镉（Cd）是一种典型的有毒重金属元素。长期的矿冶作用导致大量高Cd含量的矿冶废弃物进入矿区周边环境，并在地表径流中迁移进入土壤，造成土壤的Cd污染。因此，为遏制土壤Cd污染，亟需阐明Cd的区域性迁移过程。下伏基岩是影响Cd区域性迁移的重要因素，前人的研究显示Cd在碳酸盐岩流域表现出比硅酸盐岩流域更强的迁移能力。然而，在复杂的矿冶影响区，Cd差异性迁移过程中的具体地球化学行为研究仍然有限。为深入阐明硅酸盐岩和碳酸盐岩矿区河流-土壤系统Cd的差异性迁移过程，本研究以硅酸盐岩广泛分布的华南大宝山矿区以及碳酸盐岩广泛分布的西南牛角塘矿区为目标，以核心矿区、地表径流、农田土壤等Cd迁移过程中的典型环境介质为对象。在系统分析介质性质、土壤矿物组成及Cd赋存形态的基础上，以Cd稳定同位素为主要手段，结合Pb同位素，解析了硅酸盐岩和碳酸盐岩矿区中河流及土壤中Cd的来源，明确了土壤-河流系统中Cd的迁移途径以及迁移过程。
       在硅酸盐岩流域，Pb同位素结果显示河流沉积物及土壤中Cd主要来源于酸性矿山废水沉淀，并通过地表径流迁移进入水稻土。硅酸盐岩流域河流沉积物的Cd同位素显示出较大的分馏（δ^114/110Cd = -0.712 ~ -0.116‰），这是由于水体pH从酸性逐渐升高，次生矿物吸附作用增强，轻Cd同位素优先被吸附，导致酸性矿山废水沉淀在地表径流迁移过程中同位素组成发生显著变化。在碳酸盐岩流域，河流沉积物及土壤中Cd主要来源于矿山粉尘及尾矿，并通过地表径流迁移。与硅酸盐岩矿区不同，碳酸盐岩流域河流沉积物Cd同位素差异不大（δ^114/110Cd = -0.345 ~ -0.276‰），表明Cd在碳酸盐岩流域迁移过程中受到的生物地球化学过程有限。在硅酸盐岩和碳酸盐岩区的土壤中，Cd的再分配过程也存在差异。在硅酸盐岩区，土壤Cd同位素组成随剖面深度逐渐变轻并与总有机碳存在正相关关系，这是由于水稻从土壤深部吸收重Cd同位素，再在植物残骸分解后返回土壤剖面上部导致的。该过程主要归因于硅酸盐区土壤中Cd较高的生物可利用性。在碳酸盐岩区，土壤的Cd同位素组成较碳酸盐岩母岩更轻(Δ^114/110Cd_{LP profile-carbonate bedrock} = -0.293 ~ -0.111‰)，显示出母岩风化的特征，这可能与碳酸盐岩较易溶解的特征有关。
       本研究明确了硅酸盐和碳酸盐岩矿区Cd在土壤-河流系统的差异性迁移过程及机制，强调了地质背景在重金属迁移过程中的重要性，为区域性Cd污染的高效治理提供理论依据。
 

Cd同位素,迁移转化,矿区,源解析