Scanning proton microprobe microanalysis for the assessment of homogeneity of IAEA urban dust reference materials

In order to develop new reference materials for microanalytical nuclear techniques, scanning proton microprobe(SPM) technique was used to determine homogeneity level within 100x200 μm2 micro-area on the small pieces of IAEA urban dust reference materials. The experimental methods were described in detail. The results show that IAEA-396A/M Vienna urban dust is homogeneous enough for small sample analysis of standard reference material (SRM).     

北京城区可吸入颗粒物(PM10)的矿物学研究

使用X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜技术(SEM/EDX)对北京PM10中的矿物组分进行了分析.结果表明,北京PM10中的矿物组分存在明显的季节变化规律,春季PM10中的矿物组成种类最多;秋季PM10中的矿物种类最少;在夏季PM10中,矿物的种类有所减少,却有新的物种出现,如NH4Cl、K(NH4)Ca(SO4)2?H2O、As2O3?SO3等.粘土矿物是北京PM10中含量最高的矿物,石英的含量次之,其他依次为方解石、石膏、长石、白云石以及其他矿物颗粒;北京PM10中还存在一定数量的复合颗粒,颗粒表面常有S、Cl元素的存在.     

不同管材水管与静态自来水水质间的相互影响

对比了铝塑复合管(PAP)、铜管、不锈钢管和镀锌铁管对静态自来水的总有机碳(TOC)、溶解氧(DO)、浊度、细菌总数和大肠菌群等水质指标的影响。实验结果表明,铜管对自来水水质指标影响最小,且具有良好的卫生性能。同时,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)的观察,对比分析了铜管和铝塑复合管在浸泡实验前后其内表面形态特征的变化,结果显示自来水中浸泡10个月以后,铜管内表面密集地分布着块状的孔雀石晶体,而铝塑复合管内表面已严重变形,产生很多褶皱。     

A2/O工艺强化反硝化除磷体系中微生物特性分析

为了更直观地认识反硝化除磷体系中生物脱氮除磷机理及运行状态,本文尝试了对A2/O工艺强化反硝化除磷体系在稳定运行期的活性污泥采取直接染色的手段,观察聚-β羟基丁酸(PHB)和聚磷酸盐(Poly-P)的沿程变化状况,同时结合活性污泥的电镜扫描图像,考察该系统的微生物菌群特征.试验结果表明,在厌氧阶段,微生物细胞内PHB的量大幅提高,上清液中磷酸盐的含量上升,聚磷酸盐含量明显下降,粒径为1~1.5μm、呈球状和棒状的菌群构成的葡萄状细胞簇占居优势;在缺氧阶段,微生物细胞内PHB的量下降,上清液中磷酸盐含量下降,聚磷酸盐含量上升,粒径为0.5~1μm的椭球菌与1.0~1.5μm的球杆菌占优势;在好氧阶段,微生物细胞内PHB的量较低或接近零,上清液中磷酸盐的含量接近零,聚磷酸盐含量明显上升,此时粒径1.0~1.5μm的球菌以单个或成对出现,球菌不再饱满,呈现接近消失的状态.相比之下,单纯的脱氮系统则不存在上述微生物特性的变化.图8参12     

重构土壤垂直剖面重金属Cd赋存形态及影响因素

针对矿业废弃地高背景值-历史矿业源相叠加区下土壤重金属Cd污染问题,以西南地区某历史硫磺矿业废弃地重构土壤为研究对象,采集剖面土壤共30个样品,分析测试土壤样品中镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和汞(Hg),利用电镜扫描-能谱分析(SEM-EDS)和重金属形态连续提取的BCR方法,分析不同土层厚度下Cd的赋存形式,运用风险评价编码法(RAC)和次生相与原生相分布比值法(RSP)对其进行有效性评价,以及对不同理化性质下Cd各形态的变化规律进行了初步探讨.结果表明,研究区5种重金属中Cd全量的富集系数最高,达4以上;通过形貌特征可以发现,样品中存在较多的次棱角状、棱角状颗粒,不同深度下的能谱特征显示结果相似,均含有Cd、Fe、S和As等元素,Cd元素是以类质同象形式存在;对Cd进行潜在风险评价,RAC结果显示为中等风险及以下,RSP结果主要为重度污染;重金属全量是影响Cd各形态含量分布的最主要因素,其次pH、有机质和CEC,对垂直深度的土壤Cd赋存形态也表现出不同程度的影响.该研究结果可为进一步了解Cd在剖面土壤的活性、迁移规律、生物毒性和赋存形式提供科学依据.     

Thermal runaway reaction for highly exothermic material in safe storage temperature

Highly exothermic materials have caused many serious accidents involving storage and transportation, due to being thermally reactive. The safe storage and management of these materials is still a critical problem in many countries. Our aim was to study the thermal hazard of thermal reactive materials, such as a propellant, by employing differential scanning calorimetry (DSC) non-isothermal tests and isothermal tests, and then comparing the kinetic parameters by isothermal and non-isothermal of kinetics. The chosen approach was to obtain reliable thermal decomposition by a safe and effective method, which acquired the kinetic and safety parameters of storage conditions that could be applied as highly exothermic materials' reduction of loss prevention and energy potential for safer design during storage transport and processing operations.     

北京市沙尘天气中矿物单颗粒的物理化学特征

应用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱仪,研究了2005年4月北京市区2次典型沙尘天气PM₁₀样品中矿物单颗粒的形貌、数量-粒度分布和化学组成.研究表明:沙尘天气样品中的矿物颗粒呈边缘锋利的不规则状;数量-粒度分布在1.0～1.5　μm出现明显的峰值.根据X射线能谱的定量数据,将721个矿物单颗粒分为7类.沙尘天气样品中的矿物颗粒主要以硅铝酸盐和石英矿物为主,并且有富Ca颗粒出现.大部分颗粒是2种或更多种矿物的内部混合物.沙尘天气富Ca颗粒占矿物单颗粒总数的5.9%,主要以CaCO₃以及硅铝酸盐或石英的混合物的形式存在;非沙尘天气样品中富Ca颗粒含量高达14.5%,其中约有一半来自人为源排放.单个矿物颗粒中Ca含量以及m(Ca)/m(Al)可以用来区分外来沙尘源与本地矿物颗粒.      

Seventy‐One Important Questions for the Conservation of Marine Biodiversity

The ocean provides food, economic activity, and cultural value for a large proportion of humanity. Our knowledge of marine ecosystems lags behind that of terrestrial ecosystems, limiting effective protection of marine resources. We describe the outcome of 2 workshops in 2011 and 2012 to establish a list of important questions, which, if answered, would substantially improve our ability to conserve and manage the world's marine resources. Participants included individuals from academia, government, and nongovernment organizations with broad experience across disciplines, marine ecosystems, and countries that vary in levels of development. Contributors from the fields of science, conservation, industry, and government submitted questions to our workshops, which we distilled into a list of priority research questions. Through this process, we identified 71 key questions. We grouped these into 8 subject categories, each pertaining to a broad component of marine conservation: fisheries, climate change, other anthropogenic threats, ecosystems, marine citizenship, policy, societal and cultural considerations, and scientific enterprise. Our questions address many issues that are specific to marine conservation, and will serve as a road map to funders and researchers to develop programs that can greatly benefit marine conservation. Setenta y Un Preguntas Importantes para la Conservación de la Biodiversidad Marina     

纳米铁锰氧化物对钒的吸附特性研究

为寻求处理土壤和地下水钒污染的吸附剂,采用模拟实验,开展了纳米铁锰氧化物(MnFe_2O_4)对五价钒(V~(5+))的吸附特征研究,分析了纳米铁锰氧化物浓度、pH值、时间、温度和初始钒浓度等因素对MnFe_2O_4吸附V~(5+)的影响,以揭示纳米铁锰氧化物的吸附动力学及热力学等特征,并通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)等表征方法分析了纳米铁锰氧化物吸附V~(5+)的机理.结果表明,在初始钒溶液为100 mg·L~(-1),MnFe_2O_4加入量为0.1 g,pH=4,温度为25℃的条件下,吸附过程在24 h达到平衡,且此条件下有最大吸附值和吸附率,分别为15.14 mg·g~(-1)和60.54%.纳米铁锰氧化物吸附钒的动力学过程符合伪二级动力学模型,等温吸附线符合Langmuir模型.热力学研究表明,升高温度有利于吸附,吸附过程为吸热过程.由扫描电镜结果可知,纳米铁锰氧化物有较大的比表面积,可提供较多的活性位点.因此,纳米铁锰氧化物可作为一种吸附材料用于钒污染废水处理.     

牛眼虹膜定位算法研究及其在肉食品追溯系统中的应用

为实现动物个体的精确鉴别,提高肉食品的安全性,将动物虹膜识别技术引入到肉食品供应链中,构建了基于虹膜识别的肉食品安全可追溯系统业务流程,实现了肉食品"从农场到餐桌"的安全保障;并以牛眼虹膜为例,根据其非同心椭圆的结构特征和图像仿射变换不变特征的原理,提出了一种牛眼虹膜快速定位方法。将牛眼虹膜内、外边界分别转化为圆形,对内边界采用灰度均值法粗定位与"三点定圆"精定位相结合的方法实现,对外边界设计了一种逐点扫描分层圆环算法来精确拟合。实验结果表明:该方法避免了虹膜信息丢失,减少了空间参数的选择运算。