环境化学开放性实验设计:重金属污染土壤的化学淋洗*

介绍了一个开放性环境化学实验。该实验以被重金属污染的土壤为研究对象,分别使用稀盐酸、乙二胺四乙酸、氯化钙为淋洗剂,对其进行化学淋洗修复。通过电感耦合等离子体光谱仪分析比较修复前后土壤中铅、镉的含量,用以帮助学生加深理解配合/螯合作用、酸-碱反应、离子交换反应、胶体的性质、土壤重金属形态、土壤性质与组成等相关环境化学知识。实验所用的土壤样品由学生自选,不同类型土壤的理化性质影响淋洗效果,从而增加了实验结果的不确定性。本实验贴近学科前沿且联系工程实际,可激发学生独立思考和探索精神,提高学生的科研能力与解决复杂问题的能力。     

燃煤电厂异相凝并飞灰重金属淋滤特性

采集了燃煤电厂的异相凝并后飞灰，分析了其物理化学特性。并通过淋滤实验研究了飞灰中重金属As、Se、Pb的环境稳定性。结果表明，凝并飞灰的粒径峰值为138.04 μm，而粉煤灰为60.26 μm；凝并后细颗粒凝聚成了较大的颗粒；凝并飞灰中重金属As、Se、Pb含量均高于同工况下粉煤灰中的含量，且后序脱硫环节所产生石膏中重金属的含量有所下降；批淋滤实验研究结果表明，凝并飞灰中的重金属浸出能力受淋滤液的pH值影响较大，温和环境和碱性条件抑制了As的浸出，酸性和碱性条件抑制了Se的浸出，而碱性条件抑制了Pb的浸出。柱淋滤实验研究结果表明，在酸性溶液和水溶液中，凝并飞灰的重金属浸出能力均受到了抑制。     

重金属铊在环境介质中的分布及其迁移行为

铊是剧毒重金属元素,它在自然界中是典型的稀有分散金属。环境介质中铊的自然本底值较低,但随着铊矿床的开发和铊资源的广泛应用,岩矿石中的铊在自然力或人为作用下向环境介质中迁移。综述了铊在岩（矿）石、土壤、水体、动植物和人体中的分布,以及在上述环境介质及大气中的迁移行为。研究表明,人类活动是导致环境介质中铊含量增加的主要原因。铊在环境介质中的迁移是反复循环的复杂过程,通过风化、溶解、淋滤、吸收、沉降、固结等方式在环境介质中循环往复,从而危害环境生态和人体健康。铊污染应引起人们的普遍重视。     

土壤-温郁金体系中重金属的吸收富集研究

通过盆栽实验研究了铅（Pb）、镉（Cd）、铜（Cu）、汞（Hg）和砷（As）污染条件下,温郁金和种植土壤中重金属含量,分析了植物对重金属的吸收富集能力。结果表明,随着土壤中污染物的投加量增强,Cu、Pb、Cd、As元素主要集中在根部,而Hg元素由于其极易挥发的特性,其块根中含量反而随着Hg投加量的增加而减小。温郁金对不同元素的吸收富集能力不同,对Cd的富集能力最强,对Hg的富集能力最弱。     

城市灰尘重金属含量对城市土壤重金属的影响--以金华市为例

为系统了解城市重金属污染特性,采集了金华市不同功能区的城市灰尘与城市土壤样品,获得重金属含量,并对数据进行了统计分析。结果表明：（1）灰尘中重金属含量均高于土壤,含量最高的 Mn,平均质量分数为770．62 mg/kg,其次为 Zn,为696．72 mg/kg。土壤中 Mn 元素质量分数最高,为537．60 mg/kg。（2）灰尘、土壤中重金属均为中等变异,且土壤变异程度高于灰尘,说明土壤中的重金属受外界扰动更大。（3）城市灰尘和土壤中 Zn 元素表现为显著正相关,说明其对土壤有影响, Cu、 Pb 和 Mn 表现为正相关, Nb 基本不相关, Cr 为负相关,但相关性均不显著。     

浅谈重金属元素在土壤中的迁移及黏土矿物对其修复作用

重金属元素在土壤中的存在形式有多种,且迁移能力各不相同,而影响重金属元素形态的因素是土壤p H、土壤植物根际环境,重金属元素迁移的过程还受到土壤类型、含水量以及土壤中有机和无机配体的影响。黏土矿物具有良好的吸附作用,它主要是通过离子交换、配合反应和共沉淀反应来修复土壤中的重金属污染。     

石嘴山电厂煤中微量元素的迁移释放行为

应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和原子荧光光谱（AFS）对中国西北部石嘴山电厂的原煤、底灰和飞灰中Hg、As、Se、Pb、Cr、Cd、Mo、Ni、Co、U和Th 11种微量元素的含量进行了测定。根据底灰和飞灰的产率, 结合微量元素在底灰和飞灰中的含量计算了电厂燃煤过程中微量元素的挥发性。结果表明, Hg、Cd、Se、As四种元素在燃煤过程的挥发率均在50%以上, 最高可达70%。通过对底灰和飞灰在酸性介质下的柱淋滤实验研究了底灰和飞灰中微量元素在60h内的迁移释放行为。Mn、Ni、Co、As四种元素的最大淋出率均超过2.0%, 最高接近10.0%, 并且还未达到淋滤平衡。根据微量元素的挥发和淋滤释放特性建立了电厂煤中有害微量元素在燃烧和淋滤过程中的释放分配模型。结果显示, 燃煤过程中的挥发是微量元素释放的主要形式, 部分元素的淋滤释放也可对周围水环境造成污染。
     

土壤环境生态对重金属元素迁移影响分析

作物中重金属元素主要来自土壤，其含量与作物种类和土壤环境有关。土壤中重金属元素含量、土壤pH值、Eh值、土壤化学组成、土壤质地等环境因素都影响作物中重金属元素含量。土壤pH值和Eh值影响重金属元素的活动性。重金属元素的水溶态容易被作物吸收，而难溶态和被土壤胶体固定的重金属元素，不能被作物吸收。同种作物重金属元素含量的差异主要取决于土壤环境。     

10种有机酸对电子烟中陶瓷雾化芯的重金属迁移影响

为研究10种有机酸对电子烟中陶瓷雾化芯的重金属迁移影响,配制不同含量有机酸的电子烟烟液,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）对陶瓷雾化芯在加速老化条件下迁移至烟液及气溶胶中的金属元素进行测定,评估重金属在该陶瓷芯中的雾化效率及有机酸的影响。结果表明：烟液、气溶胶方法中各元素的检出限分别均<10μg/kg、≤0.055μg/100口;不同类型和含量的有机酸对重金属的迁移影响不一,柠檬酸、乳酸、苹果酸、乙酸对金属元素的迁移影响相对较大。各元素在气溶胶中的雾化效率为21.2%～45.9%。与未添加有机酸的空白对照组相比,柠檬酸、乳酸、乙酸、苯甲酸、苹果酸对气溶胶中Ni含量提升有显著影响（P<0.05）,柠檬酸对气溶胶中Cu含量提升有显著影响,5种酸对其他元素无显著性差异（P>0.05）。该方法准确可靠,适用于评估电子烟烟液及气溶胶中有机酸对陶瓷芯的重金属迁移影响。     

可溶性有机质对污染土壤中铊迁移行为的影响

目的 为了查明可溶性有机质（DOM）对土壤中污染元素铊赋存形态的影响,方法 采用形态分级提取方法,将土壤中的铊重金属分成酸可交换态、铁锰氧化物结合态、有机质结合态和残留态4组分,并采用Elan 6100型ICP-MS质谱仪测定各组分中铊的质量浓度.结果 DOM可降低酸可交换态的Tl,增加铁锰氧化物结合态和有机质结合态Tl的百分含量,但对残留态Tl的百分含量没有明显影响.因此,DOM可降低铊在土壤中的活动性,从而改变了铊在土壤中的迁移行为.结论 可溶性有机质（DOM）自身的络合（螯合）能力及其吸附特性是改变重金属铊形态分布的主要因素.     

虚拟实验技术在化学实验教学中的应用与实践

虚拟实验技术是在虚拟现实技术基础上发展起来的一种新型实验教学模式,它利用仿真、网络、传感、多维动画等技术弥补了真实实验危险、耗时长、现象不明显等不足,特别是在微观展示、反应机理模拟以及易燃易爆等实验教学上有着不可替代的作用。采取抽样调查、问卷、访谈等方式调查了我国虚拟实验在化学实验教学中的应用现状,并通过案例实践验证了虚拟实验在化学实验教学中的作用与成效。     

微型化学实验在基础化学实验教学中的研究

微型化实验由于较好的教学效果和显著的经济与社会效益,成为当前化学实验教学改革的方向之一。基于此,从实验仪器装置、实验条件、实验方法、实验内容、创新性、与探究教学的整合这五个方面对微型化学实验在基础化学实验教学中的研究进行了总结,从而为微型化学实验应用于基础化学实验教学提供参考。     

“思想实验”的价值及在实验教学中的实践路径*

对“思想实验”的发展历程及其在科学和技术创新活动中的意义进行了综述。提出了将“思想实验”与化学实验教学结合的启发式教学策略,优化了现行的化学实验教学流程。采用引导学生对实验步骤的设计思路进行反向逻辑推理和分析的教学方法,能够提升学生的创新思维和创新实践能力。     

“化学实验教学论”课程中论证教学的探索——以喷泉系列实验为例

在职前教师教育类课程"化学实验教学论"中,以喷泉相关实验为例,设计论证问题和评价细则,开展论证教学的实践和探索。研究细致分析并揭示了职前教师在论证建构中存在的理由不充分,逻辑推理欠严密;忽略前提条件或特定背景;多采用直觉启发式,少采用系统分析式等问题。这为提高职前教师科学论证能力提供了参考。     

化学实验教学中的“思想实验”及其教学价值研究

从教师的实验设计、学生的实验准备、教科书等3个维度探查了化学实验教学中恩斯特·马赫所定义的"思想实验"的成分。在此基础上分析挖掘了"思想实验"的教学价值,即教师可借助思想实验优化实验教学设计;学生可借助思想实验优化实验准备问题;教师可用思想实验来彰显化学学科魅力。     

综合设计性实验在药学有机化学实验教学中的应用

为了提高有机化学实验教学质量，培养学生的科研素养和创新能力。根据药学相关专业培养目标，开设了"5，5-二苯基乙内酰脲制备"综合设计性实验项目，学生通过文献检索、方案制定、合成条件探索及优化、结果分析等实践环节，不仅提高了实验技能和分析解决问题的能力，而且深刻感受到了绿色化学在有机合成中的重要意义。由此可见，综合设计性实验在培养学生创新能力和综合素质方面发挥着重要作用，值得进一步推广和完善。     

也议探究性实验与验证性实验

化学新课标教科书以其内容的灵活性与栏目的丰富性给了教师、学生一个广阔的空间."实验探究"栏目,除了很多是有留有空白的"任务驱动式"以外,似乎比之前对探究式学习的理解要简单,甚至有人认为其与以前的验证性实验没有多大区别.因为以前对验证性实验,常常有人将它看作是一个与探究性实验相对立的事物.为了更好地使用好新课标教科书,扎实地开展好有效教学,有必要对探究式实验与验证性实验的内涵与外延以及学习的本质再作一些探讨.     

演示钾在空气中燃烧实验的改进

人教版《化学2(必修)》物质结构元素周期律一章里第一节元素周期表中安排了钾在空气中燃烧的实验,并且明确规定此实验由教师演示[1],但是用教材中安排的操作将一干燥的坩埚加热,同时取一小块钾,擦干表面的煤油后,迅速投到热坩埚中,观察现象。作为演示实验,钾在坩埚中燃烧不利于学生观察。     

石棉在化学实验中的应用

石棉疏松柔软,化学性质稳定耐高温,在化学实验中用途很广。把石棉用酸洗净后晾干。     

化学仿真实验平台在高师中学化学教法实验中的应用

通过对中学化学教法实验开设现状及存在困难的分析以及对化学仿真实验平台优势的分析,提出了将化学仿真实验平台运用于中学化学教法实验的思路和方法。实践效果表明,化学仿真实验平台在高师中学化学教法实验中具有实用价值。