A dragline-forming mobile robot inspired by spiders.

Mobility of wheeled or legged machines can be significantly increased if they are able to move from a solid surface into a three-dimensional space. Although that may be achieved by addition of flying mechanisms, the payload fraction will be the limiting factor in such hybrid mobile machines for many applications. Inspired by spiders producing draglines to assist locomotion, the paper proposes an alternative mobile technology where a robot achieves locomotion from a solid surface into a free space. The technology resembles the dragline production pathway in spiders to a technically feasible degree and enables robots to move with thermoplastic spinning of draglines. As an implementation, a mobile robot has been prototyped with thermoplastic adhesives as source material of the draglines. Experimental results show that a dragline diameter range of 1.17-5.27 mm was achievable by the 185 g mobile robot in descending locomotion from the solid surface of a hanging structure with a power consumption of 4.8 W and an average speed of 5.13 cm min(-1). With an open-loop controller consisting of sequences of discrete events, the robot has demonstrated repeatable dragline formation with a relative deviation within -4% and a length close to the metre scale.

Variational calculations of ionized-donor-bound excitons in GaAs-AlxGa1-xAs quantum wells

Using a two-parameter wave function, we calculate variationally the binding energy of an exciton bound to an ionized donor impurity (D+,X) in GaAs-AlxGa1-xAs quantum wells for the values of the well width from 10 to 300 Angstrom, when the dopant is located in the center of the well and at the edge of the well. The theoretical results confirm that the previous experimental speculation proposed by Reynolds tit al. [Phys. Rev. B 40, 6210 (1989)] is the binding energy of D+,X for the dopant at the edge of the well. in addition, we also calculate the center-of-mass wave function of the exciton and the average interparticle distances. The results are discussed in detail.

中国材料工程大典—信息功能材料工程

本书是《中国材料工程大典》中的卷目之一。 信息功能材料是信息科学技术和信息产业发展的基础和先导。21世纪将是以信息产业为核心的知识经济时代，对信息技术和信息资源的竞争将更加激烈。我国电子信息行业2004年完成产品销售收入达26500亿元，多年来已居外贸出口首位，并继续以高出工业发展速度10％的速度发展，已成为世界信息产业大国。加快由信息产业大国向信息产业强国迈进的步伐，是我们广大从事信息技术，特别是信息功能材料工作者义不容辞的责任。希望《中国材料工程大典》中《信息功能材料工程》卷的出版，将有力推动我国信息技术和信息产业的健康发展。 《信息功能材料工程》分上、中、下卷，共设20篇，约600万字。它涉及到信息的获取、传输、存储、显示和处理等主要技术用的材料与器件，是目前我国该领域比较完整的专业工具书。参加这部书编写的有中科院、高校和部分企业的专家教授近200名。参加编写的主要单位有中科院半导体研究所、中科院物理研究所、中科院微电子研究所、中科院上海精密光学机械研究所、中科院上海红外技术物理研究所、中科院长春应用化学研究所、中科院合肥固体物理所、南京大学、清华大学、西安理工大学、北京有色金属研究总院、武汉邮电科学研究院等。历时近3年完稿。由王占国、陈立泉、屠海令任主编并统稿。 本卷各篇不仅全面系统地反映了国外信息功能材料研究领域的现状、最新进展和发展趋势，而且也特别注重我国在该领域的研发和产业化方面取得的成果，力图使其具有实用性、先进性和权威性。本书适合于从事信息功能材料的科研工作者和工程技术人员查阅使用，也可供有关师生参考。

铬系催化剂聚合1,3-双烯烃的研究

铬系催化剂是合成1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯的一种主要催化剂体系，1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯是制造高性能轮胎的重要原料。本论文研究了以含氮化合物和含磷化合物为配体的铬催化剂合成1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯的反应规律。 1. 以邻菲咯啉为配体的铬催化剂在己烷中50℃下可获得1,2-结构、顺-1,4-结构和反-1,4-结构单元含量分别约为50%、30%和20%，分子量呈双峰分布的聚丁二烯。改变聚合温度，可有效控制聚合物的1,2-结构含量和分子量及分布。催化剂通过预陈化方式，可有效抑制低聚物的生成。 2. 以亚磷酸二烷基酯为配体的铬催化剂是合成1,2-聚丁二烯的高效催化剂，所得聚合物具有高的1,2-结构含量（> 78%）。改变烷基铝和亚磷酸二烷基酯的结构，可以得到高熔点或低熔点间同1,2-聚丁二烯和无规1,2-聚丁二烯。催化剂以现配方式的活性最高。 3. 以磷酸三苯酯为配体的铬催化剂可获得间同1,2-聚丁二烯，而聚合物中含有低聚物。催化剂以现配方式的活性最高。聚合物的熔点，低聚物的含量与磷酸三苯酯的结构有一定的关系。 4. 以邻菲咯啉为配体的铬催化剂在50℃下聚合异戊二烯，具有高的催化活性，可获得3,4-结构含量约67%的高分子量无规3,4-聚异戊二烯。催化剂的组成对聚合物的微观结构无明显影响。改变聚合温度，可有效控制聚合物的3,4-结构含量和分子量及分布。

含反-1,4聚丁二烯链段的顺-1,4聚丁二烯橡胶的合成、（金+监）认和性能

顺-1,4聚丁二烯橡胶是合成橡胶中的第二大品种，具有耐磨、生热低等的优点，一贯是轮胎胎面胶的重要组成部分。但随着子午线轮胎的出现和大量使用，对母胶强度和轮胎的耐湿滑性提出了更高的要求，而利用应力下结晶有可能提高母胶强度，为此我们开展了合成含少量反-1，4聚丁二烯链烯链段的顺-1，4-聚丁二烯橡胶的研究。本文报导了它的合成、（金+监）认及生胶、母胶和硫化胶的性能。合成中我们试探了既能使丁二烯反-1，4聚合和顺-1，4聚合，又能使内双键打开的钒和钴的络合催化体系，采用以钒催化剂先使丁二烯反-1，4聚合，在达到转化率10-20%时，以钴催化剂将剩余的丁二烯进行顺-1，4聚合的步骤，再寄于同时发生催化接枝的想法来实现反-1，4-聚丁二烯链段和顺-1，4聚丁二烯链段的共聚合。实验中考查了合成的条件，对得到的产物用溶解度法、扭摆测定动态力学行为，X射线衍射分析、电镜分析以及线膨胀等手段和以等量的反-1，4聚丁二烯和顺-1，4聚丁二烯的共混胶进行了对比，证明我们得到的产物是反-1，4聚丁二烯链段和顺-1，4聚丁二烯的接枝共聚物，不是无规共聚物，也不是两种均聚物的共混胶。文中讨论了聚合反应机理。对含有不同反-1，4链段和分子量的共聚胶的生胶性能，混炼胶性能进行了初步考察，结果表明，特性粘数（[η]）_(甲苯）~（30℃）在2（分升/克）左右，含反-1，4链段9-20%的顺丁共聚胶，不含凝胶，其生胶强度和混炼胶强度较镍顺丁橡胶高一倍以上，挤出行为特好。看来这种共聚胶将为子午线轮胎所欢迎的新顺丁品种。对这种胶的硫化配方和硫化条件条件尚待进一步研究。初步结果表明，可与一般顺丁橡胶接近，而抗撕性能又比一般顺丁高。利用本工作的实验方法制备不同结构链段的共聚胶还不多见。因此，除了工作本身研制成了一种新的顺丁品种外，对利用本方法，改善其他橡胶品种，设计研制新的高分子和研究反应机理走出了一条新路。

顺丁橡胶的流变行为和炭黑混炼胶结构

顺丁橡胶在一般条件下素炼很难降解。本工作发现使用在低温下多次薄通的方法，可以制备分子量大的级分明显减少而分子量小的级分却基本不变，分布往分子量小的级分为向变窄（图1-1和表1-2）的顺丁橡胶的降解样品，包括橡胶和稀土胶两个品种。利用这些样品可以研究减少长链分子对改善流变行为的效应。研究方法采用多速锥板粘度计和毛细管流变仪从从流动曲线、挤出物外观和挤出物的弹性回复性三个方面去表征样品的流变性能，包括生胶和炭里混炼胶两种。生胶经消除一部分分子量大的分子之后，挤出物出现破裂的临界切速r_c推迟出现（图1-2），弹性回复性变小，表现在挤出物膨大比B和Bayley入口校正系数m都变小（图1-7和图1-5，1-6）。两个门尼值都是36.5的生胶样品具有不同的流变性质（表1-5），说明门尼粘度未必能够有效地反映出橡胶的加工性能。在炭黑混炼胶的结构的研究方面，测定了炭黑凝胶含量和可溶胶的分子量分布；发现炭黑优先吸附分子量大的级分，而支化分子又都是分子量大的，因而可溶胶不仅分子量变小，分布往分子量小的方向变窄（图1-9），而且支化分子也基本上消除，表现在GPC的测试的[η]_算 = [η]_测，而含有支化分子的原生胶则[η]_算 > [η]_测（比较表1-6和表1-2）。长链分子附着于面料黑上，不仅使真正参与形变的可溶胶（碳黑子会形变）的体积分数减小，而且使可溶胶的分子量变小，共弹性效应必然减弱。因此，炭黑混炼胶和生胶比较，共流变性能得到明显改善：挤出物外观光滑、γ_c推迟到10~3秒~（-1）以上才出现（比较图1-17、1-18和图1-3，1-4）；B值和m值都明显减小（表1-8和图1-13）。炭黑在混炼胶中起增粘作用，但增粘作用随着切变速率的增大而减弱（图1-10，1-11）。对于这个现象，本文用部分分子链从炭黑表面上脱附去解释。从文中各图表的数据，可以看到少量长链分子就足以不利于橡胶的流动；长链分子容易和其他分子链缠结，少量就足以增加弹性效应，因而影响流动，这是可以理解的。消除长链分子是改善顺丁橡胶加工性能的一个重要途径。第二部分分子量对炭黑-橡胶吸附作用的影响 本工作以GPC分离出的各级分顺丁橡胶作为单分散试样，由生胶和黑胶中的可溶胶在同一级分的重量分数的变化，通过公式（2-1）计算出炭黑吸附的胶量即炭量凝胶值。这样，在较宽范围内，定量地研究了分子量对炭黑-橡胶吸附作用的影响，提出了炭黑凝胶值A和分子量M的关系式：A=Ke~(-b/M)(2-2)（图2-3）。实验表明，Ni和稀土两种顺丁橡胶有相同的b值，但K则取决于炭黑的结构和用量（表2-3）。如果橡胶在配炼中不发生降解，可以从公式（2-2）出发，导出对于一般多分散炭里混炼胶样品中可溶胶的分子量及分子量分布的计算公式[式（2-5）、（2-6）、（2-7）]。公式计算值和GPC实测值的一致性较好（图2-5，2-6和表2-4）。

高Tc超导体R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)(R-rare earth)的磁性和超异电性研究

本论文合成了R_1Ba_2Cu_3O_(2-x) (R = La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dr、Ho、Er、Tm、Yb)、Y_2Ba_2Cu_3O_(2-x) (x = 0.10～1.17)和Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)S_x (x = 0～2)，并对磁性和超导电性进行了较为系统的研究。R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)的磁化率在T > Tc的很宽的温度范围内服从Curic-Weiss定律，求得的有效磁矩略大于理论值，差值与Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)中Cu~(2+)磁矩相近，说明Cu~(2+)的磁矩对体系磁性有额外贡献，这贡献随R~(3+)离子中自旋平行的电子权的增多而增大。其高温下的磁化率CT > 700K)相对Curic-Weiss定律发生较大偏离，这偏离可能的来源有三个：高温下稀土离子发生较大的能级反转效应，高温下结构相变对磁性的影响，高温下氧含量减少造成Cu~(2+)磁矩增大。R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)磁化率在T < Tc时也服从Curic-Weiss定律，R~(3+)磁矩是定域的，表明超导与磁性相互独立。互不相关，稀土磁矩与传导电子间无相互作用。用Sr取代R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)中的Ba，没能使体系产生磁有序的变化，但却使有效磁矩增大，并完全破坏了样品的超导电性。Sm~(3+)磁化率不服从Curic-Weiss定律，在Sm_1Ba_2Cu_3O_(2-x)中Sm~(3+)显示了典型Van VlccK离子的特性。Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)随氧含量减少发生超导体一半导体一绝缘体的转化，当氧含量由6.90减小至6.49时发生由正交到四方的结构相变。当(7-x) = 5.83时有较多杂质相出现，123相开始分解。样品磁化率均服从Curic-Weiss定律，并随氧含量增大磁化率－温度曲线越来越趋于平缓（直线），当(7-x) = 6.90时磁化率基本不随温度变化，这时Pauli顺磁性占主导地位，这说明氧含量增加定域磁矩减少，求得的有效磁矩Peff随氧含量增大总趋势减小。提出了电子“巡游”的观点，较好地解释了上述现象，并推测出Cu(2)的d电子是离域的，对样品磁矩没有贡献，样品Peff来源于部分Cu(1)的定域Cu~(2+)的磁矩，上述推测被EPR结果证实。正交相Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)的EPR谱显示了中心对称成准立方晶场中Cu~(2+)(d~9, S = 1/2, I = 3/2)的EPR物性。而四方相样品的EPR谱却出现了明显的各向异性，说明观察到的为Cu(1)的EPR信号，由Cu(1)~(2+)的写域磁矩产生。Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)的EPR信号束源于本体相，而非Y_2Cu_2O_5、BaCuO_2、Y_2BaCuO_5等杂质相。各样品EPR信号的自旋浓度远小于1spin/cu，并随氧含量减小而增大，当(7-x) = 6.49、6.40时自旋浓度出现陡增，这时伴随由正交到四方的转化，证明了电子“巡游”观点的正确。用硫部分取代Y_1Ba_2Cu_3O_2g中的氧，当Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)Sx中x = 0.11时Tc = 92.6K，比Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)升高2K，但由于杂质相的存在，ΔTc加宽。其他样品多为半导体和绝缘体。硫取代0，当x = 0.04，0.06，0.11和1.20时磁化率服从Curic-Weiss定律，并且x = 0.87，1.2时分别在230K、240K出现反铁磁有序。其他样品由于Cu被还原为＋1价而变成抗磁性。x = 0.11 (Tc = 92.6K)，EPR谱为正交场中Cu~(2+)的信号。自旋浓度与温度无关。当所有Cu均为Cu~(1+)时，测问的是-s-的EPR信号，而Cu为混合价态(+1和+2时)测问是上述两种信号的叠加。

集成光开关阵列的研究进展

文中简要介绍了集成光开关阵列的研究进展，重点分析了不同材料和不同结构的开关阵列的特点

GaN_xAs_（1-x）/GaAs单量子阱发光性质及带阶研究

用光荧光谱(PL)研究了GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱(SQW)的光跃迁性质和带阶。通过研究积分荧光强度与激发强度的关系及光谱峰值位置与温度的关系，发现GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱中的发光是本征带-带跃迁，并且低温发光是局域激子发光。通过自洽计算发现它的导带带阶(ΔE_c)与氮含量的关系不是纯粹的线性关系，其平均变化速率(0.110eV/N%)比文献中报道的要慢得多(0.156～0.175eV/N%)，此外发现Q_c(=ΔE_c/ΔE_g)随氮含量的变化很小，可以用Q_c≈x~(0.25)来表示。还研究了GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱中氮含量的变化对能带弯曲参数(b)的影响。

Si_（1-y）C_y合金的固相外延生长及其特性

于2010-11-23批量导入

UASB反应器处理维生素C生产废水研究

维生素C生产废水有机物浓度高、成分复杂、排放量大，是一种亟待处理的典型工业废水。本研究分别采用实验室规模和中试规模的升流式厌氧颗粒污泥床反应器（UASB）对该制药工业废水的厌氧生物处理工艺进行了较为深入的研究。同时采用两种不依赖于纯培养的分子生物学手段—变性梯度凝胶电泳（DGGE）和扩增核糖体DNA限制性分析（ARDRA）技术揭示了UASB反应器不同运行阶段污泥中微生物群落多样性组成及变化。此外，首次研究了零价铁（Fe0）在厌氧消化过程中对反应器运行及微生物群落结构的影响。 采用城市污水处理厂厌氧消化池絮状污泥和处理啤酒废水的颗粒污泥混合接种，小试中温（35±1℃）UASB反应器在其运行的第65天启动成功。反应器稳定运行阶段，在进水COD浓度为9000mg/L、水力停留时间为12h、容积负荷为13.6 kgCOD/m3.d条件下，其COD去除率稳定在85~90%之间，沼气产率达到4.5 m3/m3.d，沼气甲烷含量平均为72%。中试UASB反应器的接种污泥为厌氧消化污泥，其启动时间相对较长，为90天。在稳定运行期，反应器的进水COD浓度为8000~10000mg/L，水力停留时间和容积负荷分别保持在12~16h和10.6~14.2 kgCOD/m3.d范围，该阶段反应器的平均COD去除率稳定在85%左右，沼气产率平均为5.2m3/m3.d，沼气中甲烷含量为69%。上述结果表明中温UASB工艺用于维生素C生产废水处理是高效、可行的。 与对照反应器相比，添加Fe0的小试UASB反应器的COD去除率和沼气产量分别提高了6.5%和10.2%。同时，磷酸盐平均去除率为79%，比对照提高了64%，目前尚未见类似研究报道。在中试规模的UASB反应器中补充一定量的Fe0可缩短反应器启动时间，促进颗粒污泥的形成，该结果可能具有重要的应用价值。培养试验进一步表明，Fe0可以作为产甲烷菌还原CO2生成甲烷的电子供体。培养实验还表明，当系统中存在硝酸盐（0.40 mM）和硫酸盐（0.26 mM）时，Fe0促产甲烷过程受到一定程度的抑制。 采用细菌通用引物968F/1401R和341F/907R获得的PCR-DGGE指纹图谱均表明UASB反应器不同运行阶段细菌种群结构变化明显。小试和中试稳定期污泥的微生物多样性均高于各自初始接种污泥。产甲烷菌通用引物340F/519R的PCR-DGGE结果显示，虽然接种污泥中产甲烷菌的丰富度系数略低于稳定期，但总体而言，反应器运行期间产甲烷菌的种群组成相对稳定。 通过构建不同处理和不同运行阶段污泥样品的16S rRNA基因文库并对克隆基因进行限制性内切酶消化、测序分析。结果表明，稳定期两个反应器微生物群落结构相似，但与各自接种污泥差异明显。小试UASB反应器接种污泥中细菌的优势菌群分别为变形菌纲的δ亚纲（28.7%）和β亚纲（17.4%），至稳定运行期则演替为革兰氏阳性低GC菌群（21.9%）和变形菌纲的δ亚纲（14.0%）。中试反应器接种污泥Green non-sulfer bacteria（25.9%）和变形菌纲的δ亚纲（16.4%）类群占优势，而稳定期Green non-sulfer bacteria类群（17.9%）、革兰氏阳性低GC菌群（16.2%）和变形菌纲的δ亚纲（15.4%）为优势菌群。 产甲烷菌的优势克隆为SRJ 230、SRJ 26和SRJ 583，前两者分别与Methanosaeta concilii和未培养的Methanobacteria-like克隆Gran7M4的同源性达到97%和98%，后者与Methanomethylovorans. sp同源性为99%。接种污泥中上述类群占总克隆数量的比例较低。小试、中试接种污泥中产甲烷菌分别占7.8%和3.0%，但稳定运行期，该比例明显增加，分别达到21.9%和18.8%。上述结果表明启动期与稳定期污泥产甲烷菌种群组成相对稳定，但各类群数量明显增加。 添加Fe0的UASB反应器稳定运行期污泥中产甲烷菌比例（31.2%）高于对照反应器（24.2%）, 革兰氏阳性低GC类群、变形菌纲的δ亚纲比例差异不明显，而变形菌纲β亚纲（6.0%）和Green non-sulfer bacteria（9.2%）的比例均分别低于对照反应器（13.1%和17.1%）。该结果表明，添加Fe0使反应器内微生物群落多样性发生了显著变化。 此外，在添加Fe0的UASB反应器中检测到特异性的克隆SRJ 341和SRJ 320，两者分别同磷酸盐去除和铁氧化有关的克隆子Orbal D41和Clone195的序列相似性达95%和96%。这两个类群可能分别与磷酸盐去除及铁促产甲烷作用密切相关。这一结果尚未见报道。

抗菌不锈钢抗菌性能和机理初步研究

由于近年来有害微生物的肆虐和人们防病抗菌意识的增强，社会对各种新型抗菌材料的需求越来越迫切。抗菌不锈钢是一种兼具良好机械和抗菌性能的新型功能材料，具有广泛的应用前景。开发和推广抗菌不锈钢，具有重要的经济和社会意义。 本文以中科院金属研究所研制的两种抗菌不锈钢为研究对象，对其抗菌性能和抗菌机理进行了研究，以期为抗菌不锈钢的深入研发和推广提供理论依据。 本文获得了如下主要结论： 1．采用覆膜法研究了抗菌不锈钢的抗菌广谱性，铁素体和奥氏体抗菌不锈钢对供试的17株菌（除产气肠杆菌外），均显示了较强的杀灭作用，证明其具有抗菌广谱性。两种材料对非孢子（或芽孢）产生菌的杀灭作用强于孢子（或芽孢）产生菌。但是，两种材料对产气肠杆菌均无杀灭作用。 2．考察了铁素体和奥氏体的杀菌率随时间和菌浓度的变化情况。两种材料分别在作用3h时和9h时，对菌体浓度为1×107CFU/mL的大肠杆菌（ATCC25922）的杀菌率均达到99.5%。对菌体浓度≤1×107CFU/mL的大肠杆菌在24h内均可全部杀灭。 3．随打磨次数的增加，抗菌率没有变化，表明打磨不影响铁素体和奥氏体抗菌不锈钢的抗菌性能；抗菌率不受温度的影响，0～37℃之间，未观察到抗菌率受温度变化的明显影响。 4．从抗菌不锈钢中溶出的铜在杀菌过程中可能起重要作用。铁素体和奥氏体抗菌不锈钢与添加了终浓度为1mmol/L的EDTA的菌液作用后，杀菌率分别降为46.8%和38.8%，因为EDTA络合了溶液中的金属离子，间接表明铜离子在杀菌过程中起重要作用。 5．两种抗菌不锈钢中O2-的产生速率分别为0.117 nmol•min-1•g-1和0.107nmol•min-1•g-1，显著高于普通不锈钢（0.062 nmol•min-1•g-1）。细胞膜不饱和脂肪酸过氧化的终产物丙二醛含量分别为1.96 nmol/g和1.93 nmol/g。显著高于普通对照的1.08 nmol/g，表明存在脂肪酸被氧化的现象。这些结果为抗菌过程中存在O2-的氧化杀菌作用提供了间接证据。 6．通过透射电镜和原子力显微镜观察，与抗菌不锈钢作用后的细胞外形多发生变化，细胞壁和细胞膜破裂，细胞内容物漏出，有的菌体完全溶解为碎片，显示两种不锈钢对细胞膜和细胞壁形态的显著影响。随作用时间延长，菌液中钾离子浓度亦显著升高，在3h时，分别达到2.57mg/L和2.79mg/L（普通对照为1.61mg/L）。 7．在巯基氧化实验中，添加终浓度为5 mmol/L的L-cys，作用8h，铁素体的抗菌率降为11.1%,薄层层析结果显示，半胱氨酸可能被氧化成胱氨酸，表明抗菌不锈钢可能对还原性酶具有氧化作用。 8．提取与抗菌不锈钢作用后菌的DNA，凝胶电泳观察并未出现smear现象。表明在本实验条件下尚不能检测到抗菌不锈钢对细菌遗传物质的氧化切割作用。 关键词： 抗菌材料 抗菌不锈钢 抗菌性能 抗菌机理 O2-

重金属污染土壤的自养菌和异养菌淋滤修复研究

本文以冶炼厂和张士灌区土壤为修复对象，以镉、铅、锌、铜为目标污染物，在室内模拟实验条件下，利用自养菌-嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和异养菌-黑曲霉淋滤技术修复重金属污染土壤。在考察自养菌和异养菌对重金属污染土壤修复效果的基础上，重点研究了溶解性有机质和耐酸性异养菌对淋滤修复的影响和机制，同时筛选确定替代蔗糖黑曲霉发酵产酸的廉价碳源。结果发现： 自养菌-氧化亚铁硫杆菌淋滤修复过程中，筛选鉴定嗜酸性氧化亚铁硫杆菌R2对甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苹果酸和柠檬酸的耐受浓度分别为0.1、0.4、0.4、2.0、20和40 mmol/L，而高效液相色谱测定沈阳冶炼厂土壤和张士灌区土壤中低分子量有机酸浓度很低，其中草酸含量最高，分别仅为0.04mmol/L和0.149mmol/L，远低于氧化亚铁硫杆菌能耐受的有机酸浓度。同时土壤中溶解性有机质对氧化亚铁硫杆菌R2氧化Fe2+未产生抑制作用，而耐酸性异养微生物H1（红酵母菌）和H2（头孢霉）的加入对氧化亚铁硫杆菌R2淋滤去除重金属效果未产生明显促进作用，本研究中分离筛选的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌R2可直接应用于污染土壤的生物淋滤修复。经过5d的生物淋滤，冶炼厂土壤中Cu、Zn和Cd的最高去除率分别为30.6%、58.4%和72%。 在一步黑曲霉生物淋滤过程中，当固液比5%（w/v）、接种量3%（v/v）和淋滤修复7d时，对冶炼厂土壤来说，Cu、Cd、Pb和Zn去除率分别为75.8%，100%，30.6%和26.1%；张士灌区土壤中分别为54%，71.8%，9.5%，18.7%。在二步黑曲霉生物淋滤过程中，当固液比10%（w/v）、接种量为2%（v/v）和黑曲霉发酵时间7d，淋滤2d时，冶炼厂土壤中四种重金属去除率分别为Cu 84%，Cd 75.5%，Pb30.5%和Zn10%；张士灌区土壤中Cu、Cd、Pb和Zn的去除率分别达到57%，94.8%，20.4%和17.5%。 异养菌-黑曲霉淋滤修复重金属污染土壤效果优于有机酸淋滤。与黑曲霉淋滤相比，在直接添加有机酸淋滤修复中，冶炼厂土壤中重金属去除率分别为Cu 46.4%，Cd 61.8%，Pb 30.2%和Zn 43.3%，张士灌区土壤中重金属去除率分别为Cu 44%，Cd 0%，Pb 0%和Zn 26.2%。 淋滤前后土壤中重金属形态分级结果表明，黑曲霉一步和二步淋滤修复能有效去除污染土壤中交换态、碳酸盐结合态部分重金属，并能显著降低氧化物结合态部分重金属，但对有机态和残余态部分重金属离子去除效果并不明显。 以树木落叶和农作物副产品作为廉价碳源实施黑曲霉淋滤实验表明：杨树叶、桃树叶、土豆皮和玉米芯产酸和去除重金属效果较好。杨树叶对冶炼厂土壤中重金属去除率分别为63.5% Cu、100% Cd、16.8% Pb和Zn 27%；桃树叶去除效果分别为Cu61.8%、Cd100%、14.6%Pb和28.5%Zn；土豆皮去除效果分别为61%Cu、100%Cd、10.6%Pb和34%Zn。这些廉价碳源的利用可降低污染土壤生物淋滤修复成本。 研究生物淋滤修复技术为重金属污染土壤处理与处置开辟了新途径。