生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响

采用BCR分级提取的方法研究了2种不同生物炭施用对污染红壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb化学提取形态的影响.结果表明,生物炭施用提高了土壤pH值和有机质含量.实验土壤中重金属Cu、Zn、Cd和Pb均主要以残渣态存在(分别为86.11%、63.30%、66.24%、50%),施用鸡粪生物炭(P)后Cu、Cd和Pb的可还原态比例降低,Zn可还原态与Cu、Zn、Cd、Pb的酸可提取态和可氧化态的比例都有所增加.施用木屑生物炭(W)后Zn、Cd和Pb的可还原态比例降低,Cu、Zn、Cd和Pb的酸可提取态,Cu可还原态及Cu、Zn可氧化态的比例增加.总体来看,施用木屑生物炭(W)和鸡粪生物炭(P)后,Cu和Zn的残渣态所占比例分别降低了9.3%、27%,3.7%和16%,而Cd和Pb的残渣态比例分别增加了3.6%、3.0%,4.5%和3.7%,表明施用2种生物炭可以增加Cu和Zn的生物有效性,且施用P生物炭后增加的比例大于施用W生物炭;降低Cd和Pb的生物有效性,但施用2种生物炭后降低的比例相差不大.     

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态及其影响因素

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态, 分析其化学形态与土壤负荷水平、 理化性质的关系表明, 土壤中Pb和Cu主要以残渣态和有机结合态为主; Cd主要以残渣态和交换态为主; Zn主要以残渣态和铁锰氧化态为主. Cd的活性形态含量最高, 为31.98%. 交换态Cd和Zn含量及活性与土壤重金属负荷水平呈正相关; Cu和Pb铁锰氧化态的含量随负荷水平增加而下降; Zn和Pb碳酸盐结合态与负荷水平无关. 交换态Cd与土壤阳离 子交换量呈显著正相关, 而Cd的活性与土壤阳离子交换量呈显著负相关; 在碱性条件下, Cd, Cu, Pb和Zn的碳酸盐结合态与pH呈正相关; 重金属铁锰氧化态含量随着氧化还原电位的增加而降低, 而残渣态相反. Cu有机结合态与有机质呈显著正相关.     

广东东莞地区土壤-蔬菜系统重金属分布与富集特性分析

 对东莞地区常见的7种叶菜类蔬菜及其相应的土壤样品中Cu、Zn、Cr、Ni、Pb等重金属元素的全量和稀盐酸可提取态进行了分析。结果表明,蔬菜存在明显的有毒金属元素Pb、Ni超标和有益金属元素Cu、Zn缺乏问题。蔬菜重金属含量与土壤重金属总量和可提取态重金属含量均无显著的相关性,但基于可提取态含量的富集系数与蔬菜重金属含量具有显著相关性。因此,在评价土壤重金属污染对作物的影响时,仅仅用土壤重金属可提取态含量仍不足以有效反应土壤污染的生态危害性。不同品种蔬菜对同一重金属元素的富集不尽相同,总体而言,叶菜类蔬菜对金属元素的富集具有较强的选择性,对Cr的富集能力最强,其次为Zn、Cu、Ni,Pb最弱。但因土壤中Cr、Zn、Cu的可提取态含量及可提取态系数均较低,故作物未出现超标,蔬菜中Pb含量超标的成因较为复杂,以大气污染为主要来源。     

蓝田冶炼厂周边农田土壤重金属含量及形态分析

通过实地采样调查和室内样品分析,研究了陕西西安蓝田冶炼厂周边农田土壤重金属含量和形态分布特征,并运用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对该区重金属污染水平进行了评价.结果表明:水平方向上,距冶炼厂100 m处的表层土壤中Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的含量最高,分别达1 341.693、188.877、251.015、21.810 mg/kg,依次为国家土壤环境质量二级标准的3.833、0.630、2.510、36.349倍.随着距离的增大,重金属含量大体呈现先上升后下降最后趋于稳定的分布状况.剖面土壤中,重金属含量从表层到深层递减,0～30 cm变化幅度较大,30 cm以下基本上趋于稳定.从综合污染指数来看,表层土壤各样点的综合污染指数均大于3,说明该区农田土壤已处于重度复合污染等级.表层土壤中,Pb以可还原态为主、Zn主要存在形式为可还原态和残渣态、Cu主要为残渣态(含量平均值高达74.619 mg/kg),而Cd则以乙酸可提取态和可还原态为主,二者之和占全量的72.508%.     

有色冶炼废渣的矿物学特征与环境活性

通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪分析、BCR法三步连续提取及元素化学分析,对某有色冶炼废渣中重金属的赋存状态、环境活性及其释放机理进行研究。研究结果表明:废渣中主要有价金属为Fe,Zn,Cu,Pb,Ag和In等,主要毒害元素为Pb,Cd和As等。废渣矿物相中Fe主要以单质铁、铁的氧化物和硫化亚铁存在,Zn主要以闪锌矿存在,Pb主要以方铅矿存在,Cu和Cd主要以硫化矿物等形式存在;Ag和In则很可能以类质同相镶嵌在闪锌矿晶格中;废渣中Zn,Cd,Cu和Pb主要以残渣态为主;酸可提取态含量相对较低,而可还原态和可氧化态含量相对较高;在我国南方地区,酸沉降、微生物作用及原电池效应共同影响废渣中重金属的溶出,为生物浸出废渣中有价金属,实现其资源化和无害化提供了理论依据。     

三种螯合剂对土壤重金属Cd和Zn形态变化的研究

螯合诱导植物修复技术目前在重金属污染土壤治理领域中具有广阔的发展前景;而土壤中重金属的生物有效性一直是这项技术中的关键。在实验室条件下,利用土壤培养和BCR(the Community Bureau of Reference)连续提取方法,研究了外源重金属Cd、Zn在土壤中的形态转化以及EDTA-Na2、DTPA和酒石酸三种螯合剂的添加对土壤中Cd、Zn形态的影响。结果表明:原土中的Zn主要以可还原态为主,残渣态和可氧化态次之。原土中的Cd含量较少,主要以残渣态主。外源Cd、Zn进入到土壤后,重金属各个形态含量明显增加,主要集中在酸可提取态中。EDTA-Na2、DTPA和酒石酸添加后,土壤中Cd、Zn的酸可提取态明显提高,可还原态和可氧化态含量降低,残渣态没有明显变化。三种螯合剂的添加浓度和Cd、Zn的有效态有着明显的线性相关性,其中DTPA的相关性最高。EDTA-Na2在1.25 mmol.kg-1的时候对Cd和Zn活化效果最好;比对照组分别提高了34.16%和23.24%,说明EDTA-Na2在1.25 mmol.kg-1的施加浓度下,对修复重金属污染土壤中的Cd和Zn具有较大潜力。     

何家小岭尾矿库周边土壤重金属污染状况分析及潜在风险评价

对合肥市庐江矿区何家小岭尾矿库周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,通过内梅罗指数法和风险评价编码法(RAC)对其污染状况进行评价。结果表明,除Ni外,其他重金属元素均高于庐江县土壤背景值,其中Cu、Cd两种元素超过风险筛选值(GB15618-2018)。土壤中金属元素(除Cd以外)主要以残渣态为主,Cd元素的弱酸提取态占相当大的比例(11.25%～52.18%),金属元素弱酸提取态顺序由大到小依次为Cd、Zn、Ni、Cu、Pb、As、Cr。基于单因子和内梅罗污染的结果表明,Cu、Cd、As属于轻微污染,土壤重金属总体水平属于轻度污染,基于形态的RAC表明该地区Cd为高风险,Zn为中风险,其他元素无风险或具有较低的风险水平。     

吉林省西部土壤中重金属的形态及其潜在生态影响评价

在吉林省西部5种主要类型土壤中共采集土壤样品144件,对其中Hg、As、Cd、Zn、Cr、Cu、Pb、Ni等重金属的含量进行了测定,并采用7步连续提取法对土壤中重金属的形态进行了分析。结果表明吉林省西部草原区土壤中重金属的含量均低于国家土壤质量标准中的一级标准,重金属含量处于自然背景水平;从土壤重金属总量来看,土壤基本没有受到重金属的污染;土壤中As、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb主要是以残渣态存在,其潜在生态影响较小;而Hg、Cd主要以腐殖酸结合态等活性态存在,其潜在生态风险相对较大;风沙土、盐碱土中Hg的生态风险大于其它类型土壤;而栗钙土、草甸土中Cd的生态风险大于其它类型土壤。     

贵州晴隆大厂锑矿区周围土壤重金属污染状况的分析与评价

对贵州晴隆大厂锑矿矿区周围土壤中重金属的总量和化学形态进行了详细研究.研究结果表明,该矿区周围土壤综合污染指数为23.32,周边土壤已受严重污染,矿山周围土壤重金属含量依次为Zn＞Sb＞Pb＞Bi＞Cu＞As＞Cr＞Ni＞Cd;该矿区重金属污染物的化学形态总的分布趋势为可交换态＜可还原态＜可氧化态＜残渣态,因此,总体来...     

城市交通对道路周边土壤重金属污染影响的研究

为研究城市公路交通对路边土壤重金属污染的影响,以北京市西三环主要立交桥路段为研究样区,采用火焰原子吸收光谱法,对土壤中重金属Ni,Cr,Pb,Cu,Zn,Cd的含量进行了测定,并采用改进的BCR连续提取法,对土壤样品中各种重金属的存在形态进行了分析。研究表明:除Cu外,道路周边土壤中其他重金属含量总体上均明显高于同一地区远离交通干道的清洁区土壤;其中Ni,Cr,Pb,Zn,Cd最高分别较清洁区高1.17倍、1.59倍、2.20倍、1.77倍和1.96倍。从各种重金属的形态分布特点看,Cd主要以酸可提取态和氧化物结合态存在;Pb主要以有机物与硫化物结合态存在;Cu,Cr,Zn,Ni主要以残渣态存在。     

Progress of biodegradable metals

Biodegradable metals(BMs) are metals and alloys expected to corrode gradually in vivo, with an appropriate host response elicited by released corrosion products, then dissolve completely upon fulfilling the mission to assist with tissue healing with no implant residues. In the present review article, three classes of BMs have been systematically reviewed, including Mg-based, Fe-based and Zn-based BMs.Among the three BM systems, Mg-based BMs, which now have several systems reported the successful of clinical trial results, are considered the vanguards and main force. Fe-based BMs, with pure iron and Fe–Mn based alloys as the most promising, are still on the animal test stage. Zn-based BMs, supposed to have the degradation rate between the fast Mg-based BMs and the slow Fe-based BMs, are a rising star with only several reports and need much further research. The future research and development direction for the BMs are proposed, based on the clinical requirements on controllable degradation rate, prolonged mechanical stability and excellent biocompatibility, by optimization of alloy composition design, regulation on microstructure and mechanical properties, and following surface modification.     

金属熔体扩散的研究进展

金属熔体的扩散既是熔体设计材料过程的重要参量,也是凝聚态物理领域研究物质输运性质的重要内容.然而由于实验测量上的困难,其相关研究进展不是很显著.在国内,熔体扩散的实验研究几乎是空白,理论研究也很少.本文结合最新的基于X-射线成像的原位测量技术及中子散射技术来系统介绍目前金属熔体扩散的测量手段,并归纳和总结了地面和空间环境下的扩散实验测量结果;同时对扩散机制的理论模型也作了简单的介绍;最后展望了熔体扩散研究的前景以及在我国开展熔体扩散研究的必要性.     

金属表面膜对金属红外激光加热吸收的影响的研究

从金属的热传导特性,导出金属受CO_2红外激光辐照时,金属的温度与吸收率的关系。给出用微处理机控制自动曝光和采样,测量几种国产金属材料具有不同表面膜时的吸收率,以研究表面膜对加热吸收的影响。     

液态金属粘滞性的研究进展

粘滞性是液态金属的重要物性之一,研究液态金属粘滞性不仅对揭示粘滞性的物理机制具有理论意义,而且对材料制备具有重要的实际意义.目前国内外许多学者致力于这一研究领域并已取得了一定进展.列举了测量液态金属粘度的实验方法,讨论了影响粘度测量准确性的几个因素,阐述了粘度与液态金属结构及其它几种物性的关系,并介绍了计算机模拟技术中的蒙特卡罗(MonteCarlo)方法和分子动力学(MolecularDynamics)方法在研究液态金属粘滞性方面的应用.     

Plasmon hybridization for real metals

We present three important extensions of the plasmon hybridization (PH) method: a generalization of the method to include realistic non-Drude dielectric permittivities for metals, the development of an algorithm for the calculation of plasmon-induced electric field enhancements, and the extension of the PH method to the modeling of plasmonic Fano resonances. We illustrate these developments with an application to a silver nanosphere dimer and a symmetric silver nanosphere heptamer.     

Mechanism of liquid zinc corrosion on metals

Two kinds of materials, soluble and insoluble in liquid zinc, such as Fe and FeB, are separately dealt with. A new theory is presented for insoluble materials. Based on the theory, the surface defects of insoluble materials are the main reason that the matcrials are correded.     

关键金属超常富集成矿和高效利用

 关键金属（critical metals）或关键矿产资源（critical minerals）是国际上近年新提出的资源概念，指当今社会必需的安全供应存在高风险的一类金属元素及其矿床的总称，主要包括稀土、稀有、稀散和稀贵金属。这些金属具有独特的材料性能，在新能源、信息技术、航空航天和国防军工等尖端行业具有不可替代的重大用途。据预测，未来几十年全球对关键金属的需求将迅猛增长。未来国际矿产资源和科技的竞争，在很大程度上将集中于对关键矿产控制力的博弈。因此，关键矿产的成矿机制、有效勘查和高效利用理论与技术的研究，已上升到世界发达经济体的国家战略层面。