铬污染土壤复电阻率频散特性
微波消解-离子交换-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的六价铬
铬是一种主要存在于矿物铬铁矿中的金属元素，随着社会工业生产的不断发展，铬在自然界的分布也随着人类活动而日益广泛。
在采矿、金属冶炼、电镀、制革和农药等工业生产中，往往伴随着大量铬化合物的排放，使之日益成为自然界土壤或水环境中铬的主要来源[1-2]。
铬在土壤环境中的稳定氧化态主要为三价铬Cr （III ）和六价铬Cr （VI ）。
其中，Cr （VI ）的毒性很高，比Cr （III ）高100～1000倍，而且Cr （VI ）在土壤自然环境中不易降解，容易在土壤中积累，造成对土壤、地表水和地下水的污染[3-5]。
由于六价铬在土壤中的主要存在形式包括铬酸根（CrO 4-）和重铬酸根（Cr 2O 72-），具有很强的氧化潜力，且易于渗透入生物膜，在人体细胞内积蓄，对人体细胞内大分子、蛋白质和DNA 产生破坏，表现出强烈的致癌作用，给人类带来了严重的健康问题[6-8]。
因此，需要在农业生产中及时开展土壤中六价铬的监测，从而定量掌握土壤中铬污染的状况，为开展土壤铬污染防治和土壤生态修复奠定基础。
为了从土壤样品中测定总Cr （VI ），需要将可溶性、微溶性和不溶性Cr （VI ）提取到溶液中[9]。
迄今为止，已经开发了许多方法来测定土壤中的六价铬，如二苯碳酰二肼分光光度法（UV ）、碱溶液提取-离子色谱法（IC ）、碱溶液消解-火焰原子吸收光谱法（FAAS ）等[10-12]。
其中，《固体废物六价铬的测定：碱消解-火焰原子吸收分光光度法》（HJ 687—2014）和《土壤和沉积物六价铬的测定：碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》（HJ 1082—2019）均规定了采用火焰原子吸收光谱法测定试样中六价铬的含量，但是上述方法测定前处理耗时长，处理效率低，且高浓度的碱性基体溶液容易在燃烧头表面形成盐积物，造成燃烧头堵塞，导致测量稳定性降低[13]。
近年来，一些专家学者尝试开发更高灵敏度和选择性的分析技术，如ICP-OES 和ICP-MS 进行土壤中的微量或痕量六价铬的测定方法，取得了一定的成效。
土壤电阻率分析
土壤电阻率分析2012-11-03 18:08:29| 分类：防雷|举报|字号订阅接地的介质主要有土壤、混凝土和水三种，最常用的接地是将作为接地极的导体置于土壤中，与土壤紧密接触，所以土壤电阻率对于作为接地的主要指标之一，对接地电阻影响很大。
有的接地系统利用基础内的钢筋或在基础内设置接地极，此时混凝上的电阻率主要影响接地电阻值。
个别接地系统因为土壤电阻率很高，必须利用水源，将接地极置于水中。
（一）土壤电阻率及其确定方法决定接地电阻的主要因素是土壤电阻。
土壤电阻的大小一般以土壤电阻率来表示。
土壤电阻率是以边长为10mm的正立方体的土壤电阻来表示。
土壤电阻率根据土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质等情况而有所变化。
因此在设计时要根据地质情况，并考虑到季节影响，选取其中最大值作为设计依据。
影响土壤电阻率的主要因素有下列几个：1．土壤性质土壤性质对土壤电阻率影响最大。
不同性质的土壤，其电阻率甚至相差几千到几万倍。
如沙土、黄土、红土等。
2．含水量含水量对电阻率也有很大影响。
绝对干燥的土壤电阻率可以认为接近无穷大。
含水量增加到15％左右时，土壤电阻率显着降低；如继续增加水分直到75％左右时，电阻率改变很小；当含水量超过75％时，土壤电阻率反而增加。
含水量对土壤电阻率的影响，不仅随土壤种类不同而有所不同，而且与所含的水质也有关系。
例如在电阻率较低的土壤中，加上比较纯洁的水，反而增加电阻率．因此在采用加水改良土壤时，也要注意这一点．3．温度当土壤温度在0℃及以下时，由于其中水分结冰，土壤冻结，电阻率突然增加，因此一般都将接地极放在冻土层以下，以避免产生很高的流散电阻。
温度自0℃继续上升时，由于其中溶解盐的作用，电阻率逐渐减小，温度到达100℃时，由于土壤中水分蒸发，电阻率又增高。
4．化学成分当土壤中含有盐、酸、碱成分时，电阻率会显着下降。
一般即利用这种特性来进行改善土壤的。
5．物理性质土壤中的物理因素可使电流密度分布的情况改变，尤以含有金属成分时影响最大。
土壤的电阻-概述说明以及解释
土壤的电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述土壤的电阻是指土壤对电流的阻碍程度，是土壤电性特性之一。
电阻程度取决于土壤的物理、化学性质以及含水量等因素。
了解土壤电阻对于土壤的研究与应用具有重要意义。
本文将介绍土壤电阻的概念、影响因素以及其应用与意义，并对未来的研究方向进行展望。
愿通过本文的阐述，读者能更加深入地了解土壤电阻在农业、环境等领域的重要性，促进土壤电性特性的研究与应用。
1.2 文章结构本文将分为三个部分进行探讨土壤的电阻问题。
首先，将在引言部分概述土壤电阻的研究背景和现状，引起读者对该问题的兴趣。
接着，正文部分将深入探讨土壤电阻的概念，探讨影响土壤电阻的因素，并探讨其应用与意义。
最后，在结论部分，将总结土壤电阻在农业、环境保护等领域的重要性，并展望未来研究方向，为读者提供对该问题更深入的认识和思考。
1.3 目的本文旨在深入探讨土壤的电阻特性，包括其概念、影响因素、应用与意义等方面。
通过对土壤电阻进行系统性的研究和分析，我们希望能够更好地了解土壤的物理性质和环境条件，进而为农业生产、土壤保护、环境监测等相关领域提供科学依据和技术支持。
同时，也希望通过本文的撰写，促进更多人对土壤电阻这一重要参数的关注和认识，推动相关领域的研究与发展。
通过对土壤电阻的深入剖析，我们可以更好地认识和利用土壤资源，实现可持续发展的目标，推动土壤科学的进步和应用。
2.正文2.1 土壤电阻的概念土壤电阻是指土壤中导电性能的一种表征，即土壤对电流通过的阻碍程度。
通常情况下，土壤中含有不同的矿物质和水分，这些成分会对电导率产生影响，进而影响土壤的电阻特性。
土壤电阻的大小取决于土壤的成分、含水量以及温度等因素。
一般来说，含水量越高的土壤具有较低的电阻，因为水是良好的电导体；相反，干燥的土壤电阻则较高。
此外，土壤中的盐分含量也会影响其电阻特性，盐分越高，土壤电阻越低。
通过测量土壤的电阻特性，可以了解土壤的湿度情况、盐碱含量以及土壤质地等信息，这对于农业生产、土壤改良以及环境保护都具有重要意义。
铬在土壤中环境行为及修复研究进展
铬在土壤中环境行为及修复研究进展铬是一种常见的土壤污染物，其对环境和人类健康都具有一定的风险。
因此，研究铬在土壤中的环境行为及修复方法对于保护土壤和人类健康具有重要意义。
在过去的几十年中，对于铬的环境行为和修复方法的研究取得了一些进展。
本文将对铬在土壤中的环境行为和修复研究进展进行综述。
首先，六价铬是土壤中的主要污染形态。
它具有较高的可溶性和毒性，易迁移和积累。
大量的研究表明，土壤pH、有机质含量、还原剂和氧化剂等环境因素都能影响六价铬的转化和迁移。
此外，微生物也参与了六价铬的还原过程，通过还原六价铬为三价铬来减轻铬的毒性。
因此，研究土壤pH、有机质含量、微生物等因素对六价铬还原和迁移的影响，有助于理解和控制铬在土壤中的环境行为。
其次，三价铬是土壤中的相对稳定形态。
相比于六价铬，三价铬具有较低的溶解度和毒性。
然而，一些研究表明，在一些特定的环境条件下，三价铬仍可能发生氧化并形成六价铬，从而增加土壤中铬的毒性。
因此，研究土壤中三价铬的稳定性和影响因素有助于评估土壤铬污染的风险和制定相应的修复策略。
针对铬在土壤中的环境行为，目前已经提出了多种修复方法。
常见的修复方法包括化学修复、生物修复和物理修复。
化学修复是利用添加化学试剂来改变土壤环境条件，以促进铬的转化和固定。
常用的化学修复方法包括添加硫、铁、钙等还原剂来还原六价铬为三价铬，并与土壤中的矿物质发生反应形成难溶性的铬盐矿物。
此外，添加吸附性材料如活性炭、氧化铁等也可以促进铬的吸附和固定。
化学修复方法具有操作简单、效果明显的优点，但也存在着添加试剂浪费和环境风险大等问题。
生物修复是利用植物和微生物代谢活动来修复铬污染土壤。
植物吸收铬并将其富集在根系和地上部分，同时通过激活土壤中的微生物来降低土壤中铬的毒性。
常用的生物修复方法包括植物搜集、植物修复和微生物修复。
其中，植物修复是最常见的生物修复方法，如铬富集植物和植物-微生物共生系统。
生物修复方法具有环境友好、持久性强的优点，但修复速度较慢，并且在实施过程中需要考虑植物选择、适应性和毒性等问题。
金属离子污染砂土复电阻率的时变特征及形成机制
金属离子污染砂土复电阻率的时变特征及形成机制
低电阻率的砂土作为建筑，经常受到金属离子污染，常见的污染物包括铜、铝等，会造成砂土复电阻率的变化。
本文综述了金属离子污染对砂土复电阻率的时变特征以及形成机制。
研究发现，由于金属离子污染，砂土复电阻率会有明显变化，其变化表现在几个方面。
首先，金属离子的增多会导致热湿的地表电阻尾下降；其次，金属离子的蒸发过程会改变土壤的电绝缘性，出现地表小梁电阻比例变小，水平差装电阻比例增大；再者，长期污染会导致腐蚀性高水位电阻值降低, 但同时会耗竭地表小梁电
阻比例，水平差装电阻比例减小；最后，由于污染的潜在混杂，砂土复电阻率的幅值也会增大。
由此可见，金属离子污染会显著影响砂土复电阻率。
其形成的机制可以总结为：金属离子的污染会导致砂土复电阻率的改变，其主要机制可归纳为复电阻率的变化受底层水温，金属离子增加以及土壤电绝缘属性的改变，电绝缘性的改变会影响深层电阻，从而影响砂土复电阻率的变化。
总而言之，金属离子污染对砂土复电阻率有明显的影响，可以通过一定的技术手段来改善土壤污染状况。
在实际应用中，应给予重视，加强综合性治理，以最大程度地保护砂土的质量和安全性。
电阻率频散效应
电阻率频散效应电阻率频散效应是指在电阻率测量中，随着频率的变化，电阻率数值会产生变化的现象。
这种效应在许多领域都有着重要的应用，例如在电子元件的设计与测试、地质勘探、医学影像等领域中都有广泛的应用。
电阻率是描述材料电阻程度的物理量，通常用电阻率频谱来表示材料对电流的阻碍程度。
一般来说，电阻率与频率成正比，即频率越高，电阻率越大。
但是在某些材料中，随着频率的增加，电阻率并不呈线性增加的趋势，这就是电阻率频散效应的体现。
电阻率频散效应的产生机制是多方面的，主要包括材料内部电荷迁移速度受频率影响、电磁波在材料内部传播速度影响等。
这些因素导致了材料对不同频率电流的响应不同，从而引起了电阻率频散效应的出现。
在电子元件的设计与测试中，电阻率频散效应需要被考虑进去，因为元件工作时会受到不同频率信号的影响，如果忽略了电阻率频散效应，可能导致元件性能不稳定或工作不正常。
因此，在元件设计和测试过程中，需要对电阻率频散效应进行深入研究和分析，以确保元件的性能和稳定性。
在地质勘探领域，电阻率频散效应也有着重要的应用。
地球内部的岩石、矿石等材料对不同频率的电流具有不同的响应，通过测量这些响应，可以推断出地下的结构、成分等信息。
因此，地质勘探中需要考虑电阻率频散效应对测量结果的影响，以提高勘探的准确性和可靠性。
在医学影像领域，电阻率频散效应也被广泛应用。
例如在核磁共振成像中，不同组织对不同频率的电磁波有着不同的响应，通过测量这些响应，可以获取人体内部组织的结构和功能信息。
因此，在医学影像技术中需要考虑电阻率频散效应对成像结果的影响，以提高影像的清晰度和准确性。
总的来说，电阻率频散效应是一个重要的物理现象，在许多领域都有着广泛的应用。
了解电阻率频散效应的产生机制和影响，对于相关领域的研究和应用具有重要意义。
通过深入研究电阻率频散效应，可以更好地理解材料的电性质，提高技术应用的效率和准确性。
希望未来能够有更多的科研成果和技术应用，进一步推动电阻率频散效应的研究和应用。
铬污染土壤中Cr(Ⅵ)的微生物还原及Cr(Ⅲ)的稳定性研究的开题报告
铬污染土壤中Cr(Ⅵ)的微生物还原及Cr(Ⅲ)的稳定性研究的开题报告一、研究背景和意义铬是一种重要的金属元素，在工业、农业和生活中广泛应用。
然而，铬的排放和释放往往导致环境污染，给人类和生态环境带来很大的危害。
其中，Cr(VI)是一种比较危险的铬形态，它极易渗透到土壤深层，使得土壤质量急剧下降，导致生物生长受阻，威胁了生态系统的健康和稳定。
为了防止和治理铬污染，目前已经发展了很多种治理方案，其中生物修复技术是最为有效和环保的一种技术。
生物修复可以通过利用土壤中的微生物来降解和还原污染物，将其转化为无害的物质，从而恢复土壤的生态系统功能。
然而，微生物还原Cr(VI)的过程不仅涉及到微生物的种类和数量，还涉及到土壤环境的化学性质、微生物活性和营养状况等多种因素。
因此，本研究旨在探究铬污染土壤中Cr(VI)的微生物还原过程及Cr(III)的稳定性，并对不同微生物还原剂的降解效果进行比较，从而为铬污染土壤的微生物修复提供科学依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容（1）探究铬污染土壤中Cr(VI)的微生物还原机制。
（2）调查不同微生物还原剂的最适工作条件及降解效果。
（3）分别利用还原性微生物还原土壤中的Cr(VI)，观测还原Cr(III)的稳定性。
2. 研究方法（1）采集不同程度的铬污染土壤样品，测定Cr(VI)的含量和土壤化学性质，筛选出合适的微生物还原剂。
（2）采用环境污染物微生物学相关技术手段确定微生物还原剂的种类和数量。
（3）调控生物还原剂的温度、pH值、接种量等条件，研究微生物还原Cr(VI)的最适工作条件及降解效果。
（4）通过还原性微生物还原Cr(VI)并控制Cr(III)的稳定性，并运用适当的仪器分析Cr(III)的存在状态。
三、预期结果（1）确定铬污染土壤中适合微生物修复的微生物种类和数量。
（2）确认微生物还原剂的最适工作条件和降解效果，比较不同微生物还原剂的降解效果。
（3）分析Cr(III)的形态及稳定性，为铬污染土壤的微生物修复提供科学依据。
铬污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的RFLP分析
第37卷 第4期2009年4月西北农林科技大学学报(自然科学版)Journal of Northwest A&F University(Nat.Sci.Ed.)Vol.37No.4Apr.2009铬污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的RFL P分析3翟 文a,王保莉a,b,曲 东c,李 杨a(西北农林科技大学a生命科学学院,b黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,c资源环境学院,陕西杨凌712100)[摘 要] 【目的】对污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的变化进行研究。
【方法】以淹水培养后的模拟铬污染土壤为供试材料,通过直接提取土壤中总细菌DNA,利用细菌专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立克隆文库。
利用PCR2RFL P技术,分析比较了土壤淹水10d(对照,S1)、添加Cr(Ⅵ)淹水10d(S2)、添加Cr(Ⅵ)和Fe(O H)3淹水10d(S3)及20d(S4)4个处理中土壤细菌群落的变化。
【结果】用专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立了克隆文库;用限制性内切酶RsaⅠ进行细菌16S rDNA PCR2RFL P分析,分别得到123,120,97和69个酶切类型,库容值分别为54.92%,55.43%,65.33%和76.60%;Shannon2Wiener指数、G ini指数、物种丰富度指数(d Ma)和物种均匀度指数(J gi)均表现为S1>S2>S3>S4,以上4个指数的变异系数分别为11.51%,1.84%,23.64%和1.55%;基于细菌多样性参数的聚类分析结果,将对照S1和添加Cr(Ⅵ)处理的S2归于一类,而2个添加Fe处理的土壤S3和S4聚为一类。
【结论】经过10d淹水处理,土壤中添加的Cr(Ⅵ)有98%以上可发生转化,土壤残留的Cr(Ⅵ)含量基本达到稳定。
添加铬矿渣处理(S2)的土壤细菌群落多样性和对照(S1)基本一致,添加氧化铁的2个处理(S3和S4)的细菌群落多样性基本接近,但低于S1和S2;添加氧化铁的处理(S3和S4)中,均出现了明显的优势细菌群落,其分别属于荧光假单胞菌属和不动杆菌属。
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石 电阻率 的频谱 或 时谱 特 性 差 异 为基 础 ， 过测 量 通 大地 的视 复 电阻率 频谱 或 视 时变 电 阻率谱 （ 或激 电 场 的衰减 曲线 ） 寻 找 电性异 常 体 ， ， 并根 据 描述 岩 石 频 谱或 时谱参数 ， 评价 电性异 常体 ， 从而解 决地 质问 题 。由于土壤符 合 激发 极 化 发 生 的条件 ， 并且 土 壤 中含水率 和离子 浓度 的变化 会引起 复 电阻率观 测异
常 见 的不 含 电子 导 电矿 物 的岩 石 、 土壤 和 水等
都属于离子导体。有关离子导体激发极化效应的假
说较 多 ， 目前较 集 中 的看 法有 电偶 层形 变 和 薄膜 极
实验 ， 究各种 条件 下复 电阻率 的变化 ， 研 为下一 步 的 铬渣污 染场地 实际探 测奠定 基础 。
３期
刘豪睿等 ： 铬污染土壤复 电阻率频散特性
基础 。实验研究发现 ， 土壤含水率 和污染物浓度 的不同均会对 复电阻率 幅值 、 复电阻率相角 、 同相 电阻率 和异 相电 阻率的测量结果产生影响 ， 但是异相 电阻率和相角具有 明显 的频散特 性。研究结果 表明 ， 利用基 于土壤频散 特性
发展起来的复电阻率探测技术 ， 可快速有效地对铬渣污染场地 进行评价 。 关键词 ： 电阻率探测技术 ； 复 铬渣污染 ； 土壤环境评价 ； 频散实验
常， 因此 ， 引入 复 电阻 率法 对 土 壤环 境 进行 评 价 ， 在 理论上是 可行 的 。
式中Ｐ （ ）Ｐ（ 分别是复 电阻率 的实部和虚部。 ｃ 、” ｏ ） 上式便是介质复电阻率 的概念 。当同时存在传导电
流 和位移 电流 时 ， 征 介质 导 电特性 的 电阻率 为复 表
电场作用 下 ， 质 中总 的电流密度 可 以表示为 介
． ｃ＋ ＝（ ＋ｉｅｒＥ ＝ｔ＇ ， ，＝Ｊ ｔ ｔ） ｏ ｒ Ｅ
的定位 和空 间分 布提供科 学 的探测 手段 ¨ Ｊ 。复 电
阻率法 又称 为 频谱 激 电法 ， ２ 是 Ｏ世纪 ７ ０年代 在 国 际上发展 起来 的一 种新 的激 电分 支 方 法 ， 它是 以岩
化两种 ， 它们的共同特点是离子导体的激发极化效 应 发生在 岩石 颗粒 与溶液 之间 。对整个 离子 导体来
说， 是属 于体 积极 化 。图 １是在 土 壤 样 品与 铜 电极 之间发 生 的激 发 极 化效 应 波 形 ， Ａ为供 电 电极 的记 录 波 形 ， 为 测 量 电极 的 记 录 波 形 。 通 道 Ｂ中 可 Ｂ 在
工作 中 ， 只关心 离 子 浓度 的变 化 。笔者 通 过 大量 的
终电流的实部和虚部并不是纯粹的与均质中的传导 电流和位 移 电流一样 ； 实际 在低频 电法 测量 中 ， 与介
电极 化相 关 的位 移 电流 是 可 以 忽 略 的 。而 在 岩 石、 土壤 和水 中所 发 生 的 与介 电极 化无 关 的 复频 散 现象 ， 归 因于电化 学 起 因 的激 发 极化 效 应 和 电磁 可 感应 效应 。
１ 土壤频散特性 的理论基 础
由电磁场 基 础理 论 知识 可 知 ， 在正 弦谐 振 ￣Ｊ ＇Ｊ ｂＨ
收稿 日期 ：０ ９—１ ２０ ０—１ ４
基金项 目： 中央级公益性科研院所基本科研业务专项（ Ｏ９ Ｙ ｗ０ ） 国家高技术研究发展计划（ ６ ） 目（ ０７ Ａ ６ ３ ３ ２Ｈ Ｋ Ｙ ４ ； ０ ８３ 项 ２０ Ａ ０ １０ ）
中 图分 类 号 ： ６ １ Ｐ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ０— ９８ ２ １ ）３— ３ ２— ４ １０ ８ １ （０ ０ ０ ０ ７ ０
Байду номын сангаас
近 年来各种 物 探 技术 在 土 壤 污染 的快 速探 测 、
评 价 中得 到越来 越 广泛 的应 用 ， 以为 地 下 污染 物 可
其 中
分 别是 传导 电流密度 和 位移 电流 密度 ； 曰
是 电场强度 ，ｒ 电导率 ，ｏ 为 复 电导 率 ， 为介 电 ｏ为 ｒ
常数 。可 以将 复 电 导 率 分 成 两 部 分 ：ｒ（ ｏ ∞）＝ｏ ｒ （ ∞）＋ （ ， 质 的复 电阻率为 复 电导率 的倒 数 ： ” ）介
第３ ４卷第 ３期
２１ ０ ０年 ６月
物
探
与
化
探
Ｖｏ． ４． １３ Ｎｏ． ３
ＧＥＯＰＨ ＹＳ ＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭ Ｉ Ｉ ＣＡＬ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩ ＯＮ
Ｊ ｎ ，０ ０ ｕ ．２ １
铬 污染 土壤 复 电阻率频 散 特 性
刘 豪睿 ， 孙亚坤 能昌信 王聪 刘玉强 董路 ， ， ， ，
数， 并且是 频率 的 函数 ， 常称此 为“ 通 复频 散特性 ” 。
在岩 石和 土壤 中 ， 由于 导 电和极化 相互作用 ， 最
由于铬渣 的集 中堆放 ， 通过物 理 、 学和生 物作 化 用， 会产 生大量 的淋 滤液 ， 而使得 污染 区域 的介 电 从 特性发生 变化 Ｊ表现 在 复 电 阻率 的实 部 和 虚部 变 ， 化， 通过 获取污 染场 地 的复 电 阻率 资料 可 以对 被 探 测 区域 的污染性 质 做 出评 价 ， 复 电 阻率 法 应用 提 为 供 了探 测前提 。由于土壤 中含水率 和 污染 物离 子浓 度 的变 化均会 引起 复 电阻率 观 测 异常 ， 以前 的实 际
（． １ 中国矿业 大学 机 电与信息 工程 学院 ，北 京 １０８ ； ． 国环 境 科 学研 究 院 ， 京 １０ １ ； ００３ ２ 中 北 ００２
３ 西北 农林科 技大 学 资源环境 学院 ， ． 陕西 杨凌 ７２０ ） １ １０
摘 要 ： 同含水率 、 同铬污染物浓度土壤的复电阻率频散 实验 ， 复电阻率探测方法评 价铬渣 污染场地 的物理 不 不 是