放射性环境中优势细菌对水泥砂浆的腐蚀影响

微生物腐蚀是指由微生物或其代谢产物所引起的材料破坏和恶化。为了研究放射性环境土壤中优势微生物对水泥砂浆腐蚀的影响,以湖南铀尾矿场址土壤中富集培养筛选的优势细菌菌群作为砂浆试件的腐蚀质,采用浸泡腐蚀的方式,通过测试特定腐蚀龄期砂浆试件的质量损失、强度损失、碳化深度,并采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行微观分析,来研究微生物对砂浆的腐蚀作用。结果表明:随腐蚀龄期增长,细菌试验组的试件抗压强度明显低于无菌对照组,腐蚀龄期为168 d时,细菌试验组的抗压耐腐蚀系数降到0.86,而无菌对照组在0.9以上;细菌试验组质量损失率和碳化深度均高于无菌对照组,腐蚀龄期为168 d时,细菌试验组碳化深度达2.0 mm,是无菌对照组的2倍;微观结构显示,有细菌存在的条件下更易生成钙矾石晶体,从而影响砂浆的力学性能及耐久性。研究表明,优势细菌的存在能加速水泥砂浆的腐蚀。     

两种富集驯化条件下石油降解细菌菌群的特性研究

为了强化微生物修复石油污染土壤的效果,在实验室条件下,以传统的微生物培养技术为基础,结合分子生物学技术,对石油污染土壤经两种富集驯化培养基培养后的细菌菌群数量及细菌结构变化进行了测定和分析。结果表明:连续富集驯化4个周期后,在无机盐加原油富集驯化条件下,细菌浓度可以达到1.30×1012CFU/mL,比在牛肉膏蛋白胨加原油富集驯化条件下的细菌浓度(3.05×108CFU/mL)高4个数量级;从生物多样性看,无机盐加原油驯化得到的菌群更丰富,有11种细菌,而采用牛肉膏蛋白胨加原油驯化条件得到的菌群中只有4种细菌,当以原油为唯一碳源对土壤微生物驯化时,微生物数量较多,且多样性较高。在无机盐原油培养基条件下,菌群的石油降解率远高于牛肉膏蛋白胨原油培养基条件下菌群对原油的降解率,7 d和15 d的降解率分别可达到20.7%、13.2%和52.2%、35.7%。研究表明,不同的富集驯化方式对菌群的组成有较大影响,在未来应用中菌群的复杂性值得关注。     

无机-有机复合污染吸附材料的制备及性能研究

膨润土(NMB)是一种天然纳米吸附材料,通过改变表面性质和层间结构,能极大地提高其吸附性能和选择性.用半胱胺阳离子(MEA)与十六烷基三甲基季铵盐(CTMAB)复合改性膨润土,制得无机-有机复合污染吸附材料NMB-CTMA-MEA.利用X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DTA)、红外光谱(FT-IR)以及比表面积测定(N2-BET)等对吸附剂样品进行结构表征.研究了NMB-CTMA-MEA对混合水溶液中目标污染物对硝基苯酚(PNP)和重金属离子Pb2+的吸附性能及机理.结果表明,复合改性膨润土NMB-CTMA-MEA能协同吸附水中有机物PNP和重金属Pb2+.对水中对硝基苯酚的吸附机理主要为有机物在长碳链疏水介质中的分配;对水中重金属离子的吸附源于膨润土层间有机配体MEA的引入,其吸附机理为MEA与重金属离子Pb2+形成了稳定的配合物.     

超临界机组疏水系统发生流动加速腐蚀的影响因素以及预防

电厂汽水管道运行中流动加速腐蚀(FAC)现象普遍存在,危及电厂安全。随着机组参数的提高,针对超临界机组,通过模拟与现场实时数据分析得到疏水系统与给水系统一样存在较高的流动加速腐蚀现象。流体动力学、环境和材料因素是造成流动加速腐蚀的主要因素。由沧东电厂660 MW超临界机组的实时数据分析得到p H值、电导率、含氧量对其疏水系统发生流动加速腐蚀的影响关系,结合其采用的水处理方式,分析超临界机组疏水系统发生FAC的机理和原因,给出预防和抑制超临界机组疏水系统发生流动加速腐蚀的有效措施。     

铜铁共掺杂TiO2/膨润土光催化剂的制备及光催化性能

以溶胶-凝胶法、液相沉淀法和机械混合法制备了Cu-Fe双金属掺杂的TiO2/膨润土复合光催化剂,采用XRD、FTIR对其进行了结构表征,以紫外光和可见光催化降解直接天蓝染料废水为模型,考察了制备方法对催化剂光催化性能的影响。结果表明:各催化剂中均有锐钛矿型TiO2生成,且部分TiO2进入了膨润土的蒙脱石层间,改变了其层间的有序性,生成了Ti—O—Si键,实现了TiO2粒子与膨润土的复合。溶胶-凝胶法制备的催化剂中TiO2与膨润土的复合程度最高,Cu2+和Fe3+成功掺入了TiO2晶格,形成了复合半导体,拓宽了TiO2的光谱响应范围,使该催化剂表现出最优的光催化活性,并且该催化剂性能稳定,易于沉降分离,经高温活化再生后仍具有良好的催化活性,可重复多次使用,表现出良好的再生性能。     

有机膨润土对对硝基苯酚吸附性能的研究

以溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)和溴化十六烷基吡啶(CPB)两种表面活性剂对钠基膨润土进行有机改性,研究了改性后的有机膨润土的用量、介质pH值、作用时间、溶液中对硝基苯酚的浓度等因素对膨润土去除对硝基苯酚的影响.结果表明:同一浓度条件下,CTMAB-有机膨润土对对硝基苯酚的去除率和吸附量均比CPB-有机膨润土高;当对硝基苯酚溶液pH在2-10范围内,2种有机膨润土对对硝基苯酚的吸附性能变化不大,但当pH上升到12时,2种有机膨润土对对硝基苯酚去除率分别下降20.5%和36.2%.2种有机膨润土对对硝基苯酚的吸附可用Freundlich方程加以描述.     

二氧化碳入侵土壤包气带对微生物群落的影响

为探讨地质封存CO_2泄漏对土壤微生态环境的影响,以中国青海省西宁市平安县三合镇天然CO_2泄漏试验场土壤为研究对象,采用活菌计数法测定不同物质的量比CO_2试验区土壤微生物的菌落数目,应用PCR-DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)和16S r DNA文库技术对样品的细菌和真菌群落结构及遗传多样性进行分析。结果表明:当CO_2物质的量比由600μmol/mol增加到23 000μmol/mol时,土壤细菌、真菌数量明显增加,而放线菌数量显著减少;各试验区细菌和真菌多样性指数(H)、丰度(S)有所不同,土壤真菌多样性变化高于细菌;高物质的量比CO_2对真菌Geomyces sp.、根瘤菌unclassified_Rhizobiales等菌群的生长产生刺激作用,但对unclassified-Actinobacteria(放线菌群)、Sphingomonas sp.(鞘氨醇单胞菌属)等菌群的生长有抑制作用;3 010μmol/mol CO_2对真菌Ascomycota sp.(子囊菌门)、Phoma medicaginis(茎点霉)产生了较强的毒性,使之不能正常生长繁殖。研究表明:高物质的量比CO_2入侵土壤包气带对微生物群落多样性影响较大,主要表现为原有细菌、真菌数量的丰富或被削弱,或部分物种的消失及新物种的出现,但其主要建群种未变;对根瘤菌等菌群生长的刺激作用可能使土壤固氮能力提高;不同物质的量比CO_2入侵下土壤细菌群落相似性系数远大于真菌,即真菌对CO_2胁迫表现更为敏感,真菌Ascomycota sp.及Phoma medicaginis有望成为地质封存CO_2泄漏微生物监测与甄别的指示菌种。     

Cu-ZnO/膨润土的制备及光催化降解甲基橙废水性能

以溶胶-凝胶法制备了Cu-Zn O/膨润土复合光催化剂,用XRD和FTIR对其结构进行了表征。以光催化降解甲基橙为探针反应,研究了焙烧温度、催化剂用量、反应时间、溶液p H值及光照条件等因素对光催化反应性能的影响。结果表明,在Cu-Zn O/膨润土中,Zn O主要为六方晶系结构,掺杂的Cu2+可能进入Zn O晶格取代了部分Zn2+,Zn O中的部分Zn2+进入了膨润土层间,置换出了部分Al3+,实现了与膨润土的复合。其中,550℃焙烧的Cu-Zn O/膨润土光催化性能最好,当催化剂投加量为1.5 g/L、紫外光照120 min、溶液p H值为6时,该催化剂对20 mg/L甲基橙的降解率高达99.25%。Cu的掺入拓宽了Zn O光谱响应范围,使得该催化剂在可见光或太阳光照下也表现出优良的光催化活性。此外,该催化剂沉降性好,易于回收,且再生回用5次后仍保持良好的光催化活性。     

常压设备氯腐蚀的动态风险预测模型

针对原油加工过程中常压设备因氯腐蚀引起穿孔、进而导致泄漏事故发生的问题,结合氯腐蚀试验与动态预测方法,建立常压设备氯腐蚀的动态风险预测模型,从而及时规避腐蚀泄漏风险。首先,针对常压塔设备材料Q345钢开展挂片腐蚀试验,在获取试验数据的基础上,采用灰色理论建立质量损失预测模型,通过计算可得随时间变化的腐蚀速率和累积腐蚀厚度;除此之外,运用马尔科夫链预测腐蚀状态的概率。结果表明,采用灰色理论建立的质量损失预测模型精度良好,且此模型可得任意时刻腐蚀速率及累积腐蚀厚度;与此同时,基于马尔科夫链建立的腐蚀状态概率预测模型表明,Q345钢在第3年和第15年分别进入腐蚀加速和腐蚀穿孔阶段,该结论可作为制定检维修计划的参考。     

污泥干化芦苇床中芦苇内生菌群多样性研究

以污泥干化芦苇床中芦苇内生菌的多样性作为主要研究对象,结合16S rDNA高通量测序技术与PCR-DGGE技术,对污泥干化芦苇床和天然湿地中污泥菌群及芦苇内生菌群多样性进行了比较分析。结果表明,污泥干化芦苇床芦苇内生菌的细菌类群包含了20门、30纲、73目、152科、467属、1 167种细菌。其中变形菌门(65.6%)和拟杆菌门(25.5%)占绝对优势,γ-变形菌纲是丰度最高的纲,占总数的43.4%;排前20位的优势菌种相对百分比之和为46.5%,分属于所对应的18个属、12科、10目、6纲、3门。DGGE分析表明,污泥干化芦苇床中的污泥和芦苇内生菌优势菌群的种类与天然湿地相比差异显著;同时由于污泥的影响,芦苇内生菌群种类也发生了较为明显的变化。     

原油储罐腐蚀分析及防护措施

针对储油罐中原油含水、硫酸盐还原菌等腐蚀性介质加速储罐腐蚀发生穿孔的问题,对油罐底板及底圈壁板内外表面腐蚀的原因及机理进行了分析。结合张天渠油田联合站原油储罐实际情况,对储油罐底板、底圈壁板内外表面及罐底边缘板实施了有效的防护措施,降低了储罐的腐蚀速率,延长了油罐检修周期。     

腐蚀对预应力筋与混凝土间变形协调性的影响

针对腐蚀导致预应力筋与混凝土间黏结性能退化而引起的变形不协调对构件承载力的影响,结合8片梁的抗弯试验,通过定义变形协调系数表征腐蚀预应力筋与混凝土的应变比,进而量化变形协调性能,构造新的几何关系和平衡方程,推导变形协调系数及构件受弯承载力的表达式,探讨了预应力筋与混凝土间变形协调系数随各影响因素的变化规律,并通过与相关文献试验结果的对比进行了验证。结果表明:腐蚀会引起预应力筋与混凝土间变形协调性下降,极限荷载时,变形协调性的退化使构件承载力降低,考虑腐蚀预应力筋与混凝土间的变形不协调,有助于提高承载力的计算精度;变形协调系数随腐蚀率、梁高、梁宽和混凝土强度增加而增大,随预应力筋重心至梁底距离增加而减小。     

光合细菌利用废水分批产氢的影响因子实验研究

化石能源的日益枯竭,使得寻找清洁能源迫在眉睫,而氢能近来备受关注。文章重点研究了光合细菌利用废水分批生物制氢过程中氮源种类、氮源浓度、碳源浓度对产氢的影响。通过改变氮源种类、氮源浓度、碳源浓度来测定产氢量,最终来确定最佳的产氢条件。实验表明:不同氮源对光合产氢菌群产氢的影响并不是很明显,谷氨酸钠对光合细菌产氢量提供了最佳氮源,且当谷氨酸钠的浓度为2 g/L时,最佳产氢累积量为300 mL;碳源浓度越大,产氢效果越好。     

热改性膨润土对氨氮废水的处理

通过分析热改性膨润土的种类、搅拌时间、膨润土用量、废水pH值、废水温度、废水中氨氮质量浓度对处理结果的影响,研究了热改性膨润土对氨氮废水的处理情况.实验结果表明,5 g、300 ℃热改性膨润土,在搅拌时间为40 min时,对100 mL质量浓度为160 mg/L的氨氮废水的吸附效果较好,且达到了国家一级排放标准(15 mg/L).废水pH值越高处理效果越好,废水中氨氮质量浓度越高处理效果越差.     

腐蚀环境下飞机结构日历寿命研究现状与关键技术问题

介绍了军用飞机日历寿命研究的技术背景和国内外同类研究概况以及存在的问题。重点对腐蚀环境下飞机结构加速腐蚀试验技术、防腐涂层腐蚀损伤评定技术、腐蚀损伤和疲劳寿命的分布特性及其变化规律、腐蚀当量关系和日历寿命理论分析方法等几个关键问题及其技术途径进行了阐述和探讨。     

高压往复式压缩机活塞杆断裂分析

往复式压缩机活塞杆断裂极易造成机组的二次破坏和严重的泄漏、爆炸事故,是化工装置安全生产的重大隐患,本文通过对一起加氢裂化高压压缩机的活塞杆断裂的宏观及微观分析,表明活塞杆断裂失效的主要原因是疲劳断裂和热处理不当;氢腐蚀是促进疲劳裂纹形成和扩展的重要原因,加速了疲劳断裂过程;通过对材料进行光谱分析,表明材料中Si含量严重超标,这对活塞杆的疲劳断裂过程也有一定的影响.并从设计、制造、使用、维护多方面提出相应的改进预防措施.     

甲醇汽油对网状多孔铝合金材料腐蚀的测定

研究的网状铝合金材料主要用于汽车加油(气)站、轻质燃油和液化石油气汽车罐车用储罐阻隔防爆。甲醇汽油对铝、铅、铸铁合金等金属材料都有腐蚀作用,应用于储存甲醇汽油的储罐时必须考虑甲醇汽油对材料的腐蚀性。参考GB/T 378和GB/T5096,测定了不同型号的甲醇汽油对网状多孔铝合金材料的腐蚀情况,得到了材料的腐蚀率及单位面积的腐蚀质量,结果表明甲醇汽油对材料的腐蚀率都在1%以下;甲醇汽油中加入防腐剂后,腐蚀率和单位面积的腐蚀质量大大降低,甚至不腐蚀,为材料的使用提供参考。     

壳聚糖改性膨润土的制备及对味精废水处理的试验研究

以膨润土和壳聚糖为原料制得新型水处理剂--壳聚糖改性膨润土,研究其制备条件对味精废水处理效果的影响.结果表明,土液比(膨润土质量与壳聚糖溶液体积之比)为1.25 g/mL,壳聚糖质量浓度为7.5 g/L,浸泡75 min,微波加热5 min条件下,制备的壳聚糖改性膨润土性能最好.此时,味精废水中CODCr的去除率可达56%,NH3-N的去除率达31%.对改性土比表面积、红外光谱及X-射线衍射图谱的分析表明,引入壳聚糖并没有改变膨润土的基本结构,壳聚糖只是吸附在膨润土表面,改变了膨润土在水中的分散状态,增强了膨润土对污染物的吸附和离子交换能力.     

膨润土的改性方法及其在环境治理中的应用

简单介绍了膨润土的结构和基本性质,重点探讨了膨润土的改性方法、改性机理及改性膨润土在废水处理和放射性物质处置中的应用,指出目前膨润土在环境应用中存的问题并展望了应用前景.     

天然黏土矿物原位钝化修复镉污染土壤的研究

采用盆栽试验,研究了海泡石、膨润土和高岭土对镉污染土壤的钝化修复作用.结果表明,投加3种天然黏土矿物均未能显著提高油菜的生物量,但从变化趋势来看,海泡石处理的增产作用优于高岭土和膨润土处理.供试矿物均能有效降低油菜体内Cd质量比,其中海泡石处理对油菜地上部Cd质量比降低效果最为显著,降低率最大为27.88%; 而膨润土处理对油菜根部Cd质量比降低效果最好,降低率最大为25.94%; 高岭土对油菜体内Cd质量比的降低效果最差.投加海泡石显著提高土壤pH值,使土壤有效态Cd质量比显著降低; 而添加高岭土则使土壤pH值略有下降,对土壤有效态Cd质量比无显著影响; 投加膨润土对土壤pH值无显著影响,但可以显著降低土壤有效态Cd质量比.施加海泡石和膨润土后,土壤交换态和碳酸盐结合态Cd质量比显著降低,残渣态Cd质量比显著升高; 而施用高岭土仅使碳酸盐结合态Cd质量比显著升高.综合试验结果,3种天然黏土矿物钝化修复土壤Cd污染的能力从大到小依次为海泡石、膨润土、高岭土.