其中进入土壤的重金属,通过植物的富集进入食物链,对人体健康造成了潜在的威胁。识别清虚洞组上覆土壤重金属的来源以及富集规律,是土壤重金属污染防控的关键。本文以下寒武统清虚洞组碳酸盐岩上覆土壤为例,通过对发育在其上的表层土壤及剖面土壤的常量元素和微量元素进行分析,结合清虚洞组其独特的岩石组合特征,试图探究地质背景对土壤重金属的影响规律,并通过相关性分析和主成分分析等手段,识别出研究区土壤的重金属来源。得出以下结论:(1)贵州清虚洞组上覆表层土壤常量元素平均含量顺序依次为:SiO2>Al2O3>Fe2O3>CaO>MgO>K2O>TiO2>Na2O,表层土壤有明显的淋失CaO、Na2O,而富Al2O3和Fe2O3的特征。清虚洞组岩石的主要成分为CaO,其中有部分岩石样品含MgO含量较高。(2)表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均浓度分别为41.83mg·kg-1、3.51mg·kg-1、77.98mg·kg-1、37.17mg·kg-1、0.51mg·kg-1、45.27mg·kg-1、311.30mg·kg-1、621.18mg·kg-1。与相应的成土母岩对比,研究区的土壤富集元素的特征十分明显,特别是元素Cd、Pb和Zn。富集因子分析显示As、Cu、Ni和Cr在研究区表层土壤的富集不明显或者有较小的富集,重金属Hg、Cd、Pb和Zn是表层土壤的主要富集元素。铅锌矿化影响分析显示铅锌矿化对土壤中重金属存在叠加累积。(3)都匀大坪土壤剖面的CIA值都在88以上,处于强烈的风化阶段;土壤发育过程中发生明显的脱K、Mg、Fe的过程,而且随着风化程度的加剧,淋滤流失速度趋于平稳。研究区4条土壤剖面的重金属元素的Cd、Pb和Zn存在一定的富集,其含量都明显的高于贵州省背景值。特别是都匀大坪、都匀独牛和凯里的土壤剖面有着相似的Cd、Pb和Zn分布特征,都存在底部明显富集重金属元素的特征。研究区存在Cd、Pb和Zn的重金属元素的累积,主要原因还是成壤过程中,含铅锌的矿物在岩石风化释出了部分重金属,并在土壤层中发生了富集。(4)通过相关性分析和主成分分析,土壤重金属As、Cr、Cu、Hg和Ni主要来源于岩石的风化,而Cd、Pb和Zn主要还是受到含矿岩石风化的叠加累积。土壤剖面的重金属元素的活动性分析显示土壤中的重金属Cd、Pb和Zn含量会随着风化程度的加深而慢慢降低。由土壤重金属的形态分析可知,Cd和Pb的可利用态和潜在可利用态所占比例较高,且As、Cd、Pb和Zn的平均含量明显超过土壤风险筛选值,需要注意由As、Cd、Pb和Zn带来土壤生态风险。