土壤中锰的循环与环境效应资料
土壤锰氧化物的形成-概述说明以及解释
土壤锰氧化物的形成-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：土壤中的锰氧化物在土壤氧化还原过程中起着重要的作用，它们不仅参与了土壤中矿物质与有机物质的氧化作用，还能影响土壤中的微生物活动和营养元素的转化过程。
土壤中的锰氧化物来源于多种途径，其中包括土壤中的锰矿物的氧化以及微生物对锰的氧化作用。
本文将从锰氧化物的定义和特性、土壤中锰氧化物的来源和形成机制等方面进行详细介绍，旨在深入探讨土壤中锰氧化物在土壤生态系统中的重要性和影响。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分将介绍本文的组织结构和内容安排，以便读者更好地理解整篇文章的内容和逻辑架构。
本文共分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分，我们将首先概述本文要讨论的主题——土壤锰氧化物的形成。
接着会介绍文章的结构，列出各个部分的内容和框架，帮助读者更好地理解文章的脉络和发展逻辑。
最后，我们会明确本文的目的，阐明撰写该文章的原因和意义。
在正文部分，我们将详细介绍锰氧化物的定义和特性，以及土壤中锰氧化物的来源和形成机制。
通过对相关理论和实验研究的综合分析，我们将全面探讨土壤中锰氧化物的形成过程和机制，为读者揭示锰氧化物在土壤中的重要作用和地位。
在结论部分，我们将总结本文的主要内容和观点，强调形成土壤锰氧化物的重要性，并探讨其对土壤环境和生态系统的影响。
通过对研究结果和结论的概括和深化，我们将为读者提供更深刻的认识和启示，指导未来的研究和实践。
1.3 目的:本文旨在探讨土壤中锰氧化物的形成过程和影响，通过对锰氧化物的定义、特性以及在土壤中的来源和形成机制进行深入分析，揭示土壤锰氧化物在土壤环境中的重要性和对生态系统的影响。
通过本文的研究，可以更好地理解土壤中锰氧化物的作用和作用机制，为土壤环境保护和生态系统的可持续发展提供理论支持和实践指导。
2.正文2.1 锰氧化物的定义和特性锰氧化物是一类含有锰元素的化合物，其基本成分是氧化态为+2或+4的锰离子。
土壤和植物中的锰
土壤和植物中的锰锰在地壳中是一个分布很广的元素，至少能在大多数岩石中，特别是铁镁物质中找到微量锰的存在。
锰在植株中的正常浓度一般是20×10-6~500×10-6。
植物根及叶片以锰离子（Mn2+）及其与某些天然或合成络合剂结合成的分子形式吸收。
原生矿物风化后释放的锰与O2、CO32-和SiO2结合生成许多次生矿物，包括软锰矿(MnO2)、墨锰矿(Mn3O4)、水锰矿(MnOOH)、菱锰矿(MnCO3)和蔷薇辉石(MnSiO3)，其中软锰矿及水锰矿等含锰氧化物含量最丰富。
锰在土壤中常见的形态是各种氧化物和氢氧化物。
它们常包被在土壤颗粒上，沉积在裂缝和矿脉中，与铁的氧化物和其它土壤组分混合形成结核。
单个雏晶体积很小，表面积很大。
一般认为，土壤中锰以下列形态存在：（1）交换态锰（Mn2+）；（2）水溶性锰（Mn2+）；（3）水溶和不溶性有机束缚态锰；（4）易还原态锰；（5）各种锰氧化物。
各种形态的锰对植物有效性程度不同，它们彼此处于平衡状态。
在锰循环中存在两种主要过程，一个是氧化还原过程，另一个是能络合可溶性和不溶性锰的天然络合剂的合成和分解过程。
一般认为，有机质的不断消长和植物残体的分解在溶解惰性锰和维持水溶性锰方面贡献最大。
锰在土壤溶液中的主要离子态是锰离子（Mn2+），另外一些次要形态有水溶性MnSO4、MnHCO3+和MnOH+。
土壤pH值对Mn2+溶解度影响很大，pH值每增加1，Mn2+浓度就降低100倍。
在高pH值、石灰性土壤、缓冲性能差、粗质地土壤中锰的有效性低，可通过施用产酸氮肥和含硫化合物的酸化作用来纠正。
在极酸性土壤中Mn2+的溶解性可大到足以使敏感作物受毒害的程度，可用施石灰的办法降低土壤pH值而降低Mn2+浓度。
高pH值也有利于土壤微生物将可溶性Mn2+氧化成Mn4+生成沉淀，或生成有效性差的锰有机复合物。
扩散是锰向植物根系运移的重要机制。
土壤中相当大一部分锰与有机质络合。
重金属在土壤中的环境行为及影响因素
重金属在土壤中的环境行为及影响因素作者：罗乐来源：《经营管理者·下旬刊》2017年第10期摘要：重金属的开采、提炼等活动是环境重金属污染最主要的来源，一旦进入外环境并将长期存在且危害是长远的。
本文阐述了重金属在土壤中的环境行为，并分析了影响因素，对于土壤重金属形态的研究和环境风险的评估有重要的意义。
关键词：重金属土壤环境行为一、引言通常地，大多数的重金属元素是周期表中的副族元素，ρ>4.5g/cm3，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、Hg、Cd等，对人体伤害极大。
但针对环境领域所指的重金属而言，则是在环境中表现为具有显著生物毒性的重金属。
在自然环境中，具有可变价态的重金属元素往往又能与其他元素结合，表现出极为复杂的环境行为及环境效应。
当含有浓度很小重金属的废水进入水环境时，也有可能造成严重的水体重金属污染，如日本发生的水俣病和骨痛病等公害问题，均是由重金属污染所导致的。
此外，含有重金属的废水、废渣进入土壤环境，也会造成难易修复的土壤环境重金属污染，影响植物生长发育，最终通过食物链的富集作用进入人体，威胁人来健康。
因此，应严防重金属污染。
二、重金属在土壤中的环境行为重金属在土壤中的环境行为大致分为机械迁移、物理化学迁移及生物迁移，其主要表现有元素的溶解和悬浮运动、被植物根系吸收、伴随土壤中微生物的代谢。
1.机械迁移。
土壤中的重金属或络合离子能随地下水或地表水的运动迁移至水环境当中。
但土壤是一个多相的疏松多孔胶体体系，重金属往往会矿物颗粒包裹，或者被吸附在土壤胶体的表面上，伴随着土壤中的水流动而被机械搬运，尤其是在多雨潮湿地区的山坡土壤中，重金属的机械迁移更加明显；但在干旱少雨的土壤环境中，更多的是以尘土形式随风被机械搬运。
在自然环境中，富集作用是机械迁移的一种主要的形式，富集系数是用来表示重金属在土壤中的富集或亏损的程度。
2.物理化学迁移。
物理化学迁移是指重金属元素以简单的粒子、配合离子或可溶性分子在水环境中通过各种物理化学作用达到迁移转化的目的，其结果决定了重金属在环境中的形态、富集程度和潜在危害等级。
松嫩平原羊草草地土壤-植物间微量元素锰的时空动态
松嫩 平原羊草草地土壤 一 植物 间微量 元素锰 的时空动态 ）
周 晓梅
（ 吉林师范 大学 ， 四平 ，３０ ０ １６ ０ ）
郭继 勋
（ 植被生态科学敦 育部重点实验窀（ 东北师范大学 ） ）
李 玉
（ 吉林师范 大学 ）
摘 要 对羊草草地在土壤 一植物间微 量元 素锰 的动态进行 了研 究。结果表 明： 土壤 中全锰 、 效锰和羊草 有 中锰含 量很低。在生长季各 时期 ， 全锰和有效锰 在土壤剖 面从 上至 下呈下降趋势 ， 有效锰与有机质呈显著正相 关， 而与 ｐ Ｈ值呈显著 负相关。全锰 各 月平均含量 变化在 生长 季呈“ 型 曲线 ， Ｖ” ７月含量最低 ； 有效 锰平均含 量在 ５ 月一８月与全锰相似 ， ８月后则逐 渐减 少。羊草各器官及 枯落物锰含量有很 大变化 ， 的趋 势是 ： ＞根 茎 ＞枯落 总 根 物 ＞叶 ＞茎； 羊草叶的锰含量 在生长季 中为波动型下降曲线 ， 茎、 、 根 根 茎及 枯落物 的锰 含量在生 长季中为“ ” ｖ 型
Ｃｈｎ ／ ｈ ｕＸｉｏ ｉ Ｓ ｈ ｌ ｆＬｆ ｃｅ ｃ ｓ ｉｎ Ｎ ｒ ｌ ｎｖ ｒｉ 。Ｓｐｎ ３ ０ ０，Ｐ ｉａ Ｚ ｏ ａ ｍｅ（ ｃ ｏ ｉ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｊ ｉ ｏｍａ Ｕ ｉｅｓ ｙ ｉｉｇ １ ６ ０ ｏ ｅ ｌ ｔ ．Ｒ．Ｃ ｉａ ｈｎ ）：Ｇｕ ｉｕ （ ｙ ｏＪｘ ｎ Ｋｅ Ｌ ｂ ｒ ｏ ｒ ｅ ｅ ｔ ｎ Ｅ ｏ ｇ ｆ ｎｓ ｙｏ ｄ ｃ ｔ ｎ ｏｔ ａｔ ｏｍ ｌ ｎｖ ｒ ｔ ） Ｌ ｕ Ｊ ｉ Ｎ ｒ ａ Ｕ ｉ ｒ — ａ ｏａ ｒ ｆ ｇ ｔ ｉ ｃ ｌ ｙ ｏ Ｍｉｉ ｒ ｆ ｕ ａ ｏ ，Ｎ ｒ ｅ ｓ Ｎ ｒ ａ Ｕ ｉ ｓ ｙ ； ｉ （ ｉｎ ｏ ｍ ｌ ｎ ｅ ｉ ｔｙ ｏ Ｖ ａｏ ｏ ｔ Ｅ ｉ ｈ ｅｉ Ｙ ｌ ｖｓ ｔ） ／ ｏ ｍ ａ ｆＮ ｒ ｅ ｓ Ｆ ｒｓｒ ｉｅ ｉ ．一２ ０ ３ （ ．一３ ｙ ／ Ｊ ｕ ｌ ｏ ｏｔ ａ ｔ ｏｅ ｔ Ｕｎｖ ｒ ｔ ｈ ｙ ｓｙ ０ ８，６ ５） ６～３ ８
锰矿资源的生态环境效应与修复
对生物多样性的影响
锰矿开采对当地生态系统造成破坏， 影响生物的生存和繁衍。
采矿活动产生的废弃物对水体造成 污染，影响水生生物的生存。
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矿区周边地区的植被覆盖率降低， 导致生物栖息地丧失。
重金属污染：锰矿 开采过程中可能释 放重金属离子，如 镉、铅等，对土壤 造成严重污染
土壤肥力下降：锰 矿开采导致土壤有 机质和营养成分流 失，土壤肥力下降
土壤生物多样性降 低：锰矿开采破坏 土壤生态环境，导 致土壤生物多样性 降低
对水体的影响
锰矿开采导致地下 水污染
锰矿开采破坏水生 态平衡
锰矿开采影响地表 水水质
护等。
06
锰矿资源生态修复的挑 战与展望
当前面临的主要挑战
土壤污染严重：锰矿开采过程中产生的废石、废水和尾矿等对土壤造成严 重污染，影响农作物生长和人体健康。
生态系统破坏：锰矿开采破坏了原有的生态系统，导致生物多样性减少、 植被覆盖率降低等问题。
修复技术不成熟：目前针对锰矿资源生态修复的技术手段尚不成熟，缺乏 有效的修复方案和技术支持。
对社会的影响：锰矿资源的开采利用会对当地社会产生一定的影响，如人口流动、城市化等。
对可持续发展的影响：锰矿资源的开采利用需要考虑到可持续发展，合理利用资源，保护生 态环境，实现经济、社会和环境的协调发展。
03
锰矿资源的生态环境效 应
对土壤的影响
土壤酸化：锰矿开 采导致土壤pH值下 降，影响植物生长
智能化修复技术： 利用物联网、大 数据等技术手段， 实现修复过程的 实时监测和智能 调控。
锰在土壤中的含量
锰在土壤中的含量一、引言锰（Mn）是一种重要的微量元素，它在土壤中具有重要的生态和环境作用。
锰在土壤中的含量与土壤性质、气候条件、植被类型等因素密切相关。
本文将从锰的来源、形态、影响因素以及检测方法等方面对锰在土壤中的含量进行全面详细的介绍。
二、锰在土壤中的来源1. 大气降水：大气中存在着一定浓度的Mn，当降水到达地表后，其中所含Mn会被溶解并进入土壤。
2. 岩石矿物：岩石矿物中常含有Mn元素，这些岩石经过风化作用后分解成土壤，其中所含Mn也随之进入土壤。
3. 水体沉积物：水体沉积物中常富含Mn元素，这些沉积物随着水流运动到达陆地后，其中所含Mn也会进入土壤。
4. 生物活动：植物根系分泌出来的有机酸和微生物代谢产生的酸性代谢产物可以促进Mn元素从固相状态转化为可溶态，从而进入土壤。
三、锰在土壤中的形态1. 固相态：土壤中的Mn主要以固相态形式存在，其主要形式为氧化锰矿物，如菱锰矿、钠锰矿等。
2. 可溶态：一部分Mn元素可以以可溶性离子的形式存在于土壤水中，如Mn2+和Mn3+等。
3. 有机态：一部分Mn元素可以与土壤有机质结合成为有机态Mn。
四、影响锰在土壤中含量的因素1. 土壤pH值：土壤pH值对锰在土壤中的含量影响较大。
当土壤pH 值过低或过高时，会导致固相态Mn向可溶态转化，从而影响其在土壤中的含量。
2. 氧化还原条件：氧化还原条件也是影响锰在土壤中含量的重要因素。
当存在还原条件时，会促使固相态Mn向可溶态转化；反之，则会促使可溶性Mn向固相态转化。
3. 湿度和温度：湿度和温度对微生物活动具有重要影响，在适宜湿度和温度条件下，微生物代谢产物可以促进固相态Mn向可溶态转化。
4. 植被类型：不同植被类型对土壤中Mn的含量影响也不同。
例如，针叶林、草地等植被类型中土壤中Mn的含量较高。
五、锰在土壤中的检测方法1. 原子吸收光谱法：原子吸收光谱法是一种常用的锰元素检测方法，其原理是利用锰元素与特定试剂反应后产生吸收光谱，并通过比较样品和标准溶液之间的差异来确定锰元素的含量。
锰矿污染对生态环境的影响及其防治方法杨正敏
锰矿污染对生态环境的影响及其防治方法杨正敏发布时间：2023-06-24T02:52:32.873Z 来源：《中国科技信息》2023年7期作者：杨正敏[导读] 开采是造成地表生态损害最为严重的一种开采方式，其对矿区生态环境的恢复与管理、区域生态环境的改善、区域经济可持续发展具有重大意义。
本文以某锰矿为例，对其生态环境状况进行了调研，并对存在的主要问题进行了分析，在此基础上提出了相应的对策并进行了示范。
研究结果对锰矿区的生态环境治理具有一定的指导意义。
重庆市秀山县规划和自然资源局重庆 409900摘要：开采是造成地表生态损害最为严重的一种开采方式，其对矿区生态环境的恢复与管理、区域生态环境的改善、区域经济可持续发展具有重大意义。
本文以某锰矿为例，对其生态环境状况进行了调研，并对存在的主要问题进行了分析，在此基础上提出了相应的对策并进行了示范。
研究结果对锰矿区的生态环境治理具有一定的指导意义。
关键词：锰矿区；植被恢复；水土保持；生态环境引言目前，国内外已有大量针对锰矿区退耕还林地研究，并对锰矿区的生态环境问题进行了一些探讨，但尚未有系统地对退耕还林进行生态恢复与管理的研究。
本文以某锰矿为研究对象，对其进行了调查分析，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。
一、矿山概况重庆市秀山县是我国锰矿最为富集的地方，拥有丰富的锰矿资源，是世界上最大的锰矿石和电解锰生产基地，被誉为“世界锰都”。
据有关数据显示，现已探明秀山锰矿带资源储备量达2400万吨，远景储备量可达到5000万吨。
锰的用途非常广泛，在炼钢、合金制造、电池生产、电子产品的生产等行业广泛应用，在工业生产中发挥着至关重要的作用。
因而，锰矿的开采历来备受关注。
秀山的锰矿开采业，兴于20世纪80年代。
当年，三角滩电解金属锰矿厂是秀山县最大的工业企业，初期只有1000吨。
由于各种原因，秀山的锰矿开采一直形不成规模，工艺技术也比较落后，到2000年还只有3000吨。
锰矿区周边土壤中锰污染及富锰植物调查现状综述
猱艺科枚Journal of Green Science and Technology 第23卷第2期2021年1月猛矿区周边土壤中猛污染及富猛植物调查现状综述马先杰，乔梓(贵州绿兴清源环保有限责任公司，贵州贵阳550001)摘要：猛元素为过渡金属，用途极为广泛，我国作为猛矿的开采大国，猛矿区周边土壤猛污■染现状受到广泛关注。
目前，针对猛矿区土壤猛污染现状和植被恢复治理技术餉研究具有局部性及区域性特点。
为此，综述了不同区域猛矿区周边土壤重金属猛污■染现状、不同区域土壤中猛含量差异，调查了猛矿区周边富猛植被现状，提出了一些建议，为矿区周边土壤中猛污染植物修复技术提供参考依据。
关键词：猛矿区；土壤；重金属；富猛植物中图分类号：X82文献标识码：A文章编号：1674-9944(2021)02-0148-021引言猛是国民经济中重要的基础物资和国家重要战略资源之一，我国是全球最大的猛生产国、消费国和出口国，猛矿主要分布在重庆、湖南、贵州、广西等地而猛矿的开采、选矿及尾矿的任意堆放产生的重金属猛通过大气沉降、地表水、地下水等途径迁移至矿区周边土壤中，并通过土壤一农作物途径进入人体，对身体健康构成威胁也。
植物修复重金属作为一种经济、生态及可持续的技术手段，受到广泛应用。
植物修复的核心是植物对重金属的富集能力，因此本研究通过文献综述，了解猛矿区周边土壤中重金属猛污染现状以及对土壤中猛元素具有富集能力的植物，以期为土壤重金属镒污染修复提供参考依据。
2土壤中镒污染现状由表1可知，重庆秀山镒矿区旳、湖南湘潭某猛矿区曲、湖南省湘潭猛矿区页、湖南湘潭金石猛矿区何、广西桂平猛矿区切、贵州遵义与铜仁猛矿区闪土壤猛含量均较高，且部分矿区评价结果表明，镒属于严重或极严重污染。
表1猛矿区周边土壤中猛污染现状猛矿区周边土壤重金属猛污染程度参考文献重庆秀山猛矿区Mn污染极为严重[3]湖南湘潭某猛矿区Mn含量超过全国土壤背景植,单因子[4]污染指数为141.3,属于重度污染湖南省湘潭猛矿区Mn超过湖南省土壤背景值的11.29倍[5]湖南湘潭金石猛矿区Mri属于重度污染[6]广西桂平猛矿区Mn含量超过广西土壤背景值[7]贵州遵义、铜仁猛矿区Mn含量超过贵州省土壤背景值&47倍：8]3不同区域土壤中猛含量差异由表2可知，重庆秀山猛矿区土壤猛含量平均值为48467.6mg/kgE。
第五章 土壤圈层中的物质循环与环境效应
• 生物固N
• 大气降水
微生物 (细菌) 逐渐积累
土壤空气中的分子态N2 →离子态NH4+ →有效态N – 根瘤菌 与豆科植物共生 固N能力强 (共生固N菌) – 腐生菌 自生固N菌 (包括蓝绿藻) 含氮氧化物 (NO3- NO2- NO NH4+等) – 溶解在雨滴中、随降水进入土壤
3
• 灌溉水 硝态N（NO -N） “肥水” • N肥、有机肥
二、土壤磷的有效性 土壤中植物可以吸收的磷:溶于水的HPO42-、 H2PO4- 、 PO43-
三、土壤磷的固定（磷的无效化） 易溶性或速效态磷酸盐转化为难溶性迟效态和缓效态的过程，
通常称之为磷的固定。
1.化学沉淀固定机制 土壤溶液中或胶体上的阳离子与土壤溶液中的磷酸根离子发生 反应，生成磷酸盐的过程。
CaHPO4的膜状沉淀。也是一种配位体交换反应。 形成过程：Ca/P的提高，有效性降低，2~3年。 ③胶体表面磷酸离子及其并存的阳离子的同时吸附（中性土 壤）
Байду номын сангаас
磷酸根的有效性降低
3.闭蓄机制
当磷在土壤中固定为粉红磷铁矿后，若土壤局部的 pH 升高，可在粉红磷铁矿的表面形成一层无定形的氧化铁薄 膜，把原有的磷包被起来，这种机制叫闭蓄机制。 Fe(OH)3 pKs = 37~38 粉红磷铁矿：pKs = 33~35
– 重要来源 – 速效N
2. 土壤氮的损失
淋洗损失（leaching loss）
NH4+、NO3-易溶于水，带负电荷的胶体表面对NH4+为正吸 附而保持于土壤中；对NO3-为负吸附(排斥作用)，易被淋失。
反硝化作用 (denitrification)
又称生物脱氮作用。在缺氧条件下，NO3-在反硝化细菌作用 下还原为NO、N2O、N2的过程。 NO3-→NO2-→NO→N2O→N2 反硝化临界Eh约334mv，最适pH7.0～8.2，pH小于5.2～
土壤中锰的测定标准
土壤中锰的测定标准概述土壤中锰的测定是评价土壤质量和环境背景的重要指标之一。
本文将详细介绍土壤中锰的测定标准，包括测定方法、标准范围以及相关规定。
I. 锰的重要性1. 锰的作用•锰是植物生长与代谢的重要元素之一•锰对克制土壤病原菌具有一定作用•锰对土壤沉积物中重金属的吸附和解吸有一定影响2. 锰的来源•土壤锰主要来自土壤母质的矿物质中•锰的存在形态有无机锰和有机锰两种II. 锰的测定方法1. 常用的测定方法•摇床法测定锰含量•酸介质电解原子吸收光谱法（AAS法）测定锰含量•溶液导电度法测定锰含量2. 各种方法的优缺点•摇床法：简单易行，但需要较长的时间和大样品量•AAS法：快速准确，但需要昂贵的仪器设备•溶液导电度法：操作简便，但结果受其他离子的干扰较大III. 锰的测定标准1. 国际标准•国际标准化组织（ISO）制定了土壤锰的测定标准ISO 22964•ISO 22964规定了土壤样品的采集、制备和测定方法2. 中国标准•我国制定的土壤环境监测技术规范中，对土壤中锰的测定标准做了详细规定•土壤环境监测技术规范 GB/T 17107-1997中规定了土壤中锰的测定方法和标准范围IV. 锰含量的评价标准1. 土壤锰的背景值•土壤锰的背景值是指在自然环境中无人为干扰的情况下，土壤中锰的平均含量•土壤锰的背景值可以作为评价土壤锰含量的重要参考2. 土壤锰的污染标准•污染标准是根据土壤锰对环境和生物体的危害程度制定的•我国土壤环境质量标准规定了土壤锰的限值V. 锰的生态效应1. 锰对土壤生态系统的影响•高浓度的土壤锰含量对土壤微生物和土壤动物有毒性作用•锰具有催化作用，可能影响土壤中的化学反应2. 锰的迁移和转化•锰在土壤中通常以离子形式存在，可以通过迁移和转化与其他物质发生相互作用•土壤中的氧化还原条件和pH值对锰的迁移和转化有重要影响VI. 结论•土壤中锰的测定是评价土壤质量和环境背景的重要指标•土壤中锰的测定标准ISO 22964和GB/T 17107-1997为土壤锰的测定提供了规范•锰的测定方法可以根据实际需要选择•锰的背景值和污染标准可以用来评价土壤锰含量的高低和污染程度•锰对土壤生态系统有一定的影响，其迁移和转化与土壤条件密切相关。
农用地锰的风险筛选值
农用地锰的风险筛选值简介农用地锰是指在农业生产过程中使用的锰肥料或含锰农药所导致的土壤中的锰含量。
锰是植物生长和发育所必需的微量元素，但过高的土壤锰含量可能对作物生长和环境造成危害。
因此，需要建立农用地锰的风险筛选值来指导合理使用农用地锰，保护农业生态环境。
锰对作物生长的影响适量的锰对作物生长和发育起到促进作用，但过高的土壤锰含量会抑制植物根系发育，并影响养分吸收和代谢过程。
这可能导致作物叶片变黄、叶缘焦枯、减产甚至死亡。
此外，高浓度的土壤锰还会影响土壤微生物活性，破坏土壤结构，降低土壤肥力。
农用地锰风险筛选值的意义建立农用地锰风险筛选值有助于合理使用农用地锰，减少对作物和环境的潜在风险。
通过筛选值的设定，可以指导农民在施用锰肥料或农药时控制使用量，避免过量使用导致的不良后果。
此外，合理使用农用地锰还可以提高农产品的质量和安全性，保障人们的饮食健康。
农用地锰风险筛选值的确定方法土壤锰含量监测确定农用地锰风险筛选值需要首先对土壤中的锰含量进行监测。
可以通过采集土壤样品，在实验室中进行化验分析，得出土壤中总锰含量。
此外，还可以采用现场快速检测方法，如便携式光谱仪等，进行快速测定土壤中的锰含量。
基于生态效应评估在确定农用地锰风险筛选值时，还需要考虑不同作物对锰含量的敏感性以及环境生态效应。
一些作物对高锰含量比较敏感，因此需要设置较低的风险筛选值；而一些耐受性较强或适应性较好的作物对高锰含量有一定的耐受能力，可以设置较高的风险筛选值。
基于毒性效应评估锰在土壤中的毒性效应主要表现为对作物生长和发育的抑制作用。
通过研究不同锰含量对作物生长的影响，可以确定不同锰含量下的风险筛选值。
通常采用盆栽试验或水培试验等方法，观察不同锰浓度处理下作物的生长情况，确定适宜的风险筛选值。
农用地锰风险筛选值的应用指导农业生产实践农用地锰风险筛选值可以作为农业生产实践指导标准，引导农民合理使用农用地锰。
根据土壤锰含量和作物敏感性，选择适当的锰肥料或农药种类和使用量，避免过量使用造成潜在风险。
土壤重金属形态分析与环境学意义
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铁-锰氧化物结合态
一般是以矿物的外囊物和细粉散颗粒存在,活性的铁 锰氧化物比表面积大，吸附或共沉淀阴离子而形成。
土壤中PH值和氧化还原条件变化对铁锰氧化物结合态 有重要影响，PH和氧化还原电位较高时，有利于铁锰 氧化物的形成。铁锰氧化物则反映人文活动对环境的 污染。
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土壤酶的活性
土壤中全量重金属、各形态重金属含量与过氧化氢酶、碱性 磷酸酶活性均呈显著或极显著负相关，而与脲酶活性的负相 关性很小，只有交换态镉与转化酶，有机结合态镉与脲酶活 性的相关性显著。
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土壤重金属形态分析的环境学意义
1 可交换态和碳酸盐结合态这两组分重金属与土壤结合 较弱，最易被释放，有较大的可移动性。 2 有机结合态重金属在有机质分解时会逐渐释放。 3 铁锰氧化态重金属在还原条件下易溶解释放。 4 残渣态属于不溶态重金属，它只有通过化学反应转化 成可溶态物质才能对生物产生影响。
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有机结合态
是土壤中各种有机物如动植物体、腐殖质及矿 物颗粒的包裹层等与土壤中重金属形成的螯合 物。
有机结合态重金属反映水生生物活动及人类排放 富含有机物的污水的结果。
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残渣态
一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等土壤晶格中，是 自然地质风化的结果，在自然界正常条件下不易释放， 能长期稳定存在，不易为植物吸收。
可交换态 碳酸盐结合态 铁-锰氧化物结合态 有机结合态
弱酸溶解态
可还原态 可氧化态
残渣态
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可交换态
吸附在粘土、腐殖质及其它成分上的金属，对 环境变化敏感，易于迁移转化，能被植物吸收。
土壤环境中营养元素的循环研究
土壤环境中营养元素的循环研究土壤是植物生长的重要基础，其中存在着丰富的营养元素，如氮、磷、钾、钙、镁、微量元素等。
这些营养元素在土壤中存在着各种的循环途径，包括生物循环、生物地球化学循环、水文循环等。
这些循环途径对于维持土壤生态系统的平衡、植物生长发育、以及水环境质量等方面都有着重要的影响。
氮素循环氮是植物生长过程中最需要的营养元素之一，其中包括无机氮和有机氮两部分。
在土壤生态系统中，氮的循环涉及着植物、动物、微生物，以及土壤物理、化学、生物过程等多个环节。
氮的物质循环主要包括：氮素的固定、矿化、硝化、反硝化等过程。
其中氮固定是指将空气中的N2或者NO2等氮化合物，通过微生物的代谢过程，转变为可供植物吸收利用的氮化合物。
矿化是指有机质中的氮通过微生物分解转化为无机氮，例如氨、硝酸盐等，这些无机氮化合物可以被土壤微生物或者植物吸收。
硝化是指将氨氮转化为硝酸盐氮，需要通过硝化细菌完成，而反硝化则是将硝酸盐氮转化为形态更为复杂的有机质或者氮气的过程，仍然是通过土壤微生物完成。
氮的生物循环则包括：氮素在植物中的吸收、转化、贮藏、再行释放等过程。
植物通过根系吸收土壤中的无机氮化合物，通过代谢将氮转化为适合自己利用的中间产物，比如蛋白质、氨基酸、核酸等，再将这些产物贮存起来，在长期生长发育过程中将会不断地释放氮素化合物，促进自身生长、发育。
与此同时，氮也会通过植物死亡、归化等过程，重新回归到土壤中。
磷素循环磷是植物生长发育中必需的元素，无论是构成DNA、RNA、ATP等，还是作为细胞膜构成成分之一，都起着极其重要的作用。
在土壤环境中，磷的循环涉及着磷酸根离子(PO43-)的吸附、解吸、矿化等过程。
磷在土壤中的吸附过程是指在土壤胶体表面和氧化铁、铝超微粒、氢氧化物等成分之间，磷酸根离子发生化学作用而被吸附住的过程。
而解吸则是指磷酸根离子又从胶体表面或其他粒子表面离开，形成可溶性的磷化合物，使得磷元素再次变得可供植物吸收。
土壤中的铁、锰氧化物的有机还原和溶解
土壤中的铁、锰氧化物的有机还原和溶解
铁（Fe）和锰（Mn）是土壤中的重要元素，可以以氧化物的形式存在于土壤中。
在自然
条件下，土壤中的铁锰氧化物是极不活跃的，一般不会有明显的作用。
但是当环境温度、pH值、无机离子浓度发生变化时，它们会被有机还原剂和溶剂还原和溶解，从而影响土
壤性质。
有机还原是一种比较常见的影响因素之一，土壤中的有机物会把氧化的铁和锰氧化物转变为有机氧化物。
比如，萘类有机物可以还原Fe（Ⅲ）和Mn（Ⅳ）氧化物，从而形成Kaempferol和Quercetin等复合物，从而减少土壤中氧化态铁和锰的数量，迫使它们转变为有机形式。
成熟的土壤中有许多微生物，它们产生大量的酶活性，可以将土壤中的铁和锰氧化物溶解
成铁和锰离子。
另外，大部分普通细菌和酵母，也会产生一些能够溶解铁和锰氧化物的物质，如苯磷酸酯。
这些物质可以将土壤中的铁和锰氧化物通过溶解的方式转变成离子形式，并且可以被植物吸收。
土壤中的铁和锰氧化物多存在于不活跃的形态，但是当环境条件发生变化时，它们会受到
有机还原剂和溶解剂的影响，而从而被转变成植物可以吸收的有效形式。
因此，有机还原
和溶解在土壤中铁和锰氧化物的转变中起着至关重要的作用。
生物界Mn和Fe元素的地质循环与应用
生物界Mn和Fe元素的地质循环与应用地球上的生物界Mn和Fe元素具有着重要的地质循环和应用，这些元素在地球内部和地表环境中有着广泛的分布。
Mn和Fe元素在地球化学和地球科学研究中是极为重要的元素之一，它们参与了包括岩石圈、水圈、大气圈、生物圈在内的各个圈层中的作用。
地球内部的Mn和Fe元素地质循环Mn和Fe元素在地球内部的循环主要受到地球物理化学和地球化学两个因素的影响。
其中，地球物理化学因素主要涉及到温度、压力、熔融过程和挥发作用，而地球化学因素主要由有机物和无机盐对元素的吸附作用、化学反应、离子交换和溶解作用等组成。
Mn和Fe元素在地球内部的循环主要受到地幔作用、地壳活动和变质、沉积和岩浆活动等影响。
Mn和Fe元素在地幔中与其他元素结合形成不同的矿物质，这些矿物质在地壳上升过程中被地质活动所带动，形成各种各样的地质现象。
而在地壳活动过程中，Mn和Fe元素被矿物质和岩石结合，形成了各种重要的矿床，如铁矿和锰矿等。
Mn和Fe元素的地形学循环与应用Mn和Fe元素在地球表面的循环主要受到地形学因素的影响，包括水循环、气候变化、遗传和全球地质作用等因素。
这些因素对于Mn和Fe元素的分布、转移和应用有着重要的影响，尤其是在岩石圈、水圈和大气圈中的分布。
Mn和Fe元素在水圈中发挥着重要的作用，它们被洪水、暴雨和地下水所转移、转化和加工，在这个过程中形成了一系列的水流、湖泊和海洋。
这些水环境中可以形成锰和铁的沉积物，这些沉积物含有丰富的Mn和Fe元素，对于工业和农业生产有着重要的利用价值。
Mn和Fe元素在大气圈中也有着广泛的分布，它们与空气的化学反应形成了一系列有机质和无机物质，这些化学物质对于生态环境的保护和生物生存都具有着极为重要的作用。
此外，Mn和Fe元素在大气中也有着化学反应、留存在云层中等特点，云层中的Mn和Fe元素对于全球气候变化和活动也具有着重要的作用。
结论Mn和Fe元素在地球内部和地表环境中均具有着重要的地质循环和应用。
土壤中锰的循环与环境效应资料
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结语综上所述
锰元素及其氧化物和氢氧化物的环境意义正日益受到
国内外有关学者的重视，其研究也越来越深入，有关研 究成果必将在发展我国的农业和畜牧业，以及在水体、 土壤及大气污染治理领域得到更广泛的应用
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锰的氧化物及其氢氧化物对大气 污染物的去除与降解
利用软锰矿和含锰废渣湿法吸收低浓度SO2，生产出 的化工产品MDSO4· H2O质量好且产率高，是一种经 济有效的冶炼烟气中酸尾气净化方法。采用焦炭及褐 煤还原软锰矿，还原效率受还原时间和温度的影响较 大，用还原软锰矿悬浮液便可吸收低浓度SO2，溶液 中存在的MD2+离子对吸收反应起主要作用，MD2+离 子起到对SO2液相催化氧化反应的作用，由SO2的氧 化H2SO4来浸出MD2+以形成MDSO4· H2O。此外还 可以利用锰离子催化氧化脱除烟气中SO2。
李永强 2013313897 环境工程
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目录
锰的性质 锰在土壤中的分布 锰对植物生长的作用 锰对动物生长的作用 猛的氢氧化物对环境治理的作用
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锰的性质
锰 化学符号是Mn，它的原子序数是25，灰白色，是一种 过渡金属，性坚而脆，潮湿处会氧化。1774年，甘恩 分离出了金属锰。柏格曼将它命名为manganese （锰）。锰可用铝热法还原软锰矿制得。
3
锰在植物生长中的作用
土壤中微量元素不足或过剩都不利于植物的发育，甚
至引起植株病害。锰对植物体生长必不可少 促进光合作用 调节体内代谢 促进生长和增强抗病性 有助于增加产量 过多也会导致不利的结果。
锰元素作为植物生长必需的微量元素，缺乏不可，但
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锰对动物和人的影响
农地重金属锰(Mn)含量检测与污染评价毕业论文
农地重金属锰(Mn)含量检测与污染评价毕业
论文
XX大学本科生毕业论文（设计）指导过程记录表
注：指导内容和记录的次数可根据实际情况决定，表格填写不下的内容以及其他材料可另附页。
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附件7：
XX大学本科生毕业论文（设计）成绩表
注：前四项成绩按百分制计算，总评按五级制填写；评阅教师成绩为两位评阅人评定成绩的平均分。
黄土高原旱地连续施用锰肥的土壤效应研究
黄土高原旱地连续施用锰肥的土壤效应研究魏孝荣;郝明德;邵明安【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2006(43)5【摘要】采用连续浸提形态分级方法,研究了连续施用锰肥17 a后锰的土壤化学特性变化.结果表明:经过长期连续施用锰肥,土壤全锰和DTPA-Mn含量增加不多.土壤DTPA-Mn含量随试验时间的延长呈增加趋势,施锰土壤有效锰提高不多,土壤DTPA-Mn含量只增加了0.4～1.7 mg kg-1.土壤中的锰主要以矿物态存在,占土壤全锰含量的比例为87.3%～91.8%.碳酸盐态、氧化锰态和紧结有机态锰占全锰的比例相当,土壤中各形态锰按含量大致呈矿物态＞碳酸盐态＞氧化锰态＞紧结有机态＞松结有机态＞交换态的顺序.施入土壤的锰肥有91.1%～98.6%进入碳酸盐结合态、氧化锰结合态、紧结有机态和矿物态,只有很少一部分仍留在有效态锰库中.交换态和松结有机态锰对土壤锰的有效性起着主要作用,可以反映土壤锰的供给状况,碳酸盐态和紧结有机态锰不能反映土壤锰的有效性.【总页数】8页(P800-807)【作者】魏孝荣;郝明德;邵明安【作者单位】中国科学院水利部水土保持研究所(西北农林科技大学水土保持研究所)黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点试验室,陕西,杨凌,712100;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院水利部水土保持研究所(西北农林科技大学水土保持研究所)黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点试验室,陕西,杨凌,712100;中国科学院水利部水土保持研究所(西北农林科技大学水土保持研究所)黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点试验室,陕西,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】S1【相关文献】1.黄土高原半湿润区旱地一年两熟复种模式土壤水分效应 [J], 李露;杨玲;廖允成;温晓霞2.黄土高原旱地不同保护性耕作措施对马铃薯田土壤水温效应及产量的影响 [J], 赵天武;黄高宝;轩春香;谢军红;练宏斌3.连续施用氮肥对旱地土壤氮素状况的影响 [J], 李世清;高亚军;杜建军4.旱地土壤施用生物质炭的后效应——水分条件对土壤有机碳矿化的影响 [J], 康熙龙;张旭辉;张硕硕;郑聚锋;李恋卿;刘晓雨;潘根兴5.黄土高原旱地小麦多年定位施用化肥的产量效应分析 [J], 郝明德;王旭刚;党廷辉;李丽霞;高长青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稻田锰循环对铁锰氧化物形成的影响及捕获砷的生物化学机制
稻田锰循环对铁锰氧化物形成的影响及捕获砷的生物化学机制稻田锰循环对铁锰氧化物形成的影响及捕获砷的生物化学机制稻田是我国重要的农田类型之一，为了提高稻田的产量和质量，农民通常会施用化肥和农药。
然而，这些化学物质会对稻田环境产生一定的影响，其中包括对土壤中的铁锰氧化物形成和砷的捕获。
本文将探讨稻田锰循环对铁锰氧化物形成的影响以及稻田中生物化学机制捕获砷的过程。
首先，稻田锰循环对铁锰氧化物形成有着重要的影响。
稻田中的锰是土壤中的重要元素之一，它可以通过氧化还原反应与铁结合形成铁锰氧化物。
这些铁锰氧化物在土壤中起着重要的作用，可以吸附和固定一些重金属离子和有机物质，从而减少它们对水体和植物的污染。
稻田中的锰循环可以通过不同的途径影响铁锰氧化物的形成，例如土壤中的微生物活动、植物根系分泌的有机物质以及外源添加的肥料和农药等。
这些因素可以改变土壤中锰的含量和形态，进而影响铁锰氧化物的生成和分解过程。
其次，稻田中的生物化学机制可以捕获砷。
砷是一种常见的地球化学元素，在土壤和水体中广泛存在。
砷在稻田中主要以三价砷（As(III)）和五价砷（As(V)）的形式存在，其中五价砷更容易被植物吸收。
稻田中的水稻植株可以通过根系吸收土壤中的砷，并将其转运到地上部分。
在水稻植株内部，砷可以与一些生物大分子结合形成砷蛋白质复合物，从而减少其对植物的毒害作用。
此外，稻田中的一些微生物也可以通过还原反应将三价砷转化为五价砷，并将其固定在土壤中的铁锰氧化物上。
这种生物化学机制可以有效地降低土壤中砷的有效性，减少其对水体和植物的污染。
综上所述，稻田锰循环对铁锰氧化物形成有着重要的影响，并通过不同的途径影响其生成和分解过程。
同时，稻田中的生物化学机制可以有效地捕获砷，减少其对环境和人类健康的危害。
因此，在农业生产中应该合理利用锰肥料和农药，促进稻田中锰循环的平衡，并加强对土壤中砷的监测和管理，以保护稻田环境和人类健康。
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锰的性质 锰在土壤中的分布 锰对植物生长的作用 锰对动物生长的作用 猛的氢氧化物对环境治理的作用
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锰的性质
锰 化学符号是Mn，它的原子序数是25，灰白色，是一种 过渡金属，性坚而脆，潮湿处会氧化。1774年，甘恩 分离出了金属锰。柏格曼将它命名为manganese （锰）。锰可用铝热法还原软锰矿制得。
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结语综上所述
锰元素及其氧化物和氢氧化物的环境意义正日益受到
国内外有关学者的重视，其研究也越来越深入，有关研 究成果必将在发展我国的农业和畜牧业，以及在水体、 土壤及大气污染治理领域得到更广泛的应用
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锰在土壤中的分布
变价元素，在化合物里可呈2+、3+、4+、5+、6+、7+价锰
是。 土壤中的锰可分成水溶态、吸附态、碳酸盐及强吸附态、 金属有机物络合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残 留态等多种形态。 元素的赋存形态不同，其生物效应和毒性相差甚远。锰的 这些形态并非都能被植物所利用，且各形态之间存在着相 互转化，其形态受土壤条件（pH、氧化还原电位和土壤质 地）的影响而变化pH大于6.5时，在质地较轻的土壤中， 通透性良好、氧化还原电位较高，使得锰以高价状态存在 而难为植物吸收利用。所以，缺锰多半发生在质地较轻的 石灰性土壤上，酸性土壤只有在过量施用石灰的情况下才 会诱发缺锰实际上，在酸性土壤中往往由于锰的供应过多 而造成毒害。
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锰的氧化物及其氢氧化物对大气 污染物的去除与降解
利用软锰矿和含锰废渣湿法吸收低浓度SO2，生产出 的化工产品MDSO4· H2O质量好且产率高，是一种经 济有效的冶炼烟气中酸尾气净化方法。采用焦炭及褐 煤还原软锰矿，还原效率受还原时间和温度的影响较 大，用还原软锰矿悬浮液便可吸收低浓度SO2，溶液 中存在的MD2+离子对吸收反应起主要作用，MD2+离 子起到对SO2液相催化氧化反应的作用，由SO2的氧 化H2SO4来浸出MD2+以形成MDSO4· H2O。此外还 可以利用锰离子催化氧化脱除烟气中SO2。
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锰的氧化物及其氢氧化物对土壤 中污染物的去除与降解
红土以及其它类型土壤、风化壳和地表沉积物中锰的氧化 矿物表面对Cu、Pb、ZD、Cr、CO、F、P和AS等元素以及 稀土元素的吸附和解吸作用，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，在斯里兰卡土壤中锰的氧化物可以与植 物残体分解产生的一系列有机物相互作用，并发生络合而使有机物还 原和溶解。锰的氧化物表面上能够吸附有机酸类、有机酚类和腐殖物 质等，然后在表面上再次发生电子传递，使高价锰还原溶解或形成锰 的配位化合物，最后解吸［19］到溶液中去。在土壤环境中常以包蔽 的形式存在于其它土壤组分（如氧化铁、氧化铝和碳酸钙）的表面， 这种相互包蔽对其氧化还原行为的改变及对AS（!）和AS（"）的吸附 能力和［20］对AS（!）的氧化解毒能力有积极影响。研究表明，能强 烈吸附许多离子，极易参与氧化还原反应。3.3锰的氧化物及其氢氧化 物对大气污染物的去除与降解
锰是某些酶的组成成分 锰参与骨骼形成所需糖蛋白的合成 缺锰可能引起各种疾病
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锰的氧化物及其氢氧化物对水中 污染物的去除与降解
软锰矿的氧化性和吸附性直接对含AS的废水进行吸附实验， 并就其吸附特性进行研究 结果表明MDO2对AS有着较强的吸附能力，MDO2对AS的 吸附实际包括吸附和氧化两个过程，吸附量为AS和AS的总 和。MDO2对AS的吸附能力随pH值的升高而下降，也随温 度的升高而下降。由于二氧化锰分子中存在极性较强的羟 基，故对铀也有较好的吸附活性。采用脱脂棉为载体制成 的二氧化锰棉柱吸附水中痕量铅，铅可以通过MDO2· H2O 表面的羟基基团起反应形成牢固的结合而被吸附。天然软 锰矿催化氧化处理含硫废水能大幅度提高硫化物氧化速率 和去除效率，催化剂用量越大，去除率越高；软锰矿作为 催化剂处理焦化厂含硫废水的结果表明，与未加催化剂相 比，去除率提高43%。适量的软锰矿在最佳条件下可去除 苯酚80%以上，反应过程遵循二级反应动力学，低pH值、 高温及软锰矿与苯酚的高质量比有利于对苯酚的去除。此 外低pH值还有利于软锰矿的氧化性增强，促使苯酚较快氧 化扩散
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锰在植物生长中的作用
土壤中微量元素不足或过剩都不利于植物的发育，甚
Hale Waihona Puke 至引起植株病害。锰对植物体生长必不可少 促进光合作用 调节体内代谢 促进生长和增强抗病性 有助于增加产量 过多也会导致不利的结果。
锰元素作为植物生长必需的微量元素，缺乏不可，但
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锰对动物和人的影响
锰是高等动物所必需的微量元素