一种铬污染土壤的EK-Fe~(2+)-PRB概念设计及实验

电动-可渗透反应墙(EK-PRB)技术是电动修复技术与可渗透反应墙技术的组合,可应用于铬(VI)污染土壤的修复;实验在PRB中设置一组通过变阻器相连的铁质被动电极,电动修复的外电场在被动电极中诱导出电势差,使得一个被动电极被氧化释放出Fe2+离子,另一个电解水产生OH-离子;Fe2+离子将电迁移进入PRB的Cr(VI)离子还原成Cr3+离子,而OH-离子与Cr3+离子反应生成Cr(OH)3沉淀将铬固定在PRB中;实验还通过改变两个被动电极之间的电阻,利用聚焦现象研究EK-Fe2+-PRB的拦截效果;结果表明,EK-Fe2+-PRB技术可原位产生Fe2+离子将Cr(VI)有效地还原和拦截在PRB中,且PRB中的沉淀物不能阻止Fe2+离子的释放和迁移;电压梯度阱效应引起的聚焦现象虽然可有效地将Cr(VI)富集和暂时拦截至PRB中,但其单独作用无法实现对Cr(VI)的持久拦截。     

重金属污染土壤的电动-植物联合修复技术研究进展

土壤电动修复是一种高效的原位修复技术。笔者就电场对植物富集重金属的作用、电场配置方式及其与添加剂的协同影响研究现状进行了分析。多数研究表明:选用合适的电场配置和电场强度,不仅能够提高土壤中重金属的有效性,进而促进植物对污染土壤中重金属的富集,而且对植物生物量具有一定的促进作用。总体来说,选用交流电场或是低强度的直流电场不仅能够提高重金属的生物有效性,还能够避免电场给植物造成的不利影响,是针对重金属污染土壤修复较好的选择。笔者认为,在重金属污染土壤植物修复领域,未来的研究重点在于加强超富集植物与电场联合修复机理研究,研发高效低廉环境友好型强化剂,最终形成针对一种或多种重金属污染土壤的植物-电动联合修复关键技术。     

有机酸对污染土壤中重金属镉、铬、锰解吸效果的影响研究

以生物可降解的低分子有机酸为污染土壤的重金属修复淋洗液,研究了有机酸种类、离子强度、pH等因素对Cd、Cr、Mn的吸附解吸影响规律.结果表明:离子强度的增加及pH的减小,均有利于促进重金属的解吸;柠檬酸、酒石酸和草酸对土壤中的Cd、Cr、Mn均表现出较高的解吸率,且有机酸浓度的提高有利于重金属解吸率的提升;土壤pH环境...     

Cr(VI)污染土壤的还原钝化修复研究

采用还原剂多硫化钙与包封钝化剂水泥等联合修复Cr(VI)污染土壤,并对修复后土壤中Cr的稳定性进行了阶段跟踪。研究了水溶液中还原剂多硫化钙投加量、pH值变化对Cr(VI)还原性能的影响,并在土壤中添加还原剂,以及与钝化剂联合修复比较对Cr钝化的效果。研究结果表明,水溶液中,当还原剂多硫化钙添加量为理论计算值的1.03倍时,Cr(VI)刚好可以被还原去除,且pH在4~10的范围内对Cr的钝化率基本保持稳定；加入修复剂会使弱酸性的土壤pH短暂升高,随后又会逐渐下降至趋于中性；在土壤中,添加理论投加量2倍的还原剂,在此基础上添加15%水泥共同作用,Cr(VI)均可在短时间内转变为Cr(Ⅲ)。     

MICP技术对Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土壤的修复效果

利用微生物诱导碳酸盐沉积(microbially induced carbonate precipitation, MICP)技术处理Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土及Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合溶液,研究MICP技术对重金属污染土的修复效果,重金属离子在土壤修复过程中的竞争关系,以及pH值对已修复土壤稳定性的影响.实验结果表明:经微生物矿化修复后,单一重金属污染土中可交换态锰、铬离子的去除率分别为85.64%和77.56%;经修复的Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合污染液中可交换态锰离子的去除率大于铬离子;酸性条件影响污染土的修复稳定性,土壤中可交换态锰、铬离子含量随pH值减小而增加.     

模拟酸雨下铬污染土壤中Cr、Zn、Cu的释放特征

通过对对照土壤和铬污染土壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了模拟酸雨作用下土壤中重金属Cr、Zn、Cu的释放特征,比较了对照土壤与铬污染土壤重金属释放特征的差异.结果表明,模拟酸雨pH值越低,3种重金属的释放量越大;两种土壤中3种重金属对酸雨的敏感性差异为Cr ＞Zn＞ Cu,对照土壤对重金属吸附能力为Cu＞ Zn,铬污染土壤对重金属吸附能力为Zn(≥)Cr＞Cu,说明金属Cr对土壤中Cu、Zn的吸附能力有一定的影响作用;土壤中Cu与Zn的累积释放量之间均存在着显著的线性关系,而在铬污染土壤中Cu与Cr的累积释放量之间呈现显著指数关系;在pH4、pH5的模拟酸雨作用下土壤中释放的Cr年平均浓度分别超标127、104倍,酸雨加速了铬污染土壤中Cr的释放,从而增加了环境中Cr对人类直接或潜在的危害性.     

溶解性有机质对重金属在土壤中吸附和迁移的影响

溶解性有机质(DOM)是土壤中最具有活性的组分,可以与重金属发生吸附、解吸、络合等一系列作用,对重金属的迁移转化、生物有效性等产生一系列重要影响。通过实验研究溶解性有机质对重金属吸附和迁移的影响。吸附实验表明,重金属Cu、Pb、Cr、Cd在土壤中吸附能力是不同的,土壤对重金属吸附能力的大小顺序为PbCuCrCd。土柱实验表明,重金属Cu、Pb、Cd、Cr在土壤中的迁移规律相似,均为前期淋出液重金属含量较低,后期随时间的增大而增大,当达到吸附饱和后浓度趋于稳定。但不同重金属迁移速率各不相同,这与吸附实验结果相符。溶解性有机质的存在对重金属迁移的影响主要体现在迁移速率上,其穿透时间比去除有机质的情况短,有机质的存在有利于重金属离子向下迁移,但当达到饱和后对重金属迁移浓度影响不显著。     

基于多点位分析的铬污染土壤电动修复研究

采用电动修复法对铬含量为600 mg/kg的污染土壤进行了处理,基于多点位分析研究了修复时间和修复电压对铬迁移规律、价态转化和形态转化的影响规律。结果表明：随着修复电压和修复时间的增加,铬的迁移率提高,当修复电压为30 V,修复时间为14 d时,土壤中的Cr(T)含量下降至200 mg/kg以下,低于我国土壤环境质量标准(GB 15618-1995)中二级农业用地的限值;修复完成后,土壤中大部分的Cr(VI)转化为Cr(III),可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态向有机物结合态及残渣态等稳定态转化,铬的环境风险(物理流动性和生态风险)降低。     

硫酸亚铁-碱性工业废渣胶凝材料固化/稳定Cr(Ⅵ)污染土的工程强度特性

以室内制备的Cr(VI)污染土为研究对象,以硫酸亚铁(FeSO4)为解毒剂,以碱性工业废渣胶凝材料(简称GFC)为固化剂,研究了GFC-FeSO4配比和养护龄期两种参数作用下修复后工程强度特性,并分析了修复后污染土Cr(VI)残留值和矿物成分的变化。结果表明：GFC-FeSO4在Cr(VI)污染土修复领域具有极高的应用前景,GFC-FeSO4既可有效降低污染土Cr(VI)残留值,又可使Cr(VI)污染土达到满足二次利用所需的强度特性。当养护龄期为28 d时,GFC-FeSO4配比为15 %/5 %时,修复后Cr(VI)污染土的工程强度高于我国主干路基层填料强度限值(4.0 MPa),且Cr(VI)残留值低于建设用地土壤(Ⅰ类)筛选值(3.0 mg/kg)。修复后Cr(VI)污染土的变形模量随工程强度的变化呈线性函数变化。GFC-FeSO4修复Cr(VI)污染土机理为生成了CrxFe1-x(OH)3、AFt、C-S-H和C-A-S-H等沉淀。     

基于GIS的县域土壤重金属空间分布及污染评价分析

以位于渭北旱塬的咸阳市长武县和彬县为例,借助GIS的空间分析功能,研究土壤重金属w(As)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)与高程、坡度、坡向等地形因子及土地利用类型、距离等人为因子的关系,利用缓冲区分析和叠加分析对影响土壤重金属污染的不同因素做定量分析,运用内梅罗指数法、地累积指数法和污染负荷指数法对比评价该区域土壤重金属的污染现状.结果表明,高程对w(As)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)影响显著;坡度对w(As)、w(Cr)影响显著;坡向对w(As)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)影响显著;农田和果园中, As累积较重,草地和荒地中, Pb累积较重.在单因子污染评价方面,地累积指数法体现的污染面积和污染强度较大;在综合污染评价方面,内梅罗指数法和污染负荷指数法各有优缺点.不同影响因素在土壤重金属污染中的贡献大小不同, As污染城镇最大,煤矿次之; Cr污染煤矿、城镇、道路、河流等同; Cu污染城镇最大,煤矿次之; Pb污染道路最大,煤矿次之.     

纺织品中金属铬残留的测定

用模拟人体体液成分配制的各种浸提液在40℃条件下浸渍、振荡样品,提取液经APDC-MIBK萃取后以原子吸收光谱法测定纤维中游离态的Cr(Ⅲ)/Cr(Ⅵ)残留量,探讨用含铬金属染料或助剂染色的衣物经汗/唾液浸提后痕量铬的定量分析方法与限量控制标准.此方法可用于包括婴幼儿衣物在内的纺织品中不同形态铬残留量的安全测试,对标准溶液其线性关系良好(r>0.999),检测限量(LOD)可达0.05mg/kg,回收率95%～103%,RSD介于1.2%～5.0%.经实际样品测定,结果满意.     

铬膜分光镜光学特性的研究

给出了单层金属薄膜分光镜透（反）射率的计算方法，讨论了铬膜分光镜透（反）射率与光波波长、铬膜厚度、入射角度及入射方向之间的关系，同时比较了单层铬膜分光镜和添加介质层后的金属-介质分光镜，发现后者具有更高的能量利用率．讨论结果对铬膜分光镜及其他金属薄膜分光镜的制备和应用具有重要的指导作用．     

冷却速率对40Cr钢凝固组织及铬元素偏析行为的影响

采用热模拟试验的方法获得不同冷却速率下40Cr钢凝固试样,结合SEM、EDS、ICP-AES及低倍组织检测等手段分析冷却速率对40Cr钢凝固组织及其铬元素偏析行为的影响。结果表明,采用合适的冷却速率,可以获得40Cr钢全等轴晶结构的凝固组织,其铬元素分布较均匀;随着炉管内冷却速率的提高,试样1/2高度处Cr的平均含量有所降低,凝固试样的晶粒尺寸逐渐减小、铬元素显微偏析现象得到有效改善;当炉管内冷却速率由3.83℃/min提高到8.60℃/min时,钢样横断面上凝固组织的平均晶粒面积由8.76mm2减小到2.01mm2、铬元素显微偏析度的最大偏差由0.274降为0.181。     

CsCl：Cr和CsBr：Cr的光谱和g因子的理论研究

文用参量化轨道理论和双自旋轨道语系数模型计算了掺Cr^3 的CsBr和CsBr晶体的光谱和顺磁g因子,得到了和实验数据符合很好的结果。     

MgTiO_3: Cr~(3+)晶体中占位的研究

本文用完全对角化方法研究了３ｄ３组态在ＭｇＴｉＯ３：Ｃｒ３＋晶体中的零场分裂参量Ｄ．结果表明：Ｃｒ３＋（１）占位可以解释为Ｃｒ３＋Ｍｇ－Ｔｉ４＋Ｔｉ，同时Ｃｒ３＋沿着Ｃ３轴远离向八面体中心移动０．０５±０．０１；Ｃｒ３＋（２）占位为Ｃｒ３＋Ｍｇ－Ｍｇ２＋Ｔｉ，Ｃｒ３＋向八面体中心移动０．０９±０．０１，这与前人用微扰公式得到的结果一致．本文同时还指出Ｃｒ３＋（１）占位的另一种解释，即Ｍｇ２＋Ｍｇ－Ｃｒ３＋Ｔｉ，向八面体中心移动０．０７５±０．０１     

Structure and magnetic properties of ZnO:Cr prepared by Cr ion implantation into ZnO crystals

ZnO:Cr layer was prepared by Cr ion implantation into ZnO bulk crystals. The structural, optical, and magnetic properties of the ZnO:Cr layer were studied with X-ray diffraction, photoluminescence, and superconductor quantum interferometer, respectively. The ZnO:Cr layer implanted Cr with a dose of 5 10 16 cm 2 remained wurtzite structure and exhibited near-band-edge photoluminescence at 3.365 eV with full-width at half-maximum of 8.4 meV at 10 K. The magnetic measurement showed that the ferromagnetism changed at room temperature by different Cr concentration. For samples implanted to high doses, remanent magnetization reached 1.805 10 -4 emu/g and coercive field was 244.5 Oe. Hall effect measurement showed a decrease of the resistivity from 251.7 cmto 28.6 cmafter annealing at 800 ℃. The magnetism is interpreted by bound magnetic polarons, which were taken into account of the process that electrons were locally trapped by oxygen vacancies and occupied the orbitals that overlapped with d shell of neighboring Cr ions.     

Cr靶电流对磁控溅射C/Cr复合镀层性能和结构的影响

使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明:使用较小的Cr靶电流能改善镀层表面质量,降低镀层摩擦系数;Cr靶电流过大时,镀层的性能明显下降。     

Cr/Gd双层膜的磁特性

采用磁控溅射法制备居里温度(TC)略低于奈尔温度(TN)的Cr/Gd双层薄膜.利用振动样品磁强计研究薄膜在不同温度下的磁滞特性.结果表明:该类薄膜系统与TCTN的铁磁/反铁磁双层薄膜的磁滞特性不同,当测量温度(T)大于TC时,Gd层处于铁磁态,矫顽力(HC)随温度非单调变化;当T为80～205K时,HC随温度增加逐渐减小;在T=205K出现一个极小值后逐渐增大;在T=255K附近出现一个主峰;当T为255～295K时,HC随温度升高迅速减小;当T295K时,HC随温度升高迅速增大.即铁磁/反铁磁界面处的反铁磁自旋与铁磁自旋的交换耦合作用对铁磁层磁有序态的维持温度和矫顽力影响较大.     

重金属铬对几种蔬菜生长的影响研究

本实验以油菜、油麦菜、生菜以及小白菜种子为材料,研究了不同Cr3＋浓度及胁迫时间对其发芽率、幼苗株高、根长、干重的影响.试验结果表明：随Cr3＋浓度的增加和胁迫时间的延长,其对幼苗的毒害作用越明显,表现为Cr3＋对玉米幼苗的生长包括株高、根长、鲜重和干重有明显的抑制作用;随着Cr3＋浓度的增加和胁迫时间延长,Cr3＋胁迫对幼苗叶片叶绿素合成具有明显的抑制作用,低浓度的铬对油菜、油麦菜、生菜以及小白菜种子的芽和幼根的生长有刺激作用,高浓度的铬对其表现为抑制作用.     

Fe,Cr及Fe（Cr ）合金磁矩的价电子结构分析

给出了确定单质或二元固溶体原子状态的简单快捷方法,应用该方法可清楚地给出固体中化学键网的分布、键强有关固体的其它特性,如熔点、电导率、磁矩、结合能、强度、韧性等,作为例子,建立了α－Fe,α-Cr和不同Cr含量F(Cr）合金的价电子结构,并对晶格常数和磁矩的实验结果给出了满意的价电子结构分析。