接种AM真菌对玉米生长的影响及叶片全氮含量的高光谱估测

为了快速、准确测定玉米叶片中的全氮含量,实现利用高光谱遥感技术对微生物修复作用下氮元素的监测,现设接种丛枝菌根(M)和不接种菌根的对照组(CK),分别测定2个处理下叶片理化参数和光谱反射率数据,研究接种AM真菌对玉米生长的影响并采用逐步回归分析法建模反演叶片全氮含量。结果表明:接种AM真菌可提高不同叶位的叶片全氮、全磷、全钾及叶绿素含量,同时显著提高玉米的生物量和叶片含水率;不同的处理组中全氮含量对不同特征参数的相关性显著情况相同,但相关系数有所差异;2个处理均使用逐步线性回归法,以筛选出的9个极显著相关的光谱特征参数为自变量,对玉米叶片氮含量建模。其中,CK中模型决定系数R2最高可达0.8361,M组中模型的决定系数最高可达0.893,可以较好地估测玉米叶片全氮含量。     

作物重金属铜污染的HHT边际谱特征与污染预测模型

为了解读作物受重金属污染的光谱响应与光谱特征,以不同浓度梯度硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）胁迫土壤的盆栽玉米培养胁迫实验为研究对象,依据不同胁迫梯度下玉米叶片反射光谱以及叶片中Cu²⁺含量的测定数据,采用希尔伯特-黄变换（HHT）方法,研究了玉米叶片在不同Cu²⁺胁迫梯度下光谱的Hilbert边际谱变化特征与污染程度预测方法.通过构建玉米叶片光谱的边际谱熵（MSE）,边际谱幅值（MSA）、边际谱陡坡斜率（MSSS）和边际谱包围面积（MSEA）等特征参量,分析叶片在不同Cu²⁺污染程度下的边际谱变化;同时基于边际谱特征参量值与叶片中Cu²⁺含量的相关性分析和逐步回归统计,提出了玉米叶片重金属污染的Cu²⁺含量预测指数模型.实验结果表明,不同Cu²⁺胁迫梯度下,玉米叶片光谱的边际谱为分布在100Hz频率以内的连续谱;MSE值表现出与叶片中Cu²⁺含量呈负相关的变化趋势,而MSA、MSSS和MSEA值都表现出与叶片中Cu²⁺含量呈正相关的变化趋势;由于MSEA值与叶片中Cu²⁺含量的相关性最好,可把MSEA作为监测作物重金属污染衡量或预测的最优指标;根据MSE、MSA、MSSS和MSEA值构建的Cu²⁺含量预计指数模型应用结果比较,证明MSEA指数模型具有最优的预测能力.     

白洋淀水体挥发性有机物污染特征与风险评价

为研究白洋淀水体中挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)污染现状,于2016年3月在白洋淀采集15个水体样品,采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法分析了54种VOCs的浓度,对其分布特征和健康风险进行讨论,并尝试利用综合污染指数法对白洋淀水体VOCs污染情况进行评估.结果表明:(1)白洋淀水体中共有14种VOCs被检测出来,其中二氯甲烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯检出率为100%,二甲苯浓度最高,平均值为564.9 ng·L~(-1);三氯乙烯浓度最低,平均值仅为3.3 ng·L~(-1),检出率为13.3%.(2)白洋淀水体中VOCs总浓度在423.0~4 207.8 ng·L~(-1)之间,苯系物是主要污染物,主要来源可能是上游污水处理厂的出水、工业废水以及城市内机动车尾气的排放.(3)健康风险评价显示白洋淀水体中VOCs不会对人体产生致癌和非致癌风险;VOCs综合污染指数显示白洋淀水体中VOCs处于清洁水平.     

兰州城关区冬春季PM10的化学组分和来源分析

为了解兰州市城关区冬春季PM10的来源,利用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测定了PM10中全样和水溶性Ti、V、Cr、Cd、Mn、Cu、Zn、As、Se、Sb、Pb、Ba、Mg 、Al和Fe元素的浓度.研究结果表明,兰州市城关区冬春季PM10中这些全样和水溶性元素的总浓度均表现为冬季高于春季,且除部分地壳元素(Al...     

云贵川交界地氟病区煤系黏土-黄铁矿的风化

云贵川交界区地氟病流行与拌煤黏土有关已形成共识,新的研究不仅证实当地出露煤系地层黏土高氟且富酸从而加剧原煤-黏土混合物燃烧释放氟化氢.本文在观察到相关黏土样本富黄铁矿基础上,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)表征了样本中典型的黄铁矿颗粒,检出其表面富HSO~-_4、SO~-_4、FeSO~+_4、FeO~+等特征正负离子,指示相关黏土-黄铁矿已发生风化并产酸,是研究区煤系地层长期自然暴露的后果.另一方面通过氟化氢释放实验证明,风化土中的酸对黏土中氟的释放具有一定促进作用.同时本文也演示了TOF-SIMS在研究天然矿物及其风化中发挥的重要作用.     

土壤环境中具有Keggin结构的Al13草酸盐胶体合成及其表征

采用XRD,FTIR和MAS27 Al NMR方法表征从Al13溶液中合成的草酸盐胶体.结果表明:胶体具有明显的XRD衍射峰,有别于常见的Al系及其草酸盐沉淀;位于810cm-1处络合物中Al-O伸缩振动证明胶体是由Al13和草酸根直接络合形成;红外光谱中位于725cm-1处的(Al-O)Td键和固体核磁共振波谱中位于约61ppm处的Al(O)4特征峰共同证明胶体具有特殊的Keggin结构,高pH(=7.8)环境下Al13草酸盐胶体仍能保持Keggin结构;经过化学分析,该草酸盐胶体化学式为AlO4Al12(OH)24(H2O)12(C2O4)7/2.     

乌达-乌斯太工业园大气颗粒物中汞的形态及空间分布特征

利用碳质分析（OC/EC）、离子色谱分析（IC）、程序升温脱附分析（TPD）、成像分析等综合分析手段,对内蒙古乌达-乌斯太工业园大气细颗粒物中汞的具体存在形态和空间分布特征进行了研究.结果表明,乌达-乌斯太工业园PM_2.5中Hg含量与有机碳（OC）、元素碳（EC）、Cl^-和NO₃^-含量的相关性系数r分别为<0.1、<0.1、0.854和0.745.PM_2.5中的汞以无机态为主,且可能以HgCl₂、HgS、HgO和Hg（NO₃）₂·H₂O为主要存在形态.PM_2.5中汞含量相对富集区多分布在高Hg⁰浓度,高氯和高酸（硝酸）区域,表明排氯、排酸等工业活动与PM_2.5中汞的形成具有重要的内在联系.     

半干旱风沙区采煤后裂缝发育对土壤水分的影响

为探讨采煤沉陷对土壤水资源的影响,针对井工矿采煤产生的沉陷裂缝,研究了采煤裂缝区土壤水分分布特征,并对采煤裂缝宽度、裂缝密度和土壤含水量的关系进行了探讨。研究结果表明:采煤沉陷裂缝造成了土壤含水量的下降,沉陷区内地裂缝处和无裂缝区土壤含水量均小于未开采区,整体上表现为土壤含水量裂缝区沉陷无裂缝区未开采区。裂缝密度与土壤含水量呈显著负相关,裂缝密度越大,土壤含水量越小。降雨前,裂缝宽度越大,土壤水分损失量越大;降雨后裂缝区土壤水分损失速度大于非裂缝区。短期内裂缝的闭合对土壤水分的恢复影响不大,沉陷后土壤水分的恢复需要较长时间。     

天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤重金属的累积特征

为分析天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤中重金属(As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Ni、V、Zn、Hg)的累积程度,在该研究区工业用地、居住用地和农业用地3种土地利用方式下的土壤表层采集样品进行重金属含量分析,并运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对重金属累积状况进行评价。结果显示,在工业用地土壤中累积程度较高的重金属为Cd、As、Co、Ni和Zn,在居住用地中为Cd、As、Co、Zn和Pb,而农业用地土壤为Cd、As、Co和Zn。研究区土壤重金属状况总体表现为Cd为重度累积,As为中度累积,Co、Cu、Pb、Ni、V和Zn为轻度累积,Cr和Hg基本处于背景值水平。土壤重金属内梅罗综合指数评价结果表明,研究区大部分地区的土壤重金属累积程度都达到中度及以上水平,内梅罗综合指数平均值由高到低依次为农业用地、工业用地和居住用地。与国内其他地区相比,该研究区Cd、As和Co累积程度明显偏高。     

京津冀地区MODIS 3 km气溶胶光学厚度产品与10 km产品的对比分析

本文以京津冀为研究区,对该地区的大气气溶胶光学厚度的分布及变化进行分析.利用AERONET地基观测的气溶胶光学厚度(AOD)数据,对最新发布的MODIS/Aqua C6.1 3 km AOD产品在京津冀地区的适用性进行验证,并将3 km产品与MODIS/Aqua C6.1 10 km产品进行对比.分析结果表明:MODIS 3 km AOD产品比AERONET地基AOD的相关性高,相关系数达到了0.95;与MODIS 10 km AOD产品相比,其下垫面为城市地区的反演精度低;在时空分布上,MODIS 3 km AOD产品更好的呈现了气溶胶梯度变化,季平均结果中,四季3 km AOD值都略高于10 km产品.以上结论可为MODIS 3 km AOD产品在京津冀地区的使用提供了借鉴与参考.