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土壤中的重金属汞元素是对人体毒害最大的5种重金属之一,为了实现快速土壤重金属汞的监测,本文采集了广东省75个土壤样品,对其进行室内高光谱测定和化学测试分析,获取高光谱数据及土壤重金属汞含量。为了获取土壤汞的高光谱反演的最佳模型,本研究对土壤高光谱数据进行平滑、连续统去除、光谱微分、倒数对数、倒数、对数、双波段组合等处理,同时,对土壤汞含量作对数变换,通过反复试验,筛选出与对数变换后的土壤汞含量相关性最高的光谱指标。研究结果表明:土壤汞的最佳光谱指标为反射率一阶微分的波段组合(700*R_((587. 705nm))-250*R_((1373. 48nm))),相关系数高达-0. 744;由反射率一阶微分光谱指标构建的土壤汞的高光谱反演模型最佳(y=0. 1491x~3-0. 53x~2+0. 0358x+1. 2596),其决定系数R~2为0. 60,均方根误差RMSE为0. 183。其验证样本预测值与实测值比较,平均相对误差为0. 169。由此可知该模型用来快速估算广东省土壤汞含量是可靠的。 相似文献
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我国金属矿产资源丰富、种类繁多,然而矿区存在着诸多污染问题,其中尾矿库是重要污染源。尾矿库是存放矿石选别后所剩下废料以及污水的地方。为了研究尾矿库重金属污染情况,以承德某钒钛磁铁矿尾矿库为研究对象,通过五点法采集尾矿样品,进行光谱信息采集以及重金属含量测定,然后进行反演建模。钒钛磁铁尾矿高光谱经微分变换后,提高了其与各重金属Cu、Zn、Cr、Cd和Pb含量的相关性,并且反演模型精度也得到显著提高,但精度整体偏低,只有Cu和Zn偏最小二乘模型有较高精度,最高的为Zn的光谱一阶微分变换偏最小二乘模型,建模精度和预测精度分别为0.69和0.58。 相似文献
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以土壤的室内光谱曲线为数据源,对其进行微分、倒对数和平方根等8种光谱变换,采用相关系数法筛选铬的特征波段,最后基于偏最小二乘回归并借助R软件建立了关于重金属铬的最优定量估算模型。 相似文献
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《科技通报》2017,(6)
城市工业区人居生态环境中地下水重金属含量调查为判断工业区环境受污染程度的关键依据。将高光谱图像看作数据源,通过最小二乘回归分析方法,依据采样数据,分析了重金属离子的光谱特征,构建了地下水重金属含量和高光谱数据的最小二乘回归模型,实现城市工业区人居生态环境中地下水重金属含量的反演。结果表明,针对建模效果,Cu的建模效果最好,判定系数高达0.9766,Pb的建模效果次之,为0.9238,Cr和Zn的判定系数也较高,整体建模效果较好。验证样本中,Cu的判定系数最高,为0.9128,说明该模型对Cu的预测能力最强,Cr、Zn和Pb的判定系数在0.7上下,说明模型对上述重金属的预测能力一般。不管是针对建模样本还是验证样本,所建立模型的均方根误差和相对均方根误差均较低,说明采用构建模型对地下水重金属含量进行反演基本可以得到较大的判定系数,不仅反演效果佳,而且反演精度高。研究区内重金属Cu的质量分数较高,西北部地下水重金属含量较高。 相似文献
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本文以宝鸡市城区灰尘重金属为研究对象,分析在供暖期和非供暖期As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等8种元素含量的空间分布特征,利用生态风险评价和健康风险评价模型评价了两个时期重金属对人体健康的危害。结果表明:供暖期8种重金属的平均含量分别是土壤背景值的0.01、0.59、2.37、0.09、0.04、0.02、0.06、0.10;非供暖期8种重金属的平均含量分别是土壤背景值的0.02、0.55、2.55、0.08、0.02、0.02、0.08、0.08倍。 相似文献
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松嫩平原土壤有机质含量高光谱反演研究 总被引：7，自引：0，他引：7
采集松嫩平原典型类型土壤样本252个.室内条件下测定了风干后土样的光谱.对原始光谱数据作预处理后,分别运用多元线性逐步回归法和偏最小二乘法建立土壤有机质含量高光谱预测模型.结果表明,采用2种方法建立的模型均可满足有机质含量速测要求,但偏最小二乘法得到的模型更具稳健性. 相似文献
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目前关于重金属污染对优势植物的影响仍然处于搜索阶段,受优势植物种类以及生长环境的影响,当前研究方法针对优势植物重金属胁迫机理的诊断仍然存在不明确的问题。为此,提出了由植物波谱参数反演重金属含量的定量模型,在不同污染程度的分布区内采集特定植物的波谱曲线,提取优势植物波谱图像波长反射率、植被指数、吸收深度等特征参数,结合统计回归分析方法得到由优势植物波谱特征参数至重金属含量的反演模型。结果表明,所提分析模型可用于测度不同Cu2+胁迫梯度下藤本植物叶片的光谱间差异和污染程度,除了宁明县分布区桑科榕属植物红谷和近红外内测度的值随着Cu2+胁迫梯度的逐渐增加而减小外,其他子波段均随着Cu2+胁迫梯度的增加而增大;上金乡分布区双子叶植物近红外(720~1250 nm)反射率随着Zn处理浓度的不断增加而逐渐降低,4种分布区优势植物近红外(720~1250 nm)处的反射率与重金属含量的相关性都较高;验证了所提分析模型在区分被子植物光谱曲线极度近似的微小差异上具有可行性,可为重金属胁迫问题研究提供有利依据。 相似文献
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《科技通报》2016,(5)
以交通繁忙区(污染点)和相对清洁区(对照点)道路两侧的香樟(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)为研究对象,测定了不同器官(包括主干、老树皮、2年生枝条、1年生枝条、叶片和果实)中重金属元素(Pb、Cd、Zn、Cu、As、Ni)的含量,并对污染点香樟各器官中6种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例进行分析。研究结果表明:香樟体内重金属元素的含量因样点、器官及重金属元素的不同而呈现不同的变化规律,污染点6种重金属元素的累积量及其分布比例、污染指数及其分布比例则因器官和元素的不同而有明显差异。总体上看,污染点各器官的Pb、Cd、Zn、Cu、As和Ni含量均高于对照点,且差异显著(P0.05);6种重金属元素相比较,均以Zn含量最高,Cu含量次之,而Pb、As、Ni含量较低;在不同器官中同一重金属元素的含量也有明显差异,其中,2年生枝条中的Pb、Cu和As含量最高,老树皮中Cd和Ni含量最高,一年生枝条中的Zn含量最高。各重金属元素的累积量及其分布比例均以叶片最高,其次为老树皮;而各重金属元素的污染指数及其分布比例:Pb和Zn以叶片最高,老树皮次之;其他4种重金属元素以老树皮为最,叶片次之。研究结果显示:香樟各器官对空气中的重金属元素均有一定的吸附能力,并且叶片和老树皮的吸附能力明显优于其他器官,能很好地指示空气中的重金属污染。 相似文献
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文章实验采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定广西南宁、北海、桂林、柳州、百色不同地区木薯产地土壤中重金属元素Pb、Cd、As、Hg、Cr、Cu的含量;通过优化消解条件和ICP-MS仪器的分析参数,从而达到有效的检测结果,各元素检出限(ng/ml)分别为:Pb(0.47),Cd(0.083),As(0.13),Hg(0.22),Cr(0.34),Cu(0.22),方法精密度:3.24%~7.24%,加标回收率:95.3%~106.8%;实验方法适用于土壤中Pb、Cd、AS、Hg、Cr、Cu重金属元素含量的检测,为科学的种植提供有效的实验依据。 相似文献
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长春南湖水体透明度高光谱定量模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
透明度是衡量水质优劣、评价湖泊富营养化的一个重要指标，高光谱遥感可有效反演透明度，较好解决了常规遥感中出现的问题。本研究利用野外高光谱仪在长春南湖夏季进行了反射光谱测量和同步水质采样分析，通过分析水体透明度与其高光谱反射率之间的相关关系，尝试采用多种半经验算法建立透明度高光谱定量模型，并进行了验证。结果表明：1）单波段、波段比值和一阶微分反演模型，确定性系数皆在0.74以上，RMSE小于透明度极值差，因此皆可以用于反演透明度；2）模型精度从高到低依次为：一阶微分模型、单波段模型和波段比值模型。该定量模型的建立，为今后利用成像光谱数据在南湖进行透明度大面积遥感反演研究提供了研究基础和科学依据，对内陆水体透明度反演也有一定的借鉴意义。 相似文献
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用偏最小二乘法提取石头口门水库水色信息 总被引：1，自引：0，他引：1
水体的高光谱数据在提供大量信息的同时，其波段间存在很高的相关性，常规的统计方法反演水质参数不但不能充分利用这些信息，并且也不能很好的去相关，而偏最小二乘回归分析可以较好的解决这一问题。因此本研究通过利用高光谱仪在石头口门水库进行反射光谱测量和同步水质采样分析，建立了叶绿素a和悬浮物含量的偏最小二乘回归模型。结果表明：该模型能较好的利用高光谱数据信息，各光谱波段自变量在最终模型中的系数大小在一定程度上较符合叶绿素a和悬浮物的光谱吸收、散射特性；通过与常规的比值模型、一阶微分模型进行对比，偏最小二乘回归模型明显优于前两者，其各决定系数均高于0.7，因此估测效果较理想，可用于内陆二类水体的水色信息提取。 相似文献
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针对2011年全国大学生数学建模竞赛A题"城市表层土壤重金属污染分析",基于因子分析法分析研究某城市城区土壤重金属污染类型。采用城市土壤单点样本采集方法,通过测试获得了城市表层土壤中重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的浓度数据。结合不同重金属污染物的传播特征可以看出,城市中某些重金属污染的传播具有规律性和相似性,同时有的重金属元素来源存在显著差异。本文建立因子分析模型,应用SPSS17.0统计软件对该城区的重金属污染主要来源进行了分析,可以找出部分元素间的联系,从而确定重金属污染的主要来源。 相似文献
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通过大化集团废弃地重金属污染状况及其优势植物体内元素分布的研究,探索重金属污染对植物的影响,并筛选超富集植物。采集5块样地的植物与土壤,利用ICP-OES检测土壤与植物中元素的含量与分布。土壤pH在7.71～8.43之间,呈弱碱性,有机质含量3.91～9.07 g/kg之间,低于土壤肥力3级水平。5块样地的Zn、As、Cd均超标5倍以上,个别样地还有Pb超标;11种植物中Cu均超标;合成氨厂的何首乌和向日葵中As超标,可见土壤重金属污染对植物的元素分布产生影响。刺藜中Cr、Cu、As及Cd的转移系数均居11种植物之首,其次是龙葵和葎草;但所有植物的重金属富集系数均小于1。虽未筛选到超富集植物但也可以看出刺藜、龙葵和葎草的富集和转移重金属能力较强。大化集团废弃地的Cd-As-Zn的复合污染严重,对生长的植物造成了不同程度的重金属污染。为修复该地污染的土壤,建议引入Cd、Zn、As的超富集植物蜈蚣草和东南景天,并配合当地生长的耐性植物刺藜、龙葵、葎草,构建复合生态屏障。 相似文献
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为了了解煤矸石中重金属(Cr、Pb、Ni、Cu、Cd、As)的潜在危害以及溶出机理,以新密市米村矿、焦作市中马村为例,采用BCR连续提取法进行不同粒级、不同风化程度矸石的形态分析。结果表明:1)米村矿区的煤矸石Cr、As主要形态为残渣态,Ni的主要形态为可交换态和残渣态,Cu的主要形态是残渣态和氧化态,Cd氧化态含量低,交换态和还原态含量差别不大,Pb主要形态是还原态。2)矸石中Cu在0.25mm的矸石中含量最高;As、Ni在2mm的矸石中含量最高。3)中马村矿各重金属的主要形态是交换态、氧化态和残渣态,其中残渣态在Ni、Pb、As、Cd中含量超过了50%;Ni的可交换态、氧化态比例较高;Cu的可交换态和氧化态含量较高。4)通过与中国土壤环境二级标准、地壳丰度、河南土壤背景值进行对比,Ni、Cd、Cu、As、Pb均在一定程度上存在环境潜在风险问题。 相似文献
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采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）与冷原子吸收光谱（CV-AAS）对邯郸市峰峰矿区的郭二庄、羊渠河和陶二庄煤矿矸石山中的重金属元素进行了分析,并根据Hakanson提出的潜在的生态危害指数法对其潜在的生态危害性进行了评价。结果表明：Cu、Ph、Cd三种元素的含量超过了土壤的背景值,Cr元素的含量低于土壤的背号值;重金属元素的生态危害指数除Cd较高,其他三种元素都很低;这三个煤矿重金属生态危害程度都是低水平。但是,随着堆积年限的增长,重金属发生了转移,风险程度降低。 相似文献
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《科技通报》2017,(8)
农药残留是蔬菜水果食品安全中的主要问题,因此快速有效检测蔬果中的农药显得尤其重要。于是文中提出利用近红外光谱技术对蔬菜中的有机磷农药实现检测分析。首先,以有机磷农药中的甲胺磷和敌敌畏作为检测对象,运用气象色谱法检测获知蔬菜样品中残留农药真实含量,采用近红外光谱技术对样品进行扫描获得原始光谱,通过运用一阶导数法及一阶导数结合交叉验证法对样品进行原始光谱预处理;然后,利用偏最小二乘法构建样品近红外光谱校正模型,对蔬菜样品中的农药含量进行预测,利用相关系数和预测均方根误差值对模型进行测评,并获知样品农药含量预测值与真实值误差微小,确定近红外光谱校正模型为预测农药含量的最优模型。实验证明,利用近红外光谱技术对蔬菜中的残留农药实现了有效检测。 相似文献