石英砂表面锰胶膜的合成及其影响因素研究

谢 坤，马 格，黄 丽

(华中农业大学 农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室，湖北 武汉 430070)

我国亚热带地区具有良好的水热条件，干湿交替频繁(Gaoetal.,2019)，使得土壤中的铁锰氧化物及硅酸盐等物质容易淀积在土壤表面形成胶膜(Huangetal.,2008)。锰胶膜是土壤胶膜的一种，它是由土壤中大量的锰氧化物等物质在土壤颗粒、结构体和孔隙等表面长期淀积形成的(安芷生等，1979；Huangetal.,2011；马微等，2015)。锰胶膜中的大量锰氧化物具有活跃的表面化学性质，显著影响土壤和环境中许多元素的地球化学特性、有效性、毒性与最终归宿等(Skinneretal.,1994；Fengetal.,2018；周海燕等，2019)，所以对锰胶膜形成和环境效应的研究有重要的意义。

由于天然土壤胶膜形成周期长，铁锰氧化物矿物含量低，组成复杂(黄丽等，2003)，相关研究一般通过实验室模拟合成锰氧化物的方法间接研究土壤锰胶膜的形成机理(Fengetal.,2005；Friasetal.,2007；殷辉等，2011)。已有石英砂表面合成锰氧化物对重金属离子等吸附的研究(Manceauetal.,2006；白筱莉等，2017)，但对锰氧化物包膜的形成机理及影响因素很少涉及，故本文模拟土壤条件，在实验室条件下合成石英砂表面锰胶膜，并分析不同锰离子摩尔比、合成温度、搅拌时间以及石英砂添加量对胶膜中锰矿物类型和形成过程的影响，为进一步揭示土壤锰胶膜的形成机理，丰富土壤界面化学的研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

主要实验试剂有：硫酸锰、盐酸羟胺、草酸(国药集团化学试剂有限公司)；高锰酸钾(天津科密欧化学试剂有限公司)；……