川西铜矿周边土壤铬含量高光谱反演研究

矿产资源的开采,给其周边土壤带来许多环境问题,如何快速筛查出矿区周边土壤污染情况尤为重要。本文以川西某铜矿周边土壤作为研究对象,采用LASSO算法对SG平滑后的高光谱数据R SG和经过多元散射校正(MSC)、一阶微分(FD)、倒数变换(RT)的光谱数据进行特征波段的筛选。使用偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)、支持向量机回归(SVR)、极端梯度提升(XGBoost)、反向传播神经网络(BPNN)5种模型进行反演。结果表明,R SG、MSC、FD筛选出的特征波段集中在近红外区域,RT筛选出的特征波段集中在可见光区域;MSC-SVR模型的R 2,RMSE和RPD分别为0.763、6.745、2.06,在所有模型中精度最高,该模型可用于研究区土壤中铬的快速监测。

某铬渣堆污染地下水六价铬污染特征与迁移转化规律研究

我国铬渣堆历史存量较大,渣堆渗滤液中的六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性大、迁移性强。为探究污染源特征、场地水文地质条件和水文地球化学过程综合作用下Cr(Ⅵ)在地下水中的迁移转化规律,文章以某铬污染场地为例,通过水样采集与分析,利用克里格插值、因子分析、水化学计算、Piper三线图和离子比等方法查明地下水中Cr(Ⅵ)的空间分布与水化学特征,识别水体中Cr(Ⅵ)的主要赋存形式,并探讨影响Cr(Ⅵ)在地下水中迁移转化的主控因素。结果表明:(1)场地40 m以浅的2个含水层均受到了Cr(Ⅵ)污染,污染范围和程度差异显著。(2)Cr(Ⅵ)在地下水中主要以和Cr_(2)O_(2)-7 HCO_(3)^(-) SO_(4)^(2-)2种形式存在,浓度极低,高浓度Cr(Ⅵ)水点的阴离子以和为主,阳离子以Na^(+)和Ca^(2+)为主。(3)降水淋滤SO_(4)^(2-) HCO_(3)^(-)和渗漏导致含有大量Na+、和Cr(Ⅵ)的渗滤液进入地下水,使地下水pH值升高;高浓度的和弱氧化环境下铁氧化物的溶解可以促进Cr(Ⅵ)在地下水中的迁移;锰氧化物和有机质通过氧化还原反应改变地下水中Cr(Ⅵ)浓度;浅层地下水的蒸发浓缩作用加剧Cr(Ⅵ)在地下水中的富集。研究成果可为铬渣类污染场地的风险管控与后期修复提供有力支撑。

六价铬对红芸豆种子萌发和幼苗生长的毒害作用及外源NO的缓解效应

为了研究铬(Cr)对红芸豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫作用及硝普钠(SNP,NO供体)的缓解作用,以红芸豆品种‘红芸3号’为试材,采用纸间发芽方法和水培法,研究Cr和外源NO对红芸豆种子萌发、种胚和幼苗抗氧化系统、幼苗光合特性以及营养元素吸收转运的影响。结果表明,20μmol·L^(−1)K_(2)Cr_(2)O_(7)胁迫诱发红芸豆种胚和幼苗氧化损伤,抑制幼苗对营养元素的吸收和转运,降低幼苗光合作用,进而抑制红芸豆种子萌发和早期幼苗的生长。添加100μmol·L^(−1)SNP(外源NO)可减轻Cr对种胚和幼苗的氧化胁迫伤害,降低Cr在幼苗中的积累,促进幼苗对营养元素的吸收和转运,增强幼苗光合作用。种子萌发生长72 h时,20μmol·L^(−1)K_(2)Cr_(2)O_(7)胁迫下添加SNP,种胚H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cr胁迫处理降低36.15%、30.96%和34.97%;Cr胁迫下,添加SNP幼苗生长10 d,根系H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cr胁迫处理降低55.25%、48.60%和33.54%,叶片H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cr胁迫处理降低27.71%、36.40%和53.85%,根系活力比Cr胁迫处理升高59.16%;幼苗根和叶中Cr含量比Cr胁迫处理降低69.14%和24.08%,幼苗根中Mg、Fe、Cu和Zn含量比Cr胁迫处理分别增加37.10%、17.96%、5.17%和13.60%,幼苗叶中Mg、Fe、Cu、Zn元素含量比Cr胁迫处理分别增加32.57%、29.49%、22.45%和36.07%;幼苗净光合速率和PSⅡ最大光合效率比Cr胁迫处理提高58.60%和11.27%。外源NO通过诱导种胚抗氧化酶活性提高,降低幼苗对Cr的吸收,促进幼苗对营养元素的吸收和转运,增强幼苗光合作用,缓解Cr对红芸豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫作用。

陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

碳改性纳米零价铁对水中六价铬的强化吸附还原研究

纳米零价铁材料因其还原性强的特点而多用于水中Cr(Ⅵ)污染治理。以葡萄糖和氯化铁为原料,通过碳化煅烧还原,制备碳改性纳米零价铁复合材料(nZVI@GC)。材料形貌及结构性质的分析显示,nZVI@GC上纳米零价铁为体心立方的α-Fe^(0),且颗粒分散均匀,平均粒径为32 nm。批处理试验显示,24 h内nZVI@GC对水体中Cr(Ⅵ)的吸附还原质量比为178.6 mg/g,是纳米零价铁(nZVI)的5.7倍,且吸附还原反应符合准二级动力学模型(R^(2)=0.9993)。其中,在pH值为2~3,Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为50 mg/L,纳米零价铁的投加质量浓度为0.5 g/L的条件下,nZVI@GC可在30 min内完全吸附还原水中的Cr(Ⅵ)。在干燥空气中无保护存放nZVI@GC时,复合材料上的碳可以有效抑制氧气对纳米零价铁的侵蚀。与新制备材料相比,30 d后nZVI@GC对水中Cr(Ⅵ)的吸附还原率仅下降3.4%。nZVI@GC为材料高效、经济地吸附还原水中Cr(Ⅵ)提供了一种选择。

南通地区部分稻谷中铅、镉、铬及无机砷的污染状况分析

目的:测定南通地区部分稻谷中铅、镉、铬及无机砷含量,为安全食用提供依据。方法:采用微波消解处理样品,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、液相色谱-原子荧光谱仪进行测定,并根据GB 2762-2017国家标准,采用单因子污染指数法和重金属综合污染指数法进行评价。结论:两个地区40份稻谷普遍存在重金属污染,且铬污染较严重。

碱溶液消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中6价铬

选择以碱溶液为消解体系,通过对氯化镁加入方式、消解温度、消解时间等样品前处理条件进行探讨确立了最佳消解条件,选用合适的内标元素及干扰扣除,建立了电感耦合等离子体质谱法快速测定土壤中6价铬的分析方法。6价铬的质量浓度在1.0 mg/L以内与对应的信号强度呈线性关系,相关系数为0.9999,方法检出限为0.11 mg/kg,测定下限为0.44 mg/kg。按照试验方法对国家标准物质中的6价铬进行测定,测定值与认定值一致,相对标准偏差RSD(n=6)为0.98%~2.81%,通过对实际样品进行加标回收试验,回收率为94%~105%。该方法具有稳定性好、准确度高,适用于土壤样品中痕量6价铬的分析。

铬高温转化同位素比值质谱法测定氢稳定同位素

利用铬高温发生化学反应,减少氢同位素分馏效应,确保氢元素尽可能转化为氢气,从而获得准确的氢同位素比值。把原方法的填充材料替换成铬粒和刚玉球(新方法),同时测定3种固体和3种水的氢稳定同位素标准品获得较好的线性(R^(2)=0.999 5),使得固体样品的氢同位素测量结果可直接与国际公认的水标准物VSMOW-SLAP标度相关联。用原方法和新方法测定含有杂质元素的化学品、头发和茶叶样品,结果有差异,测定不含杂质元素的聚乙烯,准确度均较高。

菱铁矿对六价铬阴离子吸附-还原耦合固定的去除机理研究

为了揭示菱铁矿对水中六价铬Cr(Ⅵ)阴离子的吸附-还原耦合固定去除特性,采用合成菱铁矿矿物材料开展铬的吸附等温线和动力学特征探究,着重考察溶液pH对铬去除效率的影响,并对铬反应前后菱铁矿样品进行表征与分析。结果表明:采用Langmuir等温吸附模型,能更好地描述合成菱铁矿对Cr(Ⅵ)的去除,而铬去除动力学则更符合伪二级吸附动力学模型。Cr(Ⅵ)可被菱铁矿表面Fe(Ⅱ)快速还原转化为Cr(Ⅲ)离子,但由于pH升高,Cr(Ⅵ)的氧化性能有所降低,因而导致铬的去除率明显下降。菱铁矿表面形成了Fe(Ⅲ)-Cr(Ⅲ)氢氧化物共沉淀,从而实现菱铁矿对六价铬离子的有效去除。

不同材料复合添加对土壤铬形态的影响

以铬污染黄壤为研究对象,选择有机材料(泥炭)、pH值调节剂(沸石)、生物炭(鸡粪)3种不同种类的土壤重金属污染改良剂,采用正交试验L_(9)(3^(4))设计和室内盆栽试验,考察不同复合材料组对土壤中重金属铬形态、pH值、有机质含量的影响。结果表明:沸石的添加提高了土壤pH值、有机质含量,增加了土壤可还原态、可氧化态铬含量;鸡粪的添加通过提高土壤pH值从而增加土壤可还原态铬的含量;泥炭的添加提高了土壤有机质含量、土壤可氧化态铬含量,降低了土壤可交换态铬含量。

生物淋滤电动修复湖泊底泥中的铬

该文采用生物淋滤电动复合技术修复底泥,经生物淋滤后底泥中铬形态发生了改变,可交换离子态、碳酸盐结合态的铬含量比例明显增加,而铁锰氧化物结合态、硫化物及有机结合态以及残渣态的比例含量明显下降(可为电动修复底泥时铬的迁移提供有利条件)。单纯电动修复铬的去除率为32.6%,单纯生物淋滤铬的去除率为25.1%,淋滤去除率与底泥的pH值和氧化还原电位紧密相关。经生物淋滤电动复合处理后,铬的去除总量可达53.4%。生物淋滤电动复合技术对可交换的离子态、碳酸盐结合态、硫化物及有机结合态的铬去除率较高,特别是对碳酸盐结合态的铬去除率达到61.1%。实验表明电动生物淋滤技术具有协同作用,适合湖泊底泥铬污染治理。

加速老化的无铬鞣革中游离苯胺的FIA-UV法分析

采用流动注射分析-紫外光谱法(FIA-UV),基于苯胺与亚硝酸盐在酸性条件下发生的重氮化反应及其在碱性条件下的偶合显色反应,实现苯胺的有效检测.通过实验参数的优化,确定495 nm为最大吸收波长,建立了苯胺质量浓度在0.002~2.0 mg/L范围内与峰高具有良好线性关系的模型(R^(2)=0.9997),检出限为1.62μg/L,重复性(RSD)为0.71%.该方法在加速老化后皮革萃取液中的应用表现出97.8%~103.8%的加标回收率,相较国标法具有更优的抗干扰能力和更高的检测精度.成功建立的苯胺检测新方法,为无铬鞣革产品的质量控制及环境监测提供了重要的技术支持,有助于提高公共健康和环境保护水平.

基于离子色谱-电感耦合等离子体质谱法测定花椒中三价铬和六价铬

为分析花椒中三价铬和六价铬,采用离子色谱-电感耦合等离子体质谱法对其三价铬和六价铬进行测定,并进行方法学考察、含量测定和体外模拟胃酸条件下三价铬和六价铬的转化。结果表明,该方法能在3 min内将三价铬和六价铬分离开,峰形好;方法线性关系好(标准曲线质量浓度为0.5~20μg/mL,r>0.999),三价铬和六价铬的定量限分别为0.06 mg/kg和0.07 mg/kg。红花椒、青花椒和藤椒中三价铬和六价铬加标回收率(加标量分别为0.2,0.5,1.0 mg/kg)为80%~100%,RSD均小于10%,由此说明该方法的适用性、准确性和精密度好。红花椒、青花椒和藤椒中总铬含量差异很大;30批次花椒中均未检出六价铬;花椒中的三价铬占其总铬含量的1%~10%。在37℃、pH 2~3盐酸条件下(胃酸),随着时间的增加,胃酸组和花椒组中六价铬转化率均明显增加,在加入量相同、转化时间相同的条件下,花椒组中六价铬转化率明显高于胃酸组,说明花椒有利于六价铬向三价铬转化。文章为花椒中铬形态分析提供了理论基础和方法支撑。

改性钨酸铋纳米材料用于六价铬与环丙沙星光催化共降解研究

抗生素与重金属离子常在废水中共存,提高了废水处理难度,因此亟需高效的处理方法实现二者的共降解.在此,通过一种简单的溶剂热法合成了具有氧空位和3D中空结构钨酸铋光催化材料,实现了六价铬和环丙沙星的高效光催化共降解,光催化反应40 min后可将二者降解99%.实验及表征结果表明,氧空位的引入促进了光生载流子的分离与迁移,使得更多的电子和空穴参与氧化还原反应,进而显著提高了光催化共降解效率.同时,结合降解转化产物检测结果,分析了降解机理与路径.本工作为抗生素/重金属共存废水的处理提出了一种可行的高效方法.

6063铝合金中性无铬转化膜制备及膜层性能分析

目的提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH_(4)HF_(2)、KMnO_(4)、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐蚀性的影响,确定NH_(4)HF_(2)为最佳添加剂。采用电化学方法分析膜层的耐蚀性,用SEM和EDS分析表面形貌及元素组成,并采用XRD和XPS表征膜层晶态结构和化合物组成。基于检测结果,简要分析转化膜的成膜过程。结果最终得到了中性转化处理的最佳成膜工艺为EDTA-2Na8.0g/L,单宁酸1.0g/L,Na_(2)WO_(4)6.0g/L,H_(2)ZrF_(6)4.0g/L,NH_(4)HF_(2)3.0g/L,pH6.6,成膜温度为30℃,成膜时间为15 min。该工艺所制备的转化膜外观致密均匀,颜色为浅黄色。电化学测试结果表明,转化膜具有良好耐蚀性,自腐蚀电流密度由基体铝合金的16.22µA/cm^(2)下降为转化处理后的0.87µA/cm^(2)。EDS能谱分析结果表明,膜层主要由Al、C、F、O、Na、Zr和W元素组成。XRD结果显示,膜层中含有Na_(3)AlF_(6)晶体。XPS分析结果表明,膜层中还含有Al_(2)O_(3)、AlF_(3)、WO_(3)、ZrF_(4)以及金属有机络合物。结论采用中性转化处理工艺,可以在6063铝合金表面制备有色均匀、耐蚀性良好的转化膜,膜层主要由Al的难溶化合物组成。

低阶煤热解过程中铬的迁移释放特性研究

我国低阶煤储量丰富,重金属在低阶煤热解过程中会迁移到热解产物和环境,既影响产物品质又污染环境。为研究低阶煤热解过程中重金属的迁移特性,以新疆淖毛湖煤(NMH)和内蒙古高硫煤(GL)为实验样品,以重金属铬为研究对象,利用逐级化学提取研究了铬的赋存形态,对原煤进行热解,研究了热解终温和升温速率对铬(Cr)迁移行为的影响,利用逐级化学提取制备了单组份,并对它进行热解,研究了单组份Cr的热稳定性。结果表明,NMH和GL中Cr的赋存形态主要包括硅铝酸盐结合态FC_(2)(34.8%和26.4%)、有机结合态FC_(4)(32.9%和35.7%)、碳酸盐结合态FC_(1)(29.8%和34.3%)、二硫化物结合态FC3(2.5%和3.6%)。热解过程中,Cr的释放率随着升温速率的增大而增大;NMH中Cr在800℃的释放率为8.53%,远低于GL的25.24%。

铬对奶畜热应激的调控作用及其研究进展

随着奶畜养殖业集约化程度的不断提高,如何避免热应激对奶畜养殖业乃至畜牧业造成重大的影响成为集约化牧场亟待破解的难题之一。热应激会引起动物生产性能、免疫力及繁殖性能下降等一系列变化。研究发现,微量元素铬(Chromium,Cr)对热应激引起的多种不良反应有抑制作用,从而减轻对动物机体的危害。本文结合了国内外学者对铬在奶畜热应激下的作用研究,综述了铬对奶畜热应激的调控作用及其研究进展。

电动法去除污染土中重金属铬的试验研究

针对土壤铬污染严重的问题,通过自行设置的电动去除装置,研究电动法在不同电压、电解液种类和浓度的条件下对铬去除效果的影响。结果显示:电动法能够有效去除土壤中的重金属铬,并且土壤中铬(Ⅵ)的迁移受电压的影响较大,当电压从10 V增大至40 V时,铬(Ⅵ)的去除率提高了12.25百分点。电解液中加入0.05 mol/L十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)后铬(总)的去除率提高了5.94百分点,但增大SDBS浓度对提升铬的去除率没有明显效果。柠檬酸(Citric Acid, CA)可显著促进铬的迁移,柠檬酸浓度越大,铬的去除效率越高。在电解液中加入0.15 mol/L柠檬酸后铬(总)的去除率增长幅度达到最大,提高了18.03百分点,铬(Ⅵ)的去除率达到了93.4%,铬(总)的去除率达到了74.96%。其中,弱酸提取态和可还原态铬的去除量占铬(总)去除量的95%左右,CA能够促进残渣态铬向弱酸提取态转换并促进铬的迁移,使各形态铬的残余量均有所下降,进而使铬污染土壤的毒性大幅降低。经电动去除后,土壤表面呈现出针状、絮状或颗粒状,并出现了大量细小的孔隙,结构变得相对松散。

基于替代电镀硬铬的WC增强金属复合涂层疲劳性能的研究现状

传统电镀硬铬涂层存在网纹裂纹缺陷、抗疲劳性能不足以及环境污染严重等问题,针对新一代航空工业急需新技术替代传统电镀硬铬这一迫切需求,研发新型的耐磨耐蚀涂层体系及其先进环保的再制造技术迫在眉睫。根据先进涂层技术的发展情况,研发出了基于高温熔化-凝固技术的物理气相沉积、超音速火焰喷涂以及激光熔覆技术,这在绿色制备航空工业用耐磨耐蚀涂层上表现出了一定的应用前景,并表现出了比传统电镀硬铬更长的疲劳寿命,但其仍存在内应力过高而开裂、粉末氧化或相变导致疲劳性能下降等一系列关键问题。近年来,冷喷涂涂层技术作为先进环保的新技术,凭借其低温固态沉积特性在制备金属基复合涂层上展现出了显著的冶金优势,其中冷喷涂涂层的残余压应力有助于提高零件的疲劳性能。此外,从起落架防护涂层沉积到其修复再制造环节,冷喷涂技术均可参与其中。因此,作为固态沉积工艺的冷喷涂,其在替代传统电镀铬的新型涂层制备工艺方面具有显著的应用潜力,未来的研究将集中于优化冷喷涂涂层材料和工艺上,以进一步提高其力学性能和疲劳性能。

一株耐铬细菌的分离鉴定及其对Cr(Ⅵ)的抗性

从山东省某含铬农田土壤取样进行宏基因测序、16SrDNA以及构建系统树等方法分离、鉴定耐铬细菌,并通过扫描电子显微镜等研究其对Cr(Ⅵ)的抗性。某含铬农田土壤中的优势菌为Enterobacter cloacae(阴沟肠杆菌),将其命名为Enterobacter cloacae SD。SD的Cr(Ⅵ)耐受质量浓度可达3 200 mg/L;在150 mg/L Cr(Ⅵ)中培养时,菌落较不加Cr(Ⅵ)时少且分散,但单菌落较大;SD细胞表面粗糙,似有沉淀物产生。以酵母浸粉为碳源,pH值为7,培养温度为30℃时菌株SD可较好生长。在150 mg/L Cr(Ⅵ)下,SD对Cr(Ⅵ)的去除率为39.67%。研究表明Enterobacter cloacae SD可耐受高质量浓度Cr(Ⅵ)的同时,对Cr(Ⅵ)有一定的去除能力,这为Cr(Ⅵ)污染的微生物修复提供了可能的菌种资源。