贵州黔西北地区有数百年的土法炼锌历史,其工艺简单,能源消耗大,技术落后,锌回收率低,伴生金属大多残留在冶炼废渣中而未被回收。在2004年,土法炼锌工艺虽被制止,但经过多年的积累,残留了大量炼锌废渣暴露在地表,在风力作用、淋滤作用及地表水的冲刷作用下,大量有害元素以颗粒态或离子态进入周围的水体、土壤等环境介质中。由于该地区属于典型喀斯特地貌,碳酸盐岩分布广泛,其风化后会产生钙镁离子,并进入土壤和沉积物中成为其主要组分,对环境中重金属的迁移转换及生物毒性效应产生不同程度的影响。但关于岩溶环境制约下铅锌冶炼废渣-植物体系中重金属的生物有效性会有什么样的变化,迄今为止相关资料较少,因此研究在贵州特有的喀斯特地貌下重金属释放特征及其环境效应至关重要。本文以位于喀斯特地区黔西北的铅锌冶炼废渣生态修复示范基地中铅锌冶炼废渣-植物体系为参考,通过在铅锌冶炼废渣-植物体系中添加天然碳酸盐岩（白云岩、石灰岩）,并以不同钙盐、镁盐模拟碳酸盐岩进行动态淋滤模拟实验（每两周淋滤1次,共4次8周,分别记为T1、T2、T3、T4）,并对淋滤液的理化特征及生物毒性进行研究,分析了岩溶环境中广泛存在的不同类型钙盐、镁盐及碳酸盐岩对铅锌冶炼废渣-植物体系中重金属的淋出、淋滤液对发光细菌的毒性效应、重金属形态转变及黑麦草对重金属累积的影响。研究结果如下:（1）不同外源碳酸盐岩的存在会显著影响铅锌冶炼废渣-植物体系淋滤液的理化特征。在体系中添加不同外源碳酸盐岩后的8周淋滤时间内,随淋滤时间的延长,体系淋滤液的p H逐渐增加,可溶性盐浓度（EC）则逐渐降低,钙盐处理组淋滤液的氧化还原电位（Eh）呈先增加后降低趋势,而镁盐、混合、白云岩和石灰岩处理组则逐渐上升。与空白组相比,外源添加氯化钙的处理组淋滤液p H值降低,添加碳酸镁和氯化镁则能增加淋滤液p H值,且添加量越大作用越明显;外源添加氯化钙和石灰岩在T1-T2时能显著提高淋滤液的EC（p<0.05）,镁盐、混合、白云岩和石灰岩处理组在T1-T3时期能够显著降低淋滤液的Eh（p<0.05）,其中氯化镁对淋滤液Eh的降低效果最显著。（2）不同外源碳酸盐岩影响铅锌冶炼废渣-植物体系重金属的溶出和淋出液对发光细菌的生物活性。在铅锌冶炼废渣-植物体系中添加不同外源碳酸盐岩后的8周淋滤时间内,相同处理组淋滤液中Ca、Mg和重金属的浓度整体上随时间的延长而降低。外源钙盐、镁盐对体系中Ca、Mg和重金属的淋出影响主要在T1、T2时,其中淋滤液中Ca、Mg的浓度主要受外源钙盐、镁盐的影响,易溶性的氯化钙和氯化镁能增加淋滤液中Ca、Mg浓度,且添加比例越大作用越显著。对于体系中重金属的淋出,由相关性分析表明外源添加不同碳酸盐岩在T1-T2时会增加体系中重金属的淋出,表现出在岩溶环境下,铅锌冶炼废渣-植物体系在不同外源碳酸盐岩的存在下会促进冶炼废渣中重金属的释放。以发光细菌作为指示生物进行生物毒性实验,结果发现,淋滤液与废渣浸出液会对发光细菌产生毒害作用,降低发光细菌的生物活性,抑制发光,而适量浓度的碳酸盐岩的存在能够降低淋滤液和浸出液对发光细菌的生物毒性,但过高浓度的碳酸盐岩的存在则会增加淋滤液对发光细菌的生物毒性,其中外源镁盐缓解重金属毒性较优。（3）不同外源碳酸盐岩存在铅锌冶炼废渣-植物体系对废渣理化性质的影响。外源添加钙盐、镁盐对废渣的p H值影响较小,能降低废渣的Eh。不同处理组废渣总氮含量随碳酸盐岩的添加浓度的增加呈先降低后上升的趋势。与空白组相比,外源不同碳酸盐岩的添加增加了废渣体系中有效氮含量,各处理组废渣中有效氮含量增加0.67-35.10mg·kg^-1。单一的钙盐、镁盐添加会降低废渣中总磷、有效磷、速效钾和有机质的含量,而混合碳酸盐岩处理组对废渣中总磷表现为低浓度降低高浓度增加,对有机质影响较小,而白云岩、石灰岩使废渣中有效磷的含量随添加量的增加呈上升趋势。对于废渣中交换性钙、镁含量,白云岩和石灰岩的影响较小,而不同钙盐、镁盐处理均增加了废渣交换性钙的含量,且随添加浓度的增加而增加,单一钙盐的添加比例越大废渣交换性镁含量越低,镁盐和混合处理整体上能增加废渣交换性镁含量,与添加浓度呈线性关系,说明废渣的交换性钙、镁含量主要受外源钙盐、镁盐添加与其浓度的影响,且单一钙盐会促进废渣中交换态镁的流失。（4）不同外源碳酸盐岩对废渣中重金属的生物有效性及赋存形态的影响因重金属元素种类而异。从整体上看,不同外源钙盐、镁盐处理组的废渣中Cu、Pb、Zn、Cd酸溶态比例表现降低趋势,而Zn、Cd的残渣态比例呈增加趋势。单一的碳酸镁、氯化镁添加降低了废渣中Cu、Zn、Cd有效态含量,说明碳酸镁、氯化镁的存在能降低废渣Cu、Zn、Cd的生物有效性。各处理对废渣中重金属酸溶态影响效果为:碳酸镁>混合>氯化钙>碳酸钙>氯化镁>白云岩、石灰岩,表明单一碳酸镁处理对降低废渣酸溶态重金属含量效果较好。（5）不同外源碳酸盐岩添加影响黑麦草对钙、镁及重金属的吸收转运。外源钙盐的添加能增加黑麦草体内钙的含量,减少黑麦草叶片中镁的累积,而镁盐的添加则能增加黑麦草体内镁的含量,降低黑麦草叶中钙含量。各处理黑麦草对重金属的累积表现为:Zn>Cd>Cu>Pb,黑麦草对Zn有较大的累积量,外源添加不同碳酸盐岩整体会降低黑麦草地上部分对Cu、Pb、Cd的累积,对Zn的影响较小,其中碳酸钙、碳酸镁、混合、白云岩、石灰岩的处理组黑麦草地上部分Cu、Pb、Cd含量随添加浓度的增加逐渐降低,而氯化钙、氯化镁处理组呈先降低后上升的趋势,对于重金属Cu、Pb、Cd在黑麦草体内的转运和富集系数,外源不同碳酸盐岩处理整体上低于空白组,不同碳酸盐岩添加与Cu、Pb、Cd表现出拮抗作用可减弱黑麦草对其的吸收。