Mobility and Reactivity of Sulfate Green Rust and Sulfidized Nanoscale Zerovalent Iron for In-Situ Remediation of Chromium Contaminated Sites

Die Verunreinigung von Grundwasser durch Schadstoffe ist eines der größten globalen Umweltprobleme, da es vielerorts die Wasserversorgung von Menschen und Tieren bedroht. Überall auf der Welt verschlechtert sich die Qualität des Grundwassers aufgrund anthropogener Umweltverschmutzungen (z.B. durch industrielle und landwirtschaftliche Aktivitäten, Haus- und Siedlungsabfälle, Industrieabwässer usw.), die oft zuerst an der Erdoberfläche auftreten und sich anschließend in den Untergrund ausbreiten. Unter den vielen Schadstoffen, die häufig in Böden und im Grundwasser zu finden sind, stellt Chrom (Cr) eine ernsthafte Bedrohung dar, da es in seiner sechswertigen Form (Cr(VI)) nachweislich stark gesundheitsgefährdend ist und in zahlreichen Industriezweigen Anwendung findet. Gegenwärtig werden viele Anstrengungen unternommen, die Kontamination von Böden und Grundwasserressourcen zu reduzieren bzw. zu verhindern und es wurde eine Vielzahl von Sanierungsstrategien entwickelt, um verunreinigte Standorte zu dekontaminieren. Dennoch besteht nach wie vor ein großer Bedarf an innovativen, disruptionsarmen und kostengünstigen Technologien für die in-situ Sanierung von Altlasten. Der große Vorteil von in-situ gegenüber ex-situ Sanierungsverfahren ist die Immobilisierung von Schadstoffen direkt im Untergrund, zum Beispiel durch die Implementierung einer durchlässigen reaktiven Zone/Barriere, welche durch das Einbringen eines reaktiven Materials (Reaktant) in den Untergrund erzeugt wird. Für eine erfolgreiche Sanierung muss dieses Material jedoch lange genug reaktiv bleiben, um die Schadstoffkonzentration unter die angestrebten Sanierungsziele zu senken. Darüber hinaus muss im Falle von Injektionsstrategien die Transportfähigkeit des Reaktanten innerhalb des Grundwasserleiters gewährleistet sein und ist daher ebenso bedeutsam wie seine Reaktivität. Ziel dieser Arbeit ist es, zu einem besseren Verständnis der Reaktivität und des Transportverhaltens von zwei vielversprechenden Nanomaterialien auf Eisenbasis, Grüner Rost Sulfat (GRSO4) und sulfidiertes nullwertiges Nano-Eisen (S-nZVI), beizutragen, um umweltschonende und effiziente in-situ Sanierungsstrategien zu entwickeln. Aus diesem Grund wurden Laborexperimente konzipiert und durchgeführt, um die Wirksamkeit von GRSO4 und S-nZVI zur Immobilisierung von Cr(VI) in simulierten permeablen reaktiven Barrieren (PRBs) zu bewerten und ihre Eignung als injizierbare reaktive Nanomaterialien zu evaluieren. Der erste Teil der Arbeit untersucht die geochemischen Prozesse, die während der Cr(VI)-Immobilisierung durch GRSO4 und S-nZVI auftreten. Durch die Kombination von Batch-Experimenten mit Säulenversuchen wurde die Reaktivität beider Reaktanten in porösen Medien (Quarzsand) unter statischen und dynamischen Bedingungen untersucht. Die in beiden Systemen beobachtete Immobilisierung von Cr(VI) wird in erster Linie als eine Reduktion von Cr(VI) zu Cr(III) interpretiert. Zusätzlich kann unter bestimmten Bedingungen die Adsorption von Cr(VI) an neu gebildeten Fe(III)-Hydroxiden eine Rolle spielen. Der Vergleich der Ergebnisse von Batch-Experimenten mit und ohne Quarzsand zeigt, dass die Anwesenheit des porösen Mediums die Immobilisierungsprozesse nicht beeinträchtigt. Die Säulenversuche beweisen jedoch, dass die Reaktivität von GRSO4 und S-nZVI unter dynamischen Bedingungen im Vergleich zu den statischen Batch-Experimenten erheblich schneller erschöpft wird. Diese früher eintretende Erschöpfung erklärt sich durch den konstanten Cr(VI)-Zufluss, der die Reaktionsraten auf den Oberflächen der reaktiven Nanomaterialen auf einem konstant hohen Niveau hält, was wiederum eine schnellere Oberflächenpassivierung induziert. Darüber hinaus deuten die Ergebnisse aus verschiedener Versuchsreihen von Säulenexperimenten unter variierenden Bedingungen darauf hin, dass saure pHBedingungen und eine geringere Strömungsgeschwindigkeit des kontaminierten Wasserkörpers durch das reaktive Medium zu einer höheren Cr(VI)-Immobilisierung führen. Diese Ergebnisse machen deutlich, wie wichtig die Durchführung umfangreicher reaktiver Säulenversuche ist, bevor im Labor getestete Applikationen auf den Feldmaßstab hochskaliert werden. Darüber hinaus zeigt der Vergleich der beiden Materialien eine deutlich bessere Wirksamkeit von GRSO4 im Vergleich zu S-nZVI, obwohl im Falle von S-nZVI eine höhere Menge an reduzierenden Eisenäquivalenten vorhanden ist. Dies lässt sich durch die Tatsache erklären, dass die Reduktion von Cr(VI) durch GRSO4 nicht nur an der Partikeloberfläche, sondern auch in den Zwischenschichten stattfindet, so dass im Vergleich zur Core-Shell-Struktur von S-nZVI trotz geringerer Menge an Eisenäquivalenten mehr funktionelle Stellen vorhanden sind. Darüber hinaus neigen S-nZVI-Partikel dazu, aufgrund ihrer magnetischen Anziehung größere Aggregate zu bilden, was zu einer Verringerung der verfügbaren reaktiven Oberfläche führt. Der zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit dem Transportverhalten von GRSO4 und S-nZVI in einem Modellsubstrat (Quarzsand), mit dem Ziel, ihre Verwendung als injizierbare Partikel zu bewerten und die Faktoren zu identifizieren, die ihre Mobilität beeinflussen. Um diese Forschungsfragen zu beantworten, wurden Analysen zur Partikelcharakterisierung in Kombination mit Säulenexperimenten zum Transportverhalten durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen die vernachlässigbare Mobilität des getesteten GRSO4, im Vergleich zu dem höheren Transportpotential von S-nZVI nach entsprechender Modifikation mit dem anionischen Stabilisator Natriumcarboxymethylcellulose (CMC). Die Ergebnisse zeigen insbesondere, dass GRSO4 nicht durch die Hohlräume des porösen Mediums migriert, was hauptsächlich auf seine Korngröße und hexagonale Form zurückzuführen ist, die zum Verstopfen der Poren führen. Darüber hinaus führt die Anziehung zwischen der positiven Oberflächenladung von GR und den negativ geladenen Sandpartikeln zu ungünstigen Bedingungen für die Partikelmobilität. Demgegenüber weist S-nZVI, das nach der Synthese mit CMC modifiziert wird (post-grafting Methode), eine bessere Transportfähigkeit auf als reiner S-nZVI und sein entsprechendes Pendant, das während der nZVI-Synthese mit CMC modifiziert wurde (pre-grafting Methode). Obwohl die postgrafting Methode zu etwas größeren Partikelgrößen führt, bewirkt sie höhere elektrosterische Kräfte (Kombination von sterischen und elektrostatischen Kräften), die die Anziehungskräfte zwischen den Partikeln ausgleichen. Dies begrenzt die Bildung von größeren und schwereren Aggregaten und begünstigt so die Partikelmigration durch die Hohlräume der Matrix. Insgesamt ist die Mobilität von S-nZVI innerhalb des porösen Mediums stark abhängig von der kolloidalen Stabilität der Partikel und der Wirksamkeit der Oberflächenmodifikation. Die Ergebnisse der online überwachten Säulenversuche deuten darauf hin, dass sich Partikelmobilität durch eine höhere Injektionsflussgeschwindigkeit, eine geringere Partikelkonzentration und höhere CMC-Konzentrationen grundsätzlich verbessert. Die Ergebnisse der Magnetresonanztomographie (MRT) zeigen, dass es möglich ist, die Bewegung der Partikel durch die Quarzsandmatrix zu verfolgen, die Kinetik der Partikelmigration zu bewerten, bevorzugte Strömungswege zu identifizieren und die räumliche Verteilung der Partikel zu rekonstruieren. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit die bessere Eignung von GRSO4 zur Immobilisierung von Cr(VI) in PRB-Anwendungen und das höhere Transportpotential von S-nZVI für injektionsbasierte in-situ Technologien. Die Ergebnisse tragen dazu bei, das Wissen über das Verhalten dieser eisenhaltigen Nanomaterialien als Reaktanten für die Grundwassersanierung zu erweitern und bestätigen, dass es sich lohnt, weitere Studien zu ihrer Anwendung im Feldmaßstab durchzuführen

Bimusicality: Pedagogical Insights for Music Educators from Second-Music Learning Experiences

This study explores the development of “bimusicality” in adolescent and adult music learners to discover correlations between this experience and second language acquisition processes. North American music educators need to be equipped to help their students grow in their understanding of diverse musical styles, genres, and traditions, and the ethnomusicological concept of bimusicality, in connection with existing research on second-language acquisition as a sociocultural phenomenon, offers a new frame of reference for understanding how music learners may interact with distinct musical styles. Survey research with a group of 98 adult musicians, followed by ethnographic interviews of 16 of these survey respondents who developed music performance proficiency post-childhood in at least one “second music” style, focused on individual perspectives on developing bimusicality across a variety of musical-cultural settings. Findings suggest a set of nine guiding values that direct music students toward successful and lasting engagement with a new musical tradition, as well as specific pedagogical approaches for music educators seeking to help their students cultivate bimusicality. Finally, these learning values and teaching strategies are synthesized into sample resources for music educators seeking to prepare their music students for productive and satisfying second-music learning

Enhancing Self-monitoring and Self-reflection through a Self-regulatory Skills Intervention Embedded in a Middle School Mathematics Curriculum

The purpose of this study was to investigate the effects of a self-regulatory strategy intervention designed to improve participants\u27 calibration accuracy, self-regulatory skills, and math achievement. Monitoring and self-reflection processes were the main focus of this intervention as they are key processes in many well-validated models of self-regulated learning and have been found to impact academic achievement and overall self-regulatory skill (Bol et al., 2010; Dunlosky & Rawson, 2011; Hacker et al., 2008; Nietfeld et al., 2005). The participants were 30 sixth and seventh grade students who were learning about probability as part of their normal math curriculum during the study. They were randomly assigned to a treatment group or a control group. The treatment group received an intervention that was built upon previously successful monitoring and self-regulation interventions. Results show that participants who received the intervention had higher predictive and postdictive calibration accuracy and higher math performance as compared to the control group, but did not report using more self-regulatory and metacognitive strategy use. Qualitative data suggest that participants use different sources for their calibration judgments depending on how accurate their calibration judgments were and fell largely in line with previous theoretical understandings. The educational implications of the findings for school psychologists and educators were considered

Can Local Food Go Mainstream?

Local Food, Relocalization, Supermarket, Distribution Center, Economies of Size, Transportation Efficiency, Food Consumption/Nutrition/Food Safety, Marketing,

Leadership Development Programs in Two-Year Colleges: Critical Components, Delivery Methods, and the Role of Distance Learning Technology

Post-secondary education will face an impending shortage of leaders in the near future. Two-year colleges in particular are facing a dearth of leadership. Many administrators and faculty that were part of the great growth period in community colleges in the 1960\u27s are near retirement. Therefore, developing or sustaining sufficient institutional leadership is a critical and urgent issue that must be addressed. Two-year colleges need to develop and implement leadership development programs in a timely manner to ensure a qualified pool of faculty and staff are ready to ascend to leadership positions. The purpose of this study was to examine the critical components, delivery methods, and role of distance learning technology in educational leadership development programs in two-year colleges. This non-experimental, mixed methods study investigated the diversity of leadership development programs for current commonalities of program components and delivery methods. Leadership development program directors at two-year colleges accredited through the Commission on Colleges of the Southern Association of Colleges and Schools were surveyed. Follow-up interviews were conducted with participants who responded distance learning technologies were utilized in the delivery of leadership development programs. Survey responses from 39 program directors were analyzed and subsequent interviews with five program directors were conducted. Through the results of the survey and interviews a program planning model emerged. The Proprietary Leadership Development Program Planning Model offers a solution for two-year college leaders who seek to develop leadership development programs for their institutions. The model presents a two part process, selecting program components and delivery methods, with suggested guidelines based on recommendations from the results of this study. This model will contribute, ideally, to the growth and development of leadership programs at two-year colleges, thus growing the pool of leaders in a timely manner and mitigating one of the significant challenges facing two-year colleges in the 21st century

Junior Recital: Tony DiGiacomo

Kemp Recital HallMarch 26, 2012Monday Evening7:30 p.m

The Effective Use of Confrontation in Family Therapy: A Process Study

Although contemporary practitioners have rejected the confrontational style and perceived aggressiveness of earlier family therapists in favor of a more collaborative stance, confrontation, as a technique, is still widely used in almost all forms of psychotherapy, including family therapy. The present process study explored what makes confrontation more or less effective in motivating clients to recognize and reevaluate counterproductive ways of interacting. Using videotaped family therapy sessions, confrontation clarity, emotional reactivity, and the use of suggestion were examined in relation to client levels of acceptance of confrontation immediately following the confrontation, as well as in relation to overall client change within the session. Findings indicate a significant positive relationship between clarity and understanding of confrontation suggesting that direct and focused confrontations are more likely to be understood and accepted than indirect and unfocused confrontations. Findings also indicate that client confrontation response is positively and significantly correlated with within-session change