水生植物组合培植对水体中重金属富集 效果研究

以蔺草(Juncus effusus)、水菖蒲(Acorus calamus)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)和慈姑(Sagittaria sagittifolia)4种水生植物为研究对象,研究了其两两组合培植对水中Cr6+、Zn2+、Pb2+、Ni2+、Cu2+的富集效果和转运系数。研究表明：水生植物组合对金属富集具有相对的专一性,选择适当的水生植物组合可提高植物对金属的富集量,(蔺草‖凤眼莲)和(蔺草‖慈姑)组合有利于富集Cr6+;(蔺草‖水菖蒲)、(水菖蒲‖慈姑)和(凤眼莲‖慈姑)组合有利于富集Zn2+;(凤眼莲‖慈姑)组合有利于富集Pb2+;(蔺草‖凤眼莲)和(蔺草‖慈姑)组合有利于富集Ni2+;(蔺草‖凤眼莲)、(蔺草‖慈姑)和(水菖蒲‖慈姑)组合有利于富集Cu2+。凤眼莲分别与蔺草、水菖蒲组合时,相互促进Zn2+转运;凤眼莲与蔺草组合时相互促进Ni2+转运。     

基于农户视角的耕地重金属污染影响因素研究*——以陕西省米脂县高渠乡为例

[目的]农户是农业土地利用最主要的决策单元,对耕地重金属累积起主导作用。通过对陕西省米脂县高渠乡典型村落耕地重金属污染的空间分异与影响因素研究,探讨黄土丘陵沟壑区不同类型农户耕地污染影响差异。[方法]选择性采集58个样品,通过单因子指数及内梅罗综合指数进行耕地重金属污染评价,运用普通克里金插值实现综合污染值空间可视化。采用多层次模型进行耕地重金属污染差异的机理研究。[结果](1)典型村落耕地单因子污染指数的平均值大小顺序为:PbZnAsCrCuNi;内梅罗综合污染指数介于1.44～1.99,皆处于轻度污染;自给自足型、兼业型和种植型农户综合污染平均值分别为1.66、1.71和1.73;(2)从空间分异来看,自给自足型农户耕地污染空间分布无规律,兼业型污染高值集中于中部地区,种植型污染从东北向西南递减;(3)多层次模型结果显示,自给自足型耕地重金属污染与农户年龄、劳动力数量和地块距离显著相关;兼业型与种植面积、农业收入及地块所处高程和距道路距离显著相关;种植型与保护意识、劳动力数量和农产品价格显著相关。[结论]基于农户视角探讨耕地重金属污染能对黄土丘陵沟壑区发展绿色农业,保护生态环境提供科学依据,是促进区域农业发展与环境保护并行的有效手段之一。     

农用地土壤重金属空间变异及合理采样数确定

［目的］通过对土壤重金属含量的空间分布和和合理采样数量研究,可为农用地土壤环境质量调查提供帮助。［方法］在江苏省宜兴市农用地共布设1 139个采样点,测定了土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的含量,利用经典统计法和地统计分析对土壤重金属的空间变异性进行了研究,并采用克里格法（Kriging）确定土壤重金属合理采样数目,相比于普通克里格法（Ordinary Kriging）,协克里格法（Co-Kriging）插值利用与目标变量相关性较好的辅助变量,可以更合理地确定采样数量。［结果］县域尺度研究区土壤中6种重金属元素空间变异系数范围为3066％～12537％,其变异系数由大至小为Cd>Cu>Hg>Pb>Zn>As,且这些土壤重金属均在一定范围内存在中等空间自相关,空间相关距排列为Cu=Pb>Cd>As>Hg>Zn; 6种土壤重金属与Fe2O3、OM间相关性极显著,且土壤Zn和Cd与土壤pH间相关性极显著,以此作为协同克里格插值的基础。为保证土壤重金属协同克里格的插值精度,土壤Cd的合理的采样点数量应该在1 139个以上,土壤As、Cu、Hg、Pb、Zn可减少至1 025个。［结论］研究可为县域尺度农用地土壤重金属空间变异和采样调查研究提供参考,为制定农用地重金属防治决策提供科学依据。     

镉超标耕地的安全利用评价与优化配置方案

[目的]提出分不同pH、不同地类对重金属超标耕地安全利用评价思路,并以A镇为例探讨了以地类转换、作物调整、园艺措施或其他适当的修复措施以及农用地转为非农用地等措施为途径的优化配置方案。[方法]文章选用单因子污染指数评价法,分不同pH值、水田、旱地、菜地对重金属镉超标耕地进行安全利用评价,采用反距离加权插值法得到整个研究区镉含量空间分布图。基于安全利用评价结果及其空间分布特征,分不同pH值探讨了以地类转换、作物调整、园艺措施或其他适当的修复措施以及农用地转为非农用地等措施为途径的优化配置方案。[结果]通过进一步分析评价结果空间分布特征发现A镇土壤大部分无污染,其中镉严重污染的水田土壤面积大于旱地土壤面积,空间分布主要受当地人为活动影响。[结论]优化配置方案有效降低了镉超标耕地的相对污染程度和重金属对农产品安全的影响程度。     

天津市七里海滨海湿地沉积物重金属元素的空间分布特征

对七里海滨海湿地沉积物6种重金属元素进行系统分析,结果表明Cu、Zn、Pb、As、Cd 5种元素在沉积物中含量相对稳定,Hg元素在湿地沉积物中分布不均匀,变化较大。富集度分析表明,七里海滨海湿地重金属富集度划分为元素适中、轻度富集、中度富集3个级别,元素富集程度依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Hg＞As,As元素基本介于元素适中和元素贫乏之间, Cu、Zn、Pb、Hg 4种重金属达到了轻度富集,说明该区已受到轻度污染,Cd元素已到达中度富集,说明该区已受到中度污染,应引起重视。     

杭州市和睦湿地农田土壤重金属污染评价及关联特征研究

调查了和睦湿地农田土壤中的重金属污染现状,结果表明：南星桥、九曲桥、幸福桥和九曲桥南土壤中的Cu、Zn、Ni全量相对较高;从单项污染指数看,俞家桥北土壤中Zn的单项污染指数超过1.0,其它均小于1.0,受污染影响不大;从综合污染指数看,和睦湿地多处农田土壤属安全级,达清洁水平,但少数土壤重金属污染等级已达警戒级。从单项累积指数看,和睦湿地农田土壤中重金属Cu、Zn、Ni和Pb的累积程度相对较高;从综合累积指数看,和睦湿地农田土壤中重金属污染多为中度或轻度累积。就土壤重金属含量与其理化性质相关分析发现,土壤Cu含量与土壤速效K含量呈显著负相关,而与土壤阳离子交换量呈显著正相关;土壤Ni含量与土壤速效P、速效K含量呈显著负相关。和睦湿地农田土壤重金属多达中、轻累积水平,且可能与土壤肥料施用方式密切有关,应引起相关部门高度重视。     

环保型气相防锈剂的研制

安全、无毒、环保是气相防锈剂的发展趋势。为了对国内以亚硝酸钠为主要成分的气相防锈剂进行更新换代,研究制备了环保型气相防锈剂。采用静态吊片法和动态盐雾试验,对苯甲酸钠、苯并三氮唑、乌洛托品、碳酸环己胺4种物质进行缓蚀研究,通过单组分及多组分复配进行静态防锈甄别实验,研究了苯甲酸钠、乌洛托品、苯并三氮唑和碳酸环己胺在5%(质量分数)NaCl氛围中对Q235型钢片腐蚀行为的影响。实验结果表明:优选配方以苯甲酸钠为主要原料,m(苯甲酸钠)∶m(乌洛托品)∶m(苯并三氮唑)∶m(碳酸环己胺)=5∶2∶2∶1;经盐雾试验对配方的防锈效果进行验证,发现当其以薄膜形式使用时,试样在15d后仍保持光亮无锈。此气相防锈剂不仅安全高效,而且低毒环保,具有协同增效作用,可作为对以亚硝酸钠为主要成分的气相防锈剂的更新换代产品。     

低散射目标支撑金属支架的外形参数优化

低散射金属支架用于电磁散射测量中的目标支撑,是隐身飞行器设计制造过程中的重要装备。合适的支架外形可以降低自身电磁散射及变形,对于减小测量误差十分重要。通过理论计算、软件仿真、紧缩场测量的方法,从尖劈边缘绕射和行波散射的角度分析了金属支架外形参数对支架散射的影响机理,并考虑了支架变形带来的背景对消误差。在理论分析基础上,通过建立三维参数模型利用FEKO软件优化的方法,获得了工作在C频段和X频段下金属支架的最优散射倾角和截面形状,并比较了其力学变形的优劣,综合考虑散射性能和力学性能得到优化结果。提出了60°的最优倾角和70°的重载目标用倾角,以及一个后部长度占全长26.9%的非对称卵形优化截面,该截面形状可均衡降低支架垂直极化和水平极化方向的电磁散射。给出了倾角变化下尖劈绕射和行波散射变化趋势不同决定了存在优化倾角的结论,和支架前劈夹角和照明区截面长度尽量同时减小的低散射截面设计原则。研究成果对低散射金属支架设计工程化和降低电磁散射测量误差具有重要意义。     

金属材料工程专业实践教学研究与实践

根据当前社会对金属材料工程专业人才培养的要求,我系建立了新的实践教学体系,加强综合性、设计性、创新性实验,强化学生毕业设计的质量监控工作,注重在生产实习中培养学生工程素质。     

离子型稀土矿区土壤中重金属迁移转化特征

稀土矿长期开采导致矿区生态环境破坏问题日益严重,尤以重金属污染问题更为引起人们的广泛关注。文章简要分析了离子型稀土矿区重金属的来源及重金属对土壤、植物、人体产生的影响,并对稀土矿区重金属的迁移转化特征的影响因素(土壤质地、pH、有机质、稀土元素)进行详细综述。针对重金属污染问题与矿山可持续发展密切相关,提出了重金属污染防治的建议,以期为土壤生态安全和环境可持续发展奠定理论基础和科学依据。