铁锰氧化物
参考文献
Environmental Protection Agency, Special report on environmental endocrine disruption: an effects assessment and analysis, EPA/630/R-96/012,1997 Zhang H C, Huang C H. Oxidative transformation of triclosan and chlorophene by manganese oxides [J]. Environ. Sci. Technol, 2003, 37 (11): 2421-2430 Isil Gultekin, Nilsun H. Ince. Synthetic endocrine disruptors in environment and water remediation by advanced oxidation processes [J]. Journal of Environmental Management, 2007(85):816-832 Braga O, Smythe G A, Schafer A I, et al. Fate of Steroid Estrogens in Australian Inland and Coastal Wastewater Treatment Plants [J]. Environ Sci Technol, 2005, 39(9):3351-3358 Clara M, Strenn B, Saracevic E, et al. Adsorption of bisphenol-A, 17β-estradiole and 17α- ethinylestradiole to sewage sludge[J]. Chemosphere, 2004, 56(9): 843-851 Andersen H R, Hansen M, Kjolholt J, et al. Assessment of the importance of sorption for steroid estrogens removal during activated sludge treatment [J]. Chemosphere, 2005, 61(1):139-146 Ohko Y, Iuchi Ki, Niwa C, et al. 17β- Estradiol Degradation by TiO2 Photocatalysis as a Means of Reducing Estrogenic Activity [J]. 2006:4175- 4181 J. de Rudder, T.Van de Wiele, Willem Dhooge, et al. Advanced water treatment with manganese oxide for the removal of 17α-ethyletradiol(EE2) [J]. Water Research, 2004, 38:184-192 C. Li, X.Z. Li, N.Graham, N.Y. Gao. The aqueous degradation of bisphenol A and steroid Estrogens by ferrate[ J]. Water Research,2008,42:109-120
生殖异常 动物雌性化现象
其他
危害
致癌致畸
免疫毒性
神经毒性
研究背景与意义
—— 环境雌激素分类
天然雌激素:主要由卵巢合成分泌
雌二醇（estradiol,E2)
雌酮（estrone,E1) 雌三醇（estriol,E3)
合成雌激素
乙炔基雌二醇（ethinylestradiol,EE2)
研究背景与意义
+吡啶+BSTFA、反应30min
定性定量分析目标物质
实验验证了建立的分析方法有较好的准确度、精密度以及回收率 并可以同时测定多种雌激素，适合水样中雌激素物质的测定。
研究方案一
—— 水环境中雌激素污染调查
水样调查：
杭州主要城市水体 考察城市水体雌激素 污染情况 考察常规污水处理厂 对雌激素的去除情况 考察激素类制药厂污水 雌激素的种类与含量
氧化铁和过氧化钾高温熔融氧化法制备
降解动力学分析
1.影响因素的考察 2.建立反应动力学方程
a. pH值 b. 高铁酸钾的投加量 c. E2初始浓度
降解机理探讨
1.降解产物分析 2.降解机理推测 3. 降解产物的生物活性评价
研究方案四
——紫外光/铁锰氧化物对E2协同作用研究
紫外光（UV)氧化设计操作简单，能在常温常压下进行，处理成本低 廉，并能将E2转化得较为彻底，生成雌激素活性较小的物质。解行为研究
主要内容
研究背景与意义
研究内容与方案 主要创新点 预期目标和成果 研究进度安排
研究背景与意义
—— 环境雌激素简介 环境雌激素（environmental estrogen）又称内分泌干扰物 它进入动物或人体后能对机体内正常内分泌物质的合成、释 放、运转、代谢以及结合等产生干扰,从而产生下列危害。
紫外光对E2的降解研究 紫外光/二氧化锰协 同对E2的降解研究 紫外光/高价铁协 同对E2的降解研究
考察光强等主要因子对紫外 降解E2的影响； 明确紫外光/铁锰氧化物的协 同效应，并阐明协同机理； 探明中间产物和分解途径； 比较几种方法的降解速率以 及降解机理的异同。
主要创新点
环境雌激素的分析存在一定的难度，目前还没有建立 系统的标准方法，本课题建立了一种分析方法并应用 于水样的分析测定。 目前铁锰氧化物对雌激素降解的研究较少，本课题拟 对铁锰氧化物对E2的降解的反应动力学和反应机理进 行研究，为E2的降解提供新的方法和途径。
分子式：C18H24O2
水溶性和挥发性较低，有弱酸性
研究背景与意义
—— 雌激素污染来源和污染状况
污染来源
人类的排泄物 动物的排泄物 家畜饲料中添加的人工合成雌激素 污染状况
在不同国家的污水处理厂的进、出水中都检到 在地表水中也检测到
在土壤中也检测到
研究背景与意义
—— 雌激素降解方法
Diffraction angle 2θ (°)
研究方案二
—— 二氧化锰对E2的降解研究 降解动力学分析
1. 影响因素的考察 2. 建立反应动力学方程 a. pH值
b. MnO2投加量
c. E2初始浓度
降解机理探讨
1. 降解产物分析 2. 降解机理推测 3. 降解产物的生物活性评价
研究方案三
—— 高价铁对E2的降解研究 高铁酸钾的制备
—— 雌二醇E2简介
17β-雌二醇（E2）是雌激素活性最强并且在水域中发 现最为普遍的一种天然雌性激素，它的作用强度是其两 种代谢产物雌酮和雌三醇的5～1000倍,浓度为1.0 ng/L 时就能诱导雄性鱼类产生卵黄蛋白原 。
结构式
物化性质
水溶性/mg.L-1 ： 3.9-13.3 蒸汽压/Pa： 3х10-8 水相分配系数：3.1-4.0 酸离解常数：10.5-10.7
预期目标和成果
通过初步调查，为目前环境中17β-雌二醇的污染状况提 供基础数据，明确17β-雌二醇在环境中的污染来源及状 况 测定铁锰氧化物以及紫外光对17β-雌二醇氧化降解的反 应动力学，并考察pH值等因素对氧化降解的影响，阐明 17β-雌二醇降解的反应机理 完成硕士论文，并在国家一级刊物或国外期刊上发表相 关论文1-2篇
LOGO
城市污水处理厂
激素类制药厂污水
研究方案二
—— 二氧化锰对E2的降解研究
二氧化锰的制备
1.制备
2.表征 BET:249m2/g XRD SEM
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80
intensity （ arbitrary units)
研究背景与意义
—— 铁锰氧化物对E2的降解情况
Zhang等、Zhao等研究了用二氧化锰作为氧化剂降解五氯酚等 酚类物质，该反应在几小时内就能使降解率达到90%以上，说 明酚类物质对二氧化锰的氧化作用具有较强的反应感受性。 Li等利用高铁酸钾氧化雌激素物质和双酚A，雌激素物质能 得到较好的降解，该研究不但考察了降解效率，对反应机理 也进行了初步探讨，但主要针对双酚A。 Irmak等分别利用紫外以及紫外/高价铁协同的工艺降解E2和 双酚A,通过分析测定，发现雌激素降解的较为彻底，且其产 物雌激素活性较低。
研究内容
水环境中环境雌激素污染状况调查
二氧化锰对E2的降解行为研究
高价铁对E2的降解行为研究
紫外光/铁锰氧化物对E2协同作用的研究
研究方案一
—— 水环境中雌激素分析方法的建立 水样采集 固相萃取 衍生化 GC-MS分析
滤膜过滤、调pH Oasis HLB小柱预处理、过柱、 冲洗、真空干燥、洗脱、 加内标物E2-d4、吹脱、
吸附降解
生物降解
高级氧化
活性炭 活性污泥、失活污泥 有机物
好氧生物处理 厌氧生物处理
臭氧氧化 紫外照射 化学氧化剂氧化
研究背景与意义
—— 铁锰氧化物对E2的降解情况
环境雌激素的氧化降解研究越来越受关注，目前国内外都 有相关研究的报道。
Rudder等在以二氧化锰为载体的上流式反应器中研究发现，
15ug/L的EE2的在水力停留时间为1h时，其降解率为81％, 这主要由于二氧化锰的催化氧化性能，但该研究只是初步探 讨了氧化物对环境雌激素的降解，未对其动力学和降解机理 等展开深入的研究。
论污染土壤修复中铁锰氧化物的作用
论污染土壤修复中铁锰氧化物的作用摘要：近年来随着经济的发展，环境污染现象也逐渐增加，土壤污染近年来逐渐受到关注。
但是当前我国对于土壤污染的治理工作还有待于进一步提高，铁锰氧化物在土壤污染治理工作中发挥着十分重要的作用。
本文主要是对当前我国土壤污染现状进行分析，并就如何充分铁锰氧化物在土壤污染修复中的作用提出合理的建议。
关键词：土壤污染修复铁锰氧化物作用随着工业的发展和人们对于环境保护不当导致我国的土壤污染逐渐严重，但是我国的土壤污染治理工作并没有发挥出应有的作用。
铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中占据着十分重要的位置，对于改善土壤的质量有着十分重要的作用。
但是由于当前我国的土壤污染缺少规范的治理导致污染土壤难以及时有效地恢复。
在今后的土壤污染治理工作中需要采取有效的措施，保障土壤污染质量工作的顺利进行。
一、当前我国土壤污染现状随着我国工业的发展，当前我国的土壤污染情况逐渐严重，这对于我国的环境建设和人们的生活造成了十分不利的影响。
尤其是在农村等人们依靠土地生活的地方，土壤污染严重影响了人们的正常生活。
一些土壤污染很难进行短时间的修复，这对于环境的保护有着十分不利的影响。
当前土壤污染比较严重的主要是以下两种情况：1.重金属对于土壤的污染重金属对于土壤的污染在当期的土壤污染治理中比较难治理，由于重金属在土壤中具有难降解，毒性强和积累效应等等特征。
我国土壤的重金属污染主要是当前一些化工企业的污染五未能及时合理的处理，将一些污染物进行掩埋等造成的土壤污染。
但是重金属对于土壤的污染十分严重并且难以治理，这对于土壤污染治理部门提出了众多的挑战。
当前对于我国土壤重金属污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金属另一方面改变重金属在土壤中的存在状态。
当前主要的技术就是采用物理方法，化学方法，生物方法等等，但是并没有取得比较好的效果，土壤污染现状并没有得到有效地改善。
2.土壤的有机污染当前我国土壤污染的另一重大来源就是有机物污染，相对于重金属污染，这一污染更加严重，污染的种类比较繁多。
论污染土壤修复中铁锰氧化物的作用
论污染土壤修复中铁锰氧化物的作用摘要：近年来随着经济的发展，环境污染现象也逐渐增加，土壤污染近年来逐渐受到关注。
但是当前我国对于土壤污染的治理工作还有待于进一步提高，铁锰氧化物在土壤污染治理工作中发挥着十分重要的作用。
本文主要是对当前我国土壤污染现状进行分析，并就如何充分铁锰氧化物在土壤污染修复中的作用提出合理的建议。
关键词：土壤污染修复铁锰氧化物作用随着工业的发展和人们对于环境保护不当导致我国的土壤污染逐渐严重，但是我国的土壤污染治理工作并没有发挥出应有的作用。
铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中占据着十分重要的位置，对于改善土壤的质量有着十分重要的作用。
但是由于当前我国的土壤污染缺少规范的治理导致污染土壤难以及时有效地恢复。
在今后的土壤污染治理工作中需要采取有效的措施，保障土壤污染质量工作的顺利进行。
一、当前我国土壤污染现状随着我国工业的发展，当前我国的土壤污染情况逐渐严重，这对于我国的环境建设和人们的生活造成了十分不利的影响。
尤其是在农村等人们依靠土地生活的地方，土壤污染严重影响了人们的正常生活。
一些土壤污染很难进行短时间的修复，这对于环境的保护有着十分不利的影响。
当前土壤污染比较严重的主要是以下两种情况：1.重金属对于土壤的污染重金属对于土壤的污染在当期的土壤污染治理中比较难治理，由于重金属在土壤中具有难降解，毒性强和积累效应等等特征。
我国土壤的重金属污染主要是当前一些化工企业的污染五未能及时合理的处理，将一些污染物进行掩埋等造成的土壤污染。
但是重金属对于土壤的污染十分严重并且难以治理，这对于土壤污染治理部门提出了众多的挑战。
当前对于我国土壤重金属污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金属另一方面改变重金属在土壤中的存在状态。
当前主要的技术就是采用物理方法，化学方法，生物方法等等，但是并没有取得比较好的效果，土壤污染现状并没有得到有效地改善。
2.土壤的有机污染当前我国土壤污染的另一重大来源就是有机物污染，相对于重金属污染，这一污染更加严重，污染的种类比较繁多。
锰铁氧化物
锰铁氧化物
锰铁氧化物是一种由锰（Mn）和铁（Fe）元素组成的氧化物化合物。
它们是一类重要的功能性材料，具有广泛的应用领域。
锰铁氧化物可以通过不同的化学方法进行制备，包括溶液法、凝胶法、溶胶-凝胶法等。
锰铁氧化物的晶体结构和化学组成可以根据具体的合成方法和条件而有所不同。
常见的锰铁氧化物包括三氧化二锰（Mn3O4）和四氧化三铁（Fe3O4）等。
锰铁氧化物具有一系列的特性和性质，使得它们在许多领域中得到广泛应用。
其中包括：
1. 磁性材料：锰铁氧化物是一种重要的磁性材料，具有良好的磁性能和磁学特性。
它们可以用于制备磁性材料、储能器件、传感器等。
2. 催化剂：锰铁氧化物可以被用作催化剂，在化学反应中起到催化作用。
它们在氧化反应、还原反应、催化分解等方面具有重要的应用。
3. 电化学应用：锰铁氧化物可以作为电极材料用于电池、超级电容器和电催化等领域。
4. 环境污染治理：锰铁氧化物具有良好的吸附和氧化性能，可以用于水处理、废气净化和土壤修复等环境污染治理中。
5. 药物和生物医学应用：锰铁氧化物在医学领域中有广泛应用，包括磁共振成像（MRI）对比剂、药物输送系统等。
总的来说，锰铁氧化物由于其丰富的物理、化学和电学性质，具有广泛的应用前景，并在多个领域中发挥着重要作用。
铁、锰氧化物在自然水体生物膜上的分布
铁、锰氧化物在自然水体生物膜上的分布第19卷第9期2002年9月应用化学CHINESEjoURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYV o1.19No.9Sep.2002铁,锰氧化物在自然水体生物膜上的分布董德明李鱼花修艺张菁菁邱立民(吉林大学环境与资源学院长春130023)关键词生物膜,自然水体,锰氧化物,铁氧化物中图分类号:0652;X132文献标识码:A文章编号:1000—0518(2002)09—0902—03在自然水体中,生物膜是一个开放的动力学系统,生物膜的形成及其组分处于动态的变化中——水环境中的各种成分在生物膜上发生着合成,聚结,转化,降解等作用,从而成为生物膜的一部分,还会随着生物膜的脱落重新进入水相中,所有这些变化,与生物膜本身的性质是分不开的【1].从环境化学角度看,自然水体中生物膜主要化学组分包括金属氧化物(铁氧化物,锰氧化物和铝氧化物等),有机质及少量的矿物质,其中,铁,锰氧化物在影响痕量重金属在水环境中的迁移,最终归宿,生物地球化学特性,生物可利用性和毒性过程中起着非常重要的作用,生物膜吸附铅受膜上锰氧化物的控制,吸附镉受膜上铁氧化物的控制,铝氧化物的作用较小].本文研究了自然水体中生物膜中主要化学组分,尤其是铁,锰氧化物的分布规律.生物膜的培养:选取吉林省境内净月潭,南湖,松花湖,松花江和一井水作为培养生物膜的水体(2000年9月),采用载玻片作为人工基质在自然水体中放置2周进行生物膜培养.载玻片在使用之前,首先要进行彻底洗涤并用二次去离子水清洗,然后放人(H.O):V(HNO.)一6:1溶液中浸泡处理24h.用二次去离子水重新清洗后,再放入(HO):(HNO.)一6:1溶液中同样处理24h,再用二次去离子水冲洗.将清洗过的载玻片(48mm×75mm×1mm)垂直放在聚丙烯架上固定,将架子放在水面下约30C1TI处,培养2周.聚丙烯架在水面下保持水平状态,使全部载玻片周围环境条件相同,保证各载玻片上附着上组分恒定的生物膜.另选择净月潭水体培养生物膜,研究不同培养时间(2000年7月),同一培养时间(2001年6月,培养1周)不同水深培养的生物膜膜上铁,锰氧化物的变化规律,培养方法除时间外同上.生物膜上铁,锰氧化物总量的测定:在自然水体中培养一定周期后,将插有载玻片的聚丙烯架放人盛有原水的容器内转移到实验窒,转移过程中保持聚丙烯架始终水平浸没在水面下,进行载玻片上生物膜的组分分析.取出培养好的带有生物膜的载玻片,先用二次去离子水润洗,再放人100mm的玻璃培养皿中,加入25mL(H.O):V(HNO.)一6:1溶液,不时摇动24h.用WYX一9004型原子吸收分光光度计(FAAS,沈阳仪通仪器有限公司)测溶液中铁,锰含量.以Fe或Mn(gmol/m.)表示生物膜上金属氧化物的总量(71),换算公式为:T一,式中,C为用FAAS测得的HNO.萃取液中金属铁的含量(mg/L);V为培养皿中HNO.萃取液的体积(25mL);为Fe或Mn的原子量;5为载玻片面积(m.).结果与讨论不同水体中生物膜上铁,锰氧化物含量分析:生物膜中主要组分为铁氧化物,锰氧化物,铝氧化物,有机质和少量矿物质等.其中铁,锰氧化物的一个主要来源是水体中的铁,锰离子经化学氧化过程形成2002O1—25收稿,2002～05—10修回国家自然科学基金(20077011),教育部跨世纪优秀人才培养计划及教育部高等学校骨干教师资助计划资助通讯联系人:董德明,男,1957年生,博士,教授,博士生导师E—mail:***************;研究方向:环境污染与控制化学,环境规划与评价,环境污染物形态研究一报一一简一一究一～研—,第9期董德明等:铁,锰氧化物在自然水体生物膜上的分布903的氧化物,并对水环境中的痕量重金属的迁移转化起着重要的作用.表1列出了不同水体中生物膜主要化学组分铁,锰氧化物的含量.从表中不难看出,不同水体中生物膜上铁,锰氧化物的含量存在着很大的差异,且生物膜上铁氧化物的含量明显高于锰氧化物的含量.表1不同水体中生物膜上铁,锰氧化物的含量Table1ConcentrationofFeandMnoxidesinsurfacecoatingsdevelopedindifferentwatersources水文条件是影响生物膜形成的最主要因素之一[.研究表明,在自然水体中,控制生物膜发育的最主要参数是水的流速,高流速使生物膜易于形成单层结构,而低流速使生物膜形成复杂结构.本文所选取的5种水体中,只有松花江为河流型水体,并有很大的流速,培养的生物膜量最大,其中,铁氧化物的含量最高,锰氧化物的含量也较高.此外,不同水体生物膜上铁,锰氧化物的含量差异与培养生物膜所在水体中总铁,总锰的含量也有着密切的关系,见表2.表2不同水体中总铁,总锰的含量(mg?LI1)Table2ContentsoftotalFeandMninwaters(mg?L) WatersourceTotalFeTotalMnWatersourceTotalFeTotalMnA well0.O21(=2)0.060(=2)SouthLake0.17O(一2)0.054(=2)SonghuahuLake0.036(=2)<O.005(一2)SonghuajiangRiver0.389(一2)0.052(一2) JingyuetanLake0.14O(=2)0.033(一2)同一水体中不同培养时间生物膜上铁,锰氧化物含量的分析:自然水体中生物膜上铁,锰氧化物含量还受生物膜培养时间的影响.在一定时间内,随着培养时间的增加,生物膜量越来越多,铁,锰氧化物含量也随之升高.表3列出了净月潭水体不同培养时间培养的生物膜上铁,锰氧化物含量及膜上铁,锰氧化物含量与培养时间之间的相关系数.从表2可以看出,在所研究的时间内,不但膜上铁,锰氧化物含量与培养时间之间存在着很好的相关性,而且随着培养时间的增长,膜上铁,锰氧化物含量之比由7.66倍降到1.68倍,说明膜上铁,锰氧化物的相对含量是一动态变化过程,在培养期间内,铁氧化物在膜上”积累”的速度要大于锰氧化物的”积累”速度,这种随时间的变化导致了膜上铁,锰氧化物比例的改变,说明铁,锰氧化物在生物膜形成过程中的”积累”动力学机制存在着一定的差别.表3净月潭水体中不同培养时间培养的生物膜上铁,锰氧化物含量Table3ConcentrationsofFeandMnoxidesinsurfacecoatingsdevelopedfordifferenttimeinJingyuetan LakeTime/df(Fe)/(tzmol?m)f(Mn)/(tzmol?m一)c(Fe)/(tzmol?m.)f(Mn)/(tzmol?m.)7357.5O(一2)46.64(=2)LinearequationC=279.78f一1749.4C=171.65t一1439.511890.08(=2)226.01(一2)Correlationcoefficient(r)0.98800.9844183735.40(一2)1413.21(=2)275645.38(一2)3369.96(:2)同一水体不同水深培养的生物膜上铁,锰氧化物含量的分析:影响自然水体中生物膜形成的主要因素还包括基底类型和光照条件,基底的粗糙程度是生物膜形成的另一个最主要影响因素之一_8.此外,Rao等研究淡水环境中生物膜形成的结果表明,在光照条件下,5d时间内生物膜厚度从52m 增加到128m,而无光照条件下,生物膜厚度为17～30m.光照生物膜的生物量,叶绿素和其它组分较高,硅藻数目也较多.同周围的水相比较,发现营养物富集在生物膜中,并且无光照生物膜中营养物质浓度高于那些生长在光照生物膜中营养物质浓度,说明光是影响生物膜形成的主要参数.904应用化学第19卷在同一培养时间内(7d),净月潭水体中不同水深培养的生物膜上铁,锰氧化物含量(见表4)分析结果表明,随着水深的增加,膜上铁,锰氧化物含量逐渐降低,并与水深之间呈现了显着的负相关.由于所选用的载玻片基底粗糙性一致,潭水比较平稳,光在水中产生折射,并部分被悬浮颗粒物吸收,水越深,光照越少,因此,实验结果也主要与光照有关,与Rao等[9的研究结论相吻合.研究结果表明,不同自然水体中生物膜上铁,锰氧化物的含量分布有很大差异,膜上铁氧化物的含量大于锰氧化物的含量.影响膜上铁,锰氧化物含量的主要因素包括水文条件,各水体中总铁,总锰含量水平,培养时间以及光照条件等.其中,膜上铁,锰氧化物含量与水中总铁,总锰含量之间,与培养时间之间,与培养水深之间在一定的置信水平下,均存在着显着的线性关系.但研究中发现,在同一水体,不同时间培养的生物膜膜上铁,锰氧化物的含量存在着显着的差异,以及同一水体不同培养时间内培养的生物膜上铁的”积累”速度大于锰的”积累”速度等问题,其原因还有待于进一步的研究.表4净月潭水体中不同水深培养的生物膜上铁,锰氧化物含量Table4ConcentrationsofFeMnoxidesinsurfacecoatingsdevelovedindifferentdepthsofwater Waterdepth/mc(Fe)/(~mol?m一)c(Mn)/(~mol?m～)c(Fe)/(~mol?m一)c(Mn)/(~mol?m一)0.343.00土0.96(一3)33.14土0.82(一3)LinearequationC一一14.167x+45.343C=一9.792x+34.0160.834.61土2.72(一3)24.58土1.58(:3),~orrelationcoefficient(r)0.99380.99891.323.21土0.66(一3)19.66土0.74(一3)1.817.82土1.95(一3)16.20土1.58(一3)2.315.98土0.40(一3)12.85土0.25(一3)参考文献SpathR.WatSci7[J],l998,37(4~5):207MotoyukiS.WarSciTech[J],1997,35(7):1NelsonYM,LionLW,ShulerML,eta1.EnvironSciTechnol[J],1996,30(6):2027DongD,NelsonYM,LionLW,eta1.tRes[J],2000,34(2):427DongD,LiY,HuaX.Microchem[J],2001,70(1):25DONGDe—Ming(董德明),LIY u(李鱼),HUAXiu—Yi(花修艺),eta1.ChemJChinUniv(高等学校化学学报)[J],2001,22(8):1379WimpennyJ.Biofuling[J],1996,10(1~3):43HuntAP,ParryJD.Biofulling[J],1998,12(4):287RaoTPG,V enugopalanVP,NairKVK.BiofoulingI-J],1997,11(4):265 DistributionofFeandMnOxidesinSurfaceCoatingsDevelopedinNaturalWatersDONGDe—Ming,LIY u,HUAXiu—Yi,ZHANGJing—Jing,QIULi—Min (CollegeofEnvironmentandResources,JilinUniversity,Changchun130023)AbstractThedistributionofFeandMnoxidesinsurfacecoatingsdevelopedinnaturalwatersinJilin provinceofChinahasbeeninvestigated.Theresultsindicatethattheamountsofironoxidesandman—ganeseoxidesdiffersignificantlywiththeformerbeingmuchhigherandthereisacorrelativerelation—shipbetweencontentsofFeandMnoxidesanddepthsatwhichsurfacecoatingswerecollected.The samephenumenonwasalsoobservedbetweencontentsofFeandMnoxidesanddevelopingperiodof surfacecoatings.Keywordssurfacecoatings,naturalwater,manganeseoxide,ironoxidel23456789。
水稻土和潮土中铁锰氧化物形态与稀土元素地球化学特征之间的关系研究
水稻土和潮土中铁锰氧化物形态与稀土元素地球化学特征之间的关系研究章海波;骆永明【摘要】稀土元素在土壤中的含量和分馏特征对它们在环境中的分布、迁移、转化、归宿以及生态效应都有重要的影响.铁锰氧化物矿物的表面作用已被认为是表生环境中元素活化迁移和污染的重要机制之一.本研究以亚热带北端的长江三角洲地区和亚热带南端的珠江三角洲地区的典型水稻土和潮土剖面为例,探讨了铁锰体系对土壤稀土元素含量和地球化学分馏的影响.研究结果表明:铁锰氧化物中以晶质态氧化铁与土壤稀土元素的结合作用为主,并且对潮土的作用要比水稻土更为显著.游离态氧化铁对水稻土Ce富集和Eu亏缺均有积极贡献;锰氧化物可能会通过对二价Eu的氧化而减少其在土壤中的亏缺程度.水稻土和潮土中稀土元素在剖面中的分馏程度也受到铁锰氧化物含量的影响,低含量的铁锰氧化物会使不同发生层之间稀土元素的分馏差异增大.Eu在铁游离度高的南亚热带水稻土中会通过还原并随Sr 元素一起淋失.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2010(047)004【总页数】7页(P639-645)【关键词】水稻土;潮土;稀土;分馏;土壤剖面【作者】章海波;骆永明【作者单位】中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),中国科学院南京土壤研究所,南京,210008;中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),中国科学院南京土壤研究所,南京,210008【正文语种】中文【中图分类】X142我国是稀土资源的大国，储量约占全球的80%。
从20世纪70年代开始，我国开始将稀土元素应用到农业生产中，至90年代初，农业使用稀土元素的面积累积达到了9 300万亩(1 hm2=15亩)［1］。
目前，稀土微肥仍在农林生产中广泛运用。
但外源稀土进入土壤后由此形成的生态环境效应也逐渐为人们所重视，并普遍认识到稀土元素低浓度对植物生长发育和品质的促进作用，高浓度时的抑制作用，以及对动物的生理和生殖过程的影响［2］。
g-C3N4铁锰氧化物复合材料的制备 及其对Pb(II)吸附性能的研究
参考文献： [1] 郭健,姚云,赵小旭,等.粮食中重金属铅离子、镉离子的污染
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铁、锰氧化物在自然水体生物膜上的分布
不 同水 体 中生 物 膜 上 铁 、 氧 化 物 含 量 分 析 ： 物 膜 中主 要 组 分 为 铁 氧 化 物 、 氧 化 物 、 氧 化 物 、 锰 生 锰 铝
首 先 要 进 行 彻 底 洗 涤 并 用 二 次 去 离 子 水 清 洗 ， 后 放 人 （ Ｏ）： ＨＮＯ。 一 ６：１溶 液 中 浸 泡 处 理 然 Ｈ。 Ｖ（ ） ２ 。用 二 次 去 离 子 水 重 新 清 洗 后 ， 放 入 （ Ｏ）： （ ４ｈ 再 Ｈ ＨＮＯ。 一６： ） １溶 液 中 同样 处 理 ２ 再 用 二 次 ４ｈ，
着 生 物 膜 的脱 落 重 新 进 入 水 相 中 ， 有 这 些 变 化 ， 所 与生 物 膜 本 身 的性 质 是 分 不 开 的 【 ］ １ 。从 环 境 化 学 角 度看， 自然 水 体 中生 物 膜 主 要 化 学 组 分 包 括 金 属 氧 化 物 （ 氧 化 物 、 氧 化 物 和 铝 氧 化 物 等 ） 有 机 质 及 铁 锰 、
（ ５ｍＬ） 为 Ｆ ２ ； ｅ或 Ｍｎ的 原 子 量 ； 为 载玻 片 面 积 （ ） ５ ｍ。 。
结 果 与 讨 论
， 中， 式
Ｃ为 用 Ｆ ＡＡＳ测 得 的 ＨＮＯ。萃 取 液 中 金 属 铁 的 含 量 （ ／ ； 为 培 养 皿 中 ＨＮＯ。萃 取 液 的 体 积 ｍｇ Ｌ） Ｖ
生 物 膜 的 培 养 ： 取 吉 林 省 境 内 净 月 潭 、 湖 、 花 湖 、 花 江 和 一 井 水 作 为 培 养 生 物 膜 的 水 体 选 南 松 松
（ ０ ０年 ９月 ） 采 用 载 玻 片 作 为 人 工 基 质 在 自然 水 体 中放 置 ２周 进 行 生 物 膜 培 养 。载 玻 片 在 使 用 之 前 ， ２０ ，
论污染土壤修复中铁锰氧化物的作用
随着 工 业 的发 展和 人 们对 于环 境保 护 不 当导致 我 国 的土壤 污染 逐 渐严 重 ，但 是我 国 的土 壤 污染 治理 工作 并 没有 发挥 出应 有 的作 用 。铁 锰 氧化 物在 当前 的 土壤 污染 修 复 中 占据 着 十分 重要 的位 置 ，对 于 改善 土壤 的质 量有 着 十分 重 要 的作 用 。但是 由于当 前我 国 的土 壤污 染缺 少
现状 。
随 着 我国 工业 的 发展 ，当前 我 国的土 壤 污染 情况 逐 渐严 重 ，这对 于 我 国的 环境 建 设和 人们 的生 活造 成 了 十分不 利 的影 响 。尤 其是 在农 村 等人 们依 靠土 地生 活的地 方 ，土壤污 染严 重影 响了人 们的 正常 生活 。 些土 壤 污染很 难 进行 短 时 间的 修复 ，这 对 于环境 的保护 有着 十分不 利 的影 响 。当前 土壤污染 比较 严 重的主 要是 以下两 种情 况 ：
一
１ ． 重金属 对 于土壤 的污染
重金 属 对 于土 壤 的污染 在 当期 的 土壤 污染 治理 中比较 难治 理 ，由
于 重金 属在 土壤 中具有 难 降解 ，毒 性强 和 积累 效应 等 等特 征 。我 国土 壤 的重 金属 污染 主 要是 当 前一 些化 工 企业 的污 染五 未 能及 时合 理 的处 理 ，将 一些 污染 物进 行 掩埋 等造 成 的 土壤 污染 。但 是 重金 属对 于土 壤
染逐 渐严 重 ，严 重影 响了 土壤 的肥 力 和土 壤 的正常 应 用。铁 锰氧 化物 对于 环境 中的 有机 毒 害物 有 一定 的降解 功 能 ，可 以利用 于土 壤 污染 的 修复 工作 中 。在污 染 土壤 的修 复工 作 中利 用铁锰 氧化 物 对于 土壤 的修 复 作 用和 净化工 作 ，充 分提 高 土壤 自身 的 治污 能力和 降 污能 力 。当前 土壤 中含有 一些 天 然 的铁锰 氧化 物 可 以充分 利 用 自然 规 律 ，降解 土壤 中的有 机 污染物 。铁锰 氧化 物在 土壤 污 染治 理 中有着 节 约成本 ，效果 明显 的优势 ，在今 后的土 壤污染 治理工 作 中需 要进 一步提 倡这 一方 法 ， 充 分利 用铁 锰氧 化物 对 于土 壤污 染 的治理 ，缓 解 当前 土壤 污染 严 重的
天然铁锰氧化物及氢氧化物环境矿物学研究
收稿日期:19990913;修订日期:20000110作者简介:鲁安怀(1962— ),男,博士,教授,矿物学专业,环境矿物学与环境矿物材料研究方向。
基金项目:科学技术部攀登特别支持费资助项目(99019);国家自然科学基金资助项目(49972017);矿物岩石材料国家专业实验室开放基金资助项目天然铁锰氧化物及氢氧化物环境矿物学研究鲁安怀,卢晓英,任子平,韩丽荣,方勤方,韩 勇(中国地质大学矿物岩石材料国家专业实验室,北京100083)摘 要:带有表面电荷及含有变价元素的天然铁锰氧化物及氢氧化物具有良好的表面吸附与氧化还原等化学活性。
在不同介质条件下,它们能不同程度地表现出对Cr 6+,Pb 2+,Hg 2+,Cd 2+,As 3+,Cu 2+,Zn 2+,Co 2+,Ni 2+等重金属离子有吸附作用和对NO -3,PO 3-4,F -,S2-等阴离子有吸附作用与氧化作用,并对苯酚、乙烷、乙烯、合成有机酸等有机物具有吸附和转化降解作用,还对CO 2,NO x 和SO 2等具有分解转化作用。
利用这些矿物的环境属性治理水体、土壤及大气污染的方法,具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点,展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。
关键词:天然铁锰氧化物及氢氧化物;环境矿物学;水体;土壤;大气;污染治理中图分类号:P58714;X4 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)02047311环境矿物学是研究天然矿物与地球表面各个圈层之间交互作用及其反映自然演变、防治生态破坏、净化环境污染及参与生物作用的科学。
环境矿物学主要研究内容包括研究矿物作为反映不同时间空间尺度上环境变化的信息载体,研究矿物影响人类健康与破坏生态环境的本质及其防治方法,研究开发矿物具有治理环境污染与修复环境质量的基本性能以及研究纳米级别上矿物与生物发生交互作用的微观细节与机理等[1]。
天然铁锰氧化物与氢氧化物的代表性矿物种主要有磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿和硬锰矿等,在自然界分布广泛。
铁锰氧化物
铁锰氧化物简介铁锰氧化物是一种由铁和锰元素组成的化合物，化学式为FeMnO3。
它具有独特的物理和化学性质，在许多领域中都有广泛的应用。
本文将详细介绍铁锰氧化物的结构、性质和应用。
结构铁锰氧化物属于钙钛矿结构，具有六方晶系。
每个晶胞中包含一个铁离子（Fe3+）和一个锰离子（Mn3+），以及三个氧离子（O2-）。
铁离子和锰离子分别占据八面体和四面体空位，形成了稳定的晶体结构。
物理性质1.密度：铁锰氧化物的密度约为5.2 g/cm³，具有较高的密度。
2.熔点：铁锰氧化物的熔点约为1350°C，属于高熔点材料。
3.磁性：由于其中含有过渡金属离子，铁锰氧化物具有一定的磁性。
其磁性可以通过控制元素配比和晶格结构来调节。
化学性质铁锰氧化物在高温下可以与其他物质反应，具有良好的化学稳定性。
它可以与氧气反应生成氧化铁和氧化锰，也可以与一些酸和碱反应生成相应的盐。
应用领域铁锰氧化物在许多领域中都有重要的应用，下面将详细介绍其中几个主要领域。
1. 电子材料由于铁锰氧化物具有较高的磁性和电导率，在电子材料领域有广泛的应用。
它可以作为磁存储材料、传感器材料和磁性记录材料等。
2. 催化剂铁锰氧化物具有优良的催化活性，可用作催化剂在许多化学反应中起到促进作用。
例如，在甲醇转换为甲醛的反应中，铁锰氧化物被广泛应用作为催化剂。
3. 环境保护由于铁锰氧化物对一些有害物质具有吸附和催化降解作用，因此在环境保护领域也有重要应用。
它可以用于废水处理、大气污染治理和土壤修复等方面，具有很大的潜力。
4. 药物铁锰氧化物还具有一定的生物学活性，在药物领域也有应用。
它可以作为药物载体用于药物传递和释放，同时还可以通过调节其磁性来实现磁导引控制释放。
总结铁锰氧化物是一种具有重要应用价值的化合物，具有特殊的结构和优良的性质。
它在电子材料、催化剂、环境保护和药物等领域都发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展，铁锰氧化物的应用前景将更加广阔。