基于HCS12X系列双核微处理器的μC/OS-Ⅱ改进

μC/OS-Ⅱ操作系统是一种广泛应用于嵌入式系统的实时操作系统,但是目前μC/OS-Ⅱ还是基于单核处理器上的移植应用,对于带有协处理器的双核微处理器来说,μC/OS-Ⅱ操作系统不能充分利用协处理器的性能来提高系统的实时性。针对嵌入式领域常用的带协处理器的微处理器结构进行研究,通过修改μC/OS-Ⅱ的构架,将时钟中断管理部分功能移植到协处理器上处理,减少内核在主核的运行时间,提高系统的实时性。通过在MC9S12XEP100芯片上经过实验验证分析,证明此方法可行。

X射线荧光光谱法分析盐碱土中高含量水溶性盐阳离子

我国耕地中盐碱土分布广泛,这对现代农业发展和农村建设造成严重制约。盐碱土壤表层中可溶性盐类(Ca^2+,K^+,Na^+和Mg^2+)的质量分数一般可以达到0.1%~0.2%以上。这种土壤中浓度过高的离子通过渗透、胁迫或者离子毒害,妨碍植物对其他离子和营养元素的吸收,危害作物的生长。因此,盐碱地改良是现代农业研究的一个重要方向。准确、快速测量盐碱土中高含量水溶性盐阳离子K^+,Ca^2+,Na^+和Mg^2+是盐碱土改良的重要基础和关键技术问题之一。传统的分析流程是将盐碱土置于水中振荡若干小时后,取上清液用原子吸收光谱法进行直接测定。由于原子吸收光谱仪的检出限远远低于待测样品含量,测试过程中需要进行多次稀释,增大了测试的系统误差,降低了实验结果的可信度。因此,提出用X射线荧光光谱仪分别测定盐碱土样品中Ca,K,Na和Mg元素的总含量以及一定振荡时间后残渣样品中的K,Ca,Na和Mg元素含量,计算差值求得可溶性Ca^2+,K^+,Na^+和Mg^2+含量的方法。将测试结果与原子吸收光谱法测定的结果进行对比,并通过pH值、电导率以及盐碱土中主要阴离子Cl-,SO^24,HCO3和CO^23的含量变化特征加以佐证。结果表明:X射线荧光光谱法测定分别振荡1~6小时后的样品中可溶性Ca^2+,K^+,Na^+,Mg^2+离子含量并无太大变化,可以判断在振荡1 h后样品中的可溶性阳离子几乎全部溶出,且X射线荧光光谱法的测定结果与原子吸收光谱法基本一致。此外,通过样品的pH值和电导率在1 h后发生突变,以及通过离子色谱法和双中和指示剂法得到的盐碱土中主要阴离子含量变化特征也可以验证X射线荧光光谱法的可靠性。X射线荧光光谱法间接分析盐碱土中高含量水溶性盐阳离子的方法,具有操作简便、安全可靠、准确度高的优点。

重金属污染土壤修复的Pb2+钝化产物稳定性

自然状态下土壤中重金属元素是否稳定存在是重金属污染固化修复技术中的核心问题。本文以常见重金属离子Pb^2+为例,分析土壤中重金属离子与常见离子基团结合的稳定性。将第一性原理应用于Pb的存在形态和稳定性的分析,计算了PbCO3、PbSO4、PbCl2、Pb3(PO4)2、PbAl2O4和Pb3Fe2(PO4)4的自由能、能带和态密度。首先推断Pb2+和CO3^2-、SO4^2-、Cl^-、PO4^3-等土壤中常见阴离子的结合稳定性,再判断加入金属阳离子Al^3+和Fe^3+对体系稳定性的影响。结果表明:铅化合物自由能从高到低趋势为PbCl2、PbAl2O4、PbCO3、PbSO4、Pb3(PO4)2、Pb3Fe2(PO4)4,其相应的结构稳定性顺序从大到小为Pb3Fe2(PO4)4、Pb3(PO4)2、PbSO4、PbCO3、 PbAl2O4、PbCl2。通过对能带和态密度的分析,首先确定了SO4^2-和PO4^3-的引入能够增强含Pb体系的稳定性,进一步加入金属阳离子Fe^3+会使体系更稳定。推测SO4^2-、PO4^3-为治理Pb^2+污染合适的官能团,应选择容易释放SO4^2-、PO4^3-的物质作为合适的钝化剂。在实际应用中可选择磷酸二氢钠、无水硫酸钠、脱硫石膏等作为钝化剂。

辽宁兴城松北铅锌矿化区土壤-植物系统中重金属分布和迁移特征

研究辽宁兴城松北铅锌矿化区玉米和艾草两种植物及其根系土壤系统中Cu、Mn、Pb、Zn和Ni的分布、富集和迁移特征,并采用单因子污染指数法、内梅罗指数法、生物富集系数法和迁移系数法对该地区的重金属污染、富集和迁移情况做出了评价。结果表明,该地区土壤受到了Cu和Zn两种重金属污染。重金属在植物的各个器官中分布不均匀,Cu在两种植物的叶片中富集明显,其他重金属在两种植物各器官中的富集均不明显。两种植物对重金属的迁移特征相差较大,玉米中重金属的迁移能力为Cu>Mn>Zn>Pb>Ni,其中Cu的迁移能力最强,迁移系数达到了2.8,Mn的迁移系数都在1左右,Zn、Pb和Ni的迁移系数均小于1。艾草中各重金属的迁移系数较为接近,均为2左右,其中Pb的迁移能力最强,迁移系数达到了2.5,Ni的迁移系数最小,为1.9。虽然艾草对土壤重金属具有一定的迁移能力,但其对重金属的富集能力相对较弱,与玉米相近,因此推断两种植物对研究区土壤重金属污染无明显改善作用。

云南先峰中新世木乃伊化木化石α-纤维素的提取

本文对云南先锋中新世木乃伊化木化石进行α-纤维素实验提取,以验证化石纤维素的可得性。实验利用有机溶剂分离、碱液分离、无机酸分离等方法分别对研究区5件木乃伊化化石样品进行处理,并采用红外光谱检测方法与现代木材α-纤维素和国际标准α-纤维素进行对比试验。实验结果显示,3种提取方法均可以从化石木材中提取出α-纤维素,但过程特征各有不同。其中,有机溶剂分离实验过程耗时最长,碱液分离方法样品损失最大。相比之下,无机酸分离方法对于木乃伊化木化石α-纤维素提取的效率最高。

植物对稀土元素分馏作用研究——以玉米和豌豆为例

稀土元素在植物中会有明显的分馏现象,研究稀土在土壤-植物体系中的分馏情况对于认识稀土在土壤-植物系统中的迁移分布模式具有重要的意义。以玉米和豌豆两种植物为例,通过改变生长土壤pH、外源稀土含量,研究了玉米和豌豆对稀土元素的分馏作用,并分析了各变量条件下的稀土元素分馏情况。结果表明,稀土在玉米和豌豆及二者生长的土壤中的基本分布模式均为向右倾斜的轻稀土富集模式;玉米根茎叶随土壤中稀土元素浓度升高逐渐偏向对轻稀土的富集,而土壤中则相反;豌豆根茎叶对中等浓度的稀土偏向于重稀土的分馏,低浓度和高浓度稀土偏向于轻稀土的分馏,而其生长土壤正好相反。pH改变基本不会控制玉米和豌豆稀土元素的分馏富集情况,且在这两个因素影响下,玉米和豌豆及二者生长土壤均出现明显Eu负异常和Ce正异常。