Study on activated carbon in chromium-containingwastewater treatment by XPS

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镉、铅在玉米幼苗中的积累和迁移--X射线显微分析

用扫描电镜-X射线能谱仪及原子吸收分光光度计,测定经不同浓度镉、铅处理的玉米根、叶中镉、铅的积累。结果表明,铅的积累为皮层>中柱;木质部薄壁组织>导管。镉则相反。铅主要以非共质体途径在根内横向迁移,镉主要以共质体途径在根内横向迁移。原于吸收分光光度计测定表明,镉、铅主要在玉米根内沉积,镉铅复合作用促进了玉米根叶对镉、铅的吸收,镉比铅更易为玉米吸收且更易从根向叶迁移。     

Fine structure and X-ray microanalysis of a red macrophyte cultured under cadmium stress

Thalli of the red alga Audouinella saviana were exposed to 600 microM Cd2+ (LC50), 1000 microM Cd2+ and 1500 microM Cd2+ (final concentrations) for 5, 10 and 15 days (each dose) by adding cadmium nitrate to the culture medium. Untreated thalli were set in triplicate as controls for each experiment. Ultrastructural modifications due to cadmium ad/absorption were observed by TEM/SEM electron microscopy. SEM-EDS X-ray microanalysis, definining the accumulation sites, was performed on cryoprepared samples. TEM studies showed striking changes in the plasmalemma of treated algae, which became irregular and convoluted. Electron-transparent exocytic vesicles, possibly related to cell wall polysaccharide synthesis, were observed. The appearance of ribosomes and Golgi bodies, not significantly present in the cytoplasms of untreated cells, suggested enhanced protein and carbohydrate biosynthesis. The cell walls lost their initial grooves and became smooth and thick. More or less electron-dense vesicular systems were formed. Electron-dense sphaeroids occurred in the plasmalemma-cell wall interface, in the cell wall itself and in nearby vesicular membrane systems. Many small vacuoles containing large metal complexes were formed. Complexes were then sequestered into a large vacuole. SEM observations demonstrated that the cell wall and the membrane systems were the most involved in the defense responses. EDS-X-ray microanalysis confirmed the presence of cadmium in these compartments. Chloroplasts, where no Cd2+ signal was detected, were the least affected organelles, showing only a partial disorganization after lengthy exposure to high Cd2+ concentrations.     

近海海洋大气颗粒物中元素浓度及粒径分布研究

本工作用质子激发Ｘ荧光分析光测定近中国海域上空不同粒径大气颗粒物中１４个元素的浓度、粒径分布及富集因子。研究发现，在开阔海域大气污染元素和地壳元素主要来自亚洲大陆长距离输送的贡献，海水元素浓度受海盐气溶胶的控制，估算近中国海域大气中的尘土量为０．４－２．３μｇ／ｍ＾３，尘土粒子的输入量控制着海洋大气颗粒物中地壳元素浓度。     

城市雾天单个矿物颗粒物理和化学特征

应用场发射扫描电镜(FESEM)和带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)对北京冬季雾天和正常天气下收集的4个样品进行研究.雾天中矿物颗粒的数量-粒度分布的峰值出现在0.1～0.3 μm和1～2.5 μm之间,并且发现雾天出现的二次矿物颗粒的数量百分含量(4.67%)高于正常天气条件(0.12%).单个矿物颗粒的EDX能谱显示,雾天和正常天气中单个矿物颗粒的主要化学成分有一定的差别,尤其是S元素.矿物颗粒分为9种不同类型:"富Si"、"富Ca"、"富S"、"富Fe""富Mg"、"富Al"、"富Ti"、"富K"和"富Cl",其中雾天"富Ca"中55%的颗粒含有Ca(50%±1.2%)和S(37%±1.6%),"富S"中72%的颗粒含有S(44%±1.5%)和Ca(33%±2%),说明了雾天中绝大部富集S的颗粒物中同时富集Ca,这在一定程度上说明了北京市大气中这些含Ca的碱性矿物对雾水酸性有一定的缓冲作用.雾天样品中S/Ca的平均比值为6.11,如果以冬季正常天气条件下S/Ca的均值0.73为背景值,雾天中S/Ca的比值是冬季正常天气的8倍,可见雾天中颗粒物表面的硫化现象相当严重,同时也显示出雾天SO2向硫酸盐的转化率比较高.     

Shewanella oneidensis MR-1和Shewanella putrefaciens对V(V)的还原及其影响因素

在实验室模拟培养条件下,研究Shewanella oneidensis MR-1和Shewanella putrefaciens在厌氧体系中对V（V）的耐性试验,探讨在不同的V（V）浓度、接菌量、pH值和不同蒽醌-2,6-二磺酸（AQDS）浓度下对V（V）还原的影响,并通过扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）进行表征.结果表明V（V）浓度低于10mg/L时对S.oneidensis MR-1和S.putrefaciens的生长影响较小,V（V）浓度超过20mg/L则会抑制其生长和V（V）的还原;随着接菌量的增加,2种微生物对V（V）的还原能力逐渐增强;2种微生物最适生长pH值均为7.0左右,弱碱性环境下2种微生物对V（V）的还原率高于弱酸性环境;添加1mmol/L AQDS会加快2种微生物对V（V）的还原.菌株培养3d后通过SEM分析,S.oneidensis MR-1和S.putrefaciens进行V（V）还原的同时也伴有少量的吸附作用.利用XPS能谱分析表明S.oneidensis MR-1和S.putrefaciens将V（V）还原为V（IV）.     

Shewanella oneidensis MR-1对Cr(VI)的还原及其影响因素

在实验室纯培养条件下,探讨厌氧体系中Shewanella oneidensis MR-1对Cr（VI）的还原能力,采用扫描电镜（SEM）-能谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）等方法进行表征.结果表明,S.oneidensis MR-1介导下不同浓度Cr（VI）的生物转化与微生物对铬的耐受特性密切相关,低浓度Cr（VI）对其生长影响不大,高浓度时细菌生长则受到抑制,进而抑制Cr（VI）的还原率;菌株对Cr（VI）的还原作用随着接种菌悬液量的增加而增强;菌株最适生长pH值为中性,弱碱性环境比酸性环境更有利于菌株对Cr（VI）的还原;增加Fe（Ⅲ）的量会加快Cr（VI）完全还原的速率.通过SEM-EDS和XPS分析,在对Cr（VI）进行处理5d后,菌体表面有Cr（VI）和Cr（Ⅲ）两种形态存在,证实S.oneidensis MR-1在对Cr（VI）进行还原的同时也伴有少量的吸附作用.微生物还原为环境中Cr（VI）的去除以及解毒提供了一种有效的方法.     

紫花苜蓿对铅污染土壤修复能力及其机理的研究

以10 mmol/L Pb(NO3)2处理紫花苜蓿幼苗10 d,分析了Pb在紫花苜蓿幼苗根、茎、叶中的积累情况,Pb在根表皮细胞中的亚细胞区域化特点,以及Pb在紫花苜蓿体内的主要存在形式。结果表明,Pb在紫花苜蓿幼苗中积累量(M)特点为:M根 >M茎 >M叶。同时X-ray微区分析显示,胞间隙是紫花苜蓿积累Pb浓度最高的部位,细胞壁和液泡次之,胞质中最低。Pb的存在形式分析表明Pb在紫花苜蓿体内主要以难溶的形式存在,另外BSO能够加剧Pb污染对紫花苜蓿幼苗Pn和生长的抑制作用,显示了紫花苜蓿对Pb的耐受与植物络和素的形成有关。这些都表明紫花苜蓿对Pb具有一定的耐受机制,避免其对胞质代谢的毒性。同时紫花苜蓿具有很高的生物量和对Pb较高的富集作用,因此是一种很有利用价值的土壤铅污染修复植物。     

X-荧光光谱法在土壤调查中的应用

采用硼酸镶边、垫底压制土壤粉末样品,用X-荧光光谱仪分析其中铜、铅、铬、锌、镍等元素浓度。主要讨论了样品粒度对分析元素测定结果的影响。分析了标准样品及实际样品,其结果与标准值及化学法、原子吸收法测定结果相吻合。用土壤标准物质作精密度试验,统计结果表明,各组分RSD均小于3.74%。     

应用X射线吸收近边结构谱研究东北农耕土壤中的氯种态及含量

建立了应用X射线吸收近边结构谱(XANES)测定土壤中氯种态及含量的方法并应用该方法对东北地区3种典型农耕土壤(黑土、沼泽土和暗棕壤)进行了分析.本研究以氯化钠、3-氯丙酸以及氯酚红这3种模型化合物谱图作为标准谱图,采用最小二乘法拟合进行定性分析,用一系列不同浓度氯化钠标准谱在2854.80 eV的绝对荧光强度和氯元素浓度线性关系做定量总氯浓度.方法检出限为2 mg·kg-1,相对标准偏差为0%~5%(n=5),回收率为77%~133%.结果表明,研究区土壤总氯含量均值为19 mg·kg-1,其中有机氯平均相对含量高达61%,是无机氯浓度的1~2倍.不同类型土壤中总氯、无机氯和有机氯含量趋势皆为:沼泽土>暗棕壤>黑土.结果表明,XANES法可以无损、全面地测定真实土壤样品中的氯种态及含量,将为进一步研究氯素的地球化学循环提供一定的基础数据.