镍基高温合金修复强化技术研究现状及发展趋势

镍基高温合金具有优良的高温强度和抗氧化性能,广泛应用于航空发动机、涡轮叶片等热端部件。其在高温、高压、高转速及交变负荷等恶劣条件下长期使用过程中,易出现烧蚀、磨损等表面损伤和掉块、断裂等体积损伤。采用特定的表面工程技术和增材修复技术可有效恢复损伤零件的尺寸和性能,为镍基高温合金综合使役性能的保持和再生提供可行途径。重点综述了表面改性、表面镀层、表面涂层、载能束增材、能束能场复合等镍基高温合金修复强化技术国内外研究现状,归纳总结了各修复方法的技术原理、工艺特点及应用范围。加强能束能场复合修复技术开发、能束能场与材料的作用机理,以及修复过程形性协同调控等方面的研究,对拓宽工艺适用范围、降低修复强化层缺陷以及增强修复机动时效性具有重要意义,是镍基高温合金修复强化技术未来发展趋势。

水污染原位生物修复强化供氧技术

原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化。它是通过采取人为措施,包括添加氧和营养物等,刺激原位微生物生长,从而强化污染物自然生物降解过程。通常原位生物修复过程为：先通过试验研究,确定原位微生物降解污染物的能力,然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比,最后再将研究结果应用于实际。

有机酸强化饲用玉米修复镉铅污染农田效果

为探究饲用玉米在有机酸强化下对镉铅污染农田的修复和改良效果,本研究采用田间试验比较了柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和聚天冬氨酸(PASP)强化饲用玉米的修复效果和经济效益。结果表明:3种有机酸均能够提高玉米的生物量和产量,与对照相比,产量增幅在2.92%~8.37%。施用有机酸后,玉米籽粒镉、铅含量分别在0.13~0.90 mg·kg^(-1)和0.06~0.25 mg·kg^(-1)之间,均符合国家饲料卫生标准(GB 13078—2017),可作为植物性饲料原料;同时,玉米穗轴、秸秆和根中镉、铅含量较对照提升显著,秸秆和根对镉、铅的富集转运能力得到提高。按照修复0~20 cm耕层土壤计算,在酒石酸处理下,高玉2068和京科968分别对镉和铅提取量最高,达到了3.78 mg·m^(-2)和48.97 mg·m^(-2),理论上最短13 a可使该农田达到安全利用类耕地标准。施用有机酸后,玉米成熟期土壤pH值下降了0.09~0.19个单位,有效态镉和铅含量最高增幅达到了52.37%和63.22%,提高了玉米植株的提取能力,进而降低了土壤中全量镉和铅的含量。从经济效益看,在有机酸处理下,种植裕丰303的投入产出比相对较高,在1.18~1.78之间。本研究证明高玉2068在酒石酸和聚天冬氨酸强化下修复效果最显著,而裕丰303在柠檬酸强化下虽修复年限较长,但具有较高经济效益,二者均可推广应用于重金属污染耕地的边生产边修复。

有机氯农药对土壤生态污染的影响及生物强化修复研究

有机氯农药性质稳定,虽已禁用数十年,但在土壤中仍然存在一定的污染残留。为了改善有机氯农药对土壤的生态污染情况,研究有机氯农药对土壤生态污染的影响及生物强化修复方法。选取农药厂旧址作为研究地点,分析生物强化修复技术对土壤生态污染的作用。选取枯草芽孢杆菌作为生态强化修复技术的菌种,采用基因工程菌种方式,降解土壤中有机氯农药。研究结果表明,生物强化修复技术对土壤中的六氯环己烷、DDD、DDE等有机氯农药降解效果明显,受污染土壤中,六氯环己烷和DDT的去除率均高于96%,具有修复有机氯农药土壤生态污染的作用。

表面活性剂强化修复NAPLs污染土壤机理研究进展

表面活性剂强化修复(SEAR)是一项通过表面活性剂来有效修复多孔介质中的NAPLs污染的技术。表面活性剂对NAPLs污染土壤的修复机理主要包括增流作用、增溶作用和乳化作用,通过增加NAPLs在水相中的溶解性及可移动性,从而提高修复NAPLs污染土壤的效率。增流作用主要体现在通过表面活性剂增强截留在孔隙中的NAPLs的流动性,修复游离相NAPLs;增溶作用主要以胶束增溶为主,通过形成包含污染物的纳米级团聚体来增强多孔介质中NAPLs到水相的传质,减小残余相NAPLs在土壤中的含量;乳化作用由油相和水相之间的密度差引起,通过将NAPLs分散为微滴,增加其向液相的传质,从而达到强化修复的效果。在总结表面活性剂对NAPLs污染土壤的各类修复作用机理及其影响因素的基础上,对该技术的未来发展进行了展望。

热强化循环井驱动热量传输及苯胺修复效果

通过耦合原位加热的方法以强化循环井对半挥发性有机污染物的修复效果.重点研究了曝气流量、升温温度以及地下水流速对修复过程中传热规律的影响,并探究了热强化循环井对苯胺污染地下水的修复效果.结果表明:热量的传递主要依靠循环井的水力激发作用并可以用指数函数模拟升温面积随时间的变化规律.在中砂含水层介质中,曝气流量0.3m3/h、升温温度60℃、地下水流速0.2m/d时,传热效果最佳.强化修复苯胺污染地下水过程中,逐渐形成一个以循环井为中心的有机物高效修复区域.累计修复48h后,苯胺的平均浓度由97.95mg/L下降至0.168mg/L.对比单一的循环井技术,修复效果提高了25.8%,有效避免了拖尾现象的发生.

聚天冬氨酸强化籽粒苋修复Cd污染土壤

以籽粒苋为修复植物,采用生物表面活性剂聚天冬氨酸(PASP)对Cd污染土壤进行了强化修复研究。考察了PASP施加量对3种Cd污染浓度土壤强化修复效果的影响。结果表明,施加PASP处理组的籽粒苋叶和根生物量、Cd浓度和Cd吸收量均有显著增加,分别是CK组的1.31~1.96倍、1.08~1.53倍和1.46~2.19倍。当土壤Cd浓度为1.0 mg/kg,施加2.0 g/kg PASP时,植物的BCF和TF达到最大,分别是CK处理组的1.43倍和1.35倍。可见PASP对Cd污染土壤具有良好的强化修复效果。

LED3A强化黑麦草对水体中Cu的耐性积累及提取效果研究

通过水培试验考察了Cu胁迫下N-十二酰基乙二胺三乙酸盐(LED3A)对黑麦草生长和抗氧化响应、植株中Cu的亚细胞含量和分布变化,以及LED3A增效植物对Cu的提取效果.结果表明,LED3A施加量对黑麦草根和茎叶生物量影响不大;随LED3A浓度升高,黑麦草植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先增后减趋势,而植株体内超氧阴离子(O_(2)^(-)·)、过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)含量呈先降后升趋势,说明抗氧化防御系统被激活,利于清除活性氧(ROS).LED3A能显著促进Cu在黑麦草体内的吸收和积累,并影响Cu在细胞壁和液泡中的分布.Cu+LED3A(L_(10)~L_(200))较L_(0)显著提高了黑麦草根和茎叶部的Cu含量,增幅分别为10.39%~44.25%和2.33%~18.81%,植株总Cu积累量相应提高11.64%~37.79%.最佳LED3A处理下,Cu的去除率达到76.00%.LED3A可通过螯合诱导作用促进黑麦草对Cu的吸收提取和耐性积累,有效提高植物对Cu的修复效率.

水生植物-微生物联合修复镉污染底泥的研究现状

水生植物修复因成本低廉、生态友好等特点被越来越多地用于镉污染底泥的治理,但其修复效果会受营养限制和污染毒害等的影响,难以稳定高效地去除底泥中的镉。根际促生菌能促进植物在逆境中生长,并协助植物活化吸收重金属,因而具有广阔的开发应用前景。本文系统综述利用生物技术修复含镉底泥技术的研究进展,并着重分析了植物修复镉污染底泥的机制、根际微生物强化植物修复的作用机理、应用效果和研究进展,并对该领域未来的研究工作进行了展望和建议。

EDDS与EDTA强化苎麻修复镉铅污染土壤

为探明施用生物可降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)对苎麻修复重金属污染土壤的效果,通过盆栽试验研究了镉、铅复合污染黄褐土中施加EDTA和EDDS对苎麻生物量、叶片中丙二醛含量及重金属镉、铅积累特性的影响。结果表明:相比单一种植苎麻,施加EDTA和EDDS都能显著增强苎麻植株各部位铅、镉的含量,提升苎麻对土壤中重金属的修复效果。在浓度为1.5~3mmol·kg-1时,EDDS强化苎麻修复镉的效果较好,土壤镉的去除效率相比对照提高了16%~27%,在更高浓度时,EDTA强化苎麻修复镉的效果较好;EDTA强化苎麻修复土壤铅的效果好于EDDS,对土壤铅的去除效果可提高达22.6%。但EDTA和EDDS的施加会造成苎麻生物量减少,叶片丙二醛含量增加,在同等浓度水平下,EDDS对苎麻生长产生的不利影响要小于EDTA。

模具表面复合电刷镀修复与强化

介绍了一种修复H13压铸模具表面磨损缺陷的复合电刷镀工艺,并对镀层的组织结构和性能进行了研究。结果表明:在磨损失效的模具表面电刷镀Ni-Co-ZrO2复合镀层,可修复超差尺寸,并可提高模具表面的硬度、耐磨性和抗氧化性能。

DA-6强化龙葵修复高镉污染土壤的作用

【目的】研究二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)对高镉污染土壤中龙葵生物量和镉提取量的影响,探讨DA-6提高龙葵修复镉污染效率的适宜浓度。【方法】采用盆栽试验方法,研究不同浓度的DA-6浸种和叶面喷施对龙葵生长和镉富集的影响。【结果】5、10、20、40 mg.L-1的DA-6浸种和叶面喷施使龙葵成熟期地上部分干重增加了8.69%—27.54%(P<0.05),镉浓度提高了2.62%—6.75%,总镉提取量增加了10.12%—36.31%(P<0.05);DA-6处理降低了苗期和成熟期龙葵叶片中的丙二醛含量,增强了苗期叶片中过氧化物酶活性,降低了成熟期叶片中过氧化物酶活性。在苗期、花期和成熟期,DA-6处理的叶绿素值(SPAD)都有增加趋势。【结论】5、10、20和40 mg.L-1的DA-6通过浸种和叶面喷施能提高龙葵对镉修复的效率,尤以20 mg.L-1的作用最为显著。

生石灰强化机械通风法修复三氯乙烯污染土壤

机械通风法是一种操作简单、效果好、成本低的土壤修复技术,特别适合大型挥发性有机化合物(VOC)污染场地的土壤修复,但在环境温度低、土壤含水率高、土壤黏性大等情况下,其修复效果和修复周期会受到极大影响,且土壤中高浓度的污染物残留将严重影响场地修复目标的实现。为了解决这一问题,采用了在土壤中添加一定量生石灰的强化措施。结果表明:(1)生石灰可以显著提高机械通风法修复三氯乙烯(TCE)污染土壤的效果,缩短修复周期,降低污染物在土壤中的残留浓度。(2)生石灰对TCE的强化作用与生石灰的添加量和土壤类型有关,粉质黏土的强化效果要好于粉土和细砂,生石灰添加量越多,强化效果越好;(3)生石灰强化处理TCE的主要机制是提高土壤温度、降低土壤含水率、增加土壤通透性,促进土壤中TCE的解吸和挥发。

螯合型表面活性剂强化黑麦草修复Cd污染水体

采用水培试验,研究了新型螯合型表面活性剂N-十二酰基乙二胺三乙酸钠(LED3A)强化黑麦草修复Cd污染水体的效果,探讨了Cd或/和LED3A存在下黑麦草的生理响应以及LED3A对黑麦草除Cd性能的影响.结果表明:Cd显著抑制黑麦草生物量和光合色素含量,添加LED3A后抑制作用略有增强,CL100处理叶绿素和类胡萝卜素含量较CL0分别降低了15.50%和8.18%.LED3A对黑麦草的生长无显著影响,对黑麦草细胞的相对电导率(REC)有一定的提高,可使细胞膜渗透性增加以利于黑麦草对Cd的吸收.Cd胁迫下适量添加LED3A,能提高黑麦草植株超氧化歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,起到清除活性氧(ROS)、缓解Cd毒害和抑制丙二醛(MDA)积累的作用.最佳LED3A添加量下(50mg/L),黑麦草植株的总Cd累积量和转移系数较Cd单独处理时分别提高了74.39%和67.96%,Cd的去除率达到55.98%.研究表明添加LED3A可有效提高植物对Cd的修复效率.

曝气复合式生态浮床强化修复污水厂尾水的试验研究

采用曝气复合式生态浮床强度修复污水厂尾水,在水力停留时间为1.5d和水温为17.8～21.5℃的条件下,研究了曝气复合式生态浮床对COD、氨氮、总氮和总磷的去除效果。研究结果表明,曝气复合式生态浮床对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别为33.9%～53.1%(平均值44.0%)、37.97%～64.45%(平均值50.8%)、33.46%～57.25%(平均值44.9%)和去除率5.43%～72.62%(平均值50.97%),其出水COD浓度远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。对比无/有曝气复合式生态浮床发现,曝气强化作用对复合式生态浮床修复效果的改善具有较重要的效果。曝气复合式生态浮床强化系统是一种运行管理方便、成本低廉、无需占有耕地。

有机络合强化植物修复的环境风险研究 II.不同质地对EDTA淋溶土壤中重金属的动态作用

通过土柱淋溶试验研究了EDTA对不同质地土壤中Cu、Zn、Cd、Pb淋溶作用的影响及其动态特征。结果表明,土壤质地对EDTA淋溶重金属元素的行为有一定的影响,这些金属的淋失主要发生在淋溶初期,可能造成地下水污染的潜在风险。

铜污染土壤中植物修复技术的应用研究进展

本文论述了铜污染土壤中铜元素的不同存在形态以及铜在土壤—植物系统中的迁移累积,介绍了铜污染土壤的植物修复技术,包括植物降解、植物固定、植物吸收、植物修复强化技术等,以期为铜污染土壤的植物修复策略选择以及技术强化研究提供参考。

强化微生物修复石油污染海洋的研究进展

海洋石油污染使石油烃(Petroleum hydrocarbons,PHCs)成为海洋重要有机污染物.快速有效清除石油污染物是当前急需解决的海洋环境问题之一.利用石油烃降解菌(Petroleum hydrocarbon-degrading bacteria,PHDB)进行的原位微生物修复是一种对环境友好且较经济的清除石油污染场所和管理海洋表面溢油的有效技术.本文综述了石油烃降解菌的特性和对环境的适应性.重点分析探讨了引入外源微生物,投加生物表面活性剂、添加营养物质和增加溶解氧含量、采用微生物固定化技术等方法强化原位微生物修复石油污染海洋的机制和研究进展.展望了海洋石油污染微生物修复领域的研究前景.

黑麦草和小白菜间作强化修复铀污染土壤的动态特征研究

以矿区铀污染土壤为研究对象,选取黑麦草与小白菜进行间作处理,通过盆栽模拟试验,探究植物间作对土壤铀的动态吸收特征以及间作体系中植物根系对根际土壤有机酸种类和含量的影响。结果表明,在植物生长的不同阶段采样,间作模式下黑麦草和小白菜的地上部生物量均在接近收获期的第7周和第6周达到最大值,分别为562.577和344.507mg/盆;在生长的中后期,黑麦草和小白菜的地上部和根部铀累积量也达到最大值,分别为142.969和65.727g/盆;间作模式下黑麦草和小白菜根际土壤铀含量在不同收获时间下存在显著性差异,在生长期的前4周,根际土壤铀含量下降速度缓慢,从第5周开始,根际土壤铀含量呈显著下降趋势,在接近收获期分别降至为124.5和145.167mg/kg,较生长初期降低了40%左右;黑麦草和小白菜在间作模式下根际土壤中有机酸的种类均多于其它处理组;间作黑麦草和小白菜地上部和根部铀含量与根际土壤微环境中主要指标之间均呈正相关关系。