铜胁迫下玉米光谱变化的奇异性诊断指数与污染甄别

通过研究不同程度铜污染胁迫下玉米光谱奇异性变化特征来诊断玉米受Cu2+污染程度。通过设置不同铜胁迫浓度下的玉米盆栽实验,根据实测的SVC高光谱数据和Cu2+含量数据,采用经验模态分解(EMD)与小波变换相结合的方法提取玉米光谱奇异信息,并构建奇异性诊断指数对玉米光谱奇异性进行定性分析,从而实现玉米铜污染程度的甄别。同时与常规的绿峰高度、红边最大值、红边一阶微分包围面积等植被重金属污染信息监测方法进行比较来验证该方法的有效性。结果显示:奇异性诊断指数(SI)与玉米叶片中Cu2+含量存在较强的相关关系,SI随叶片中Cu2+含量的增加而增大,其相关系数达到0.972 4,从而证明光谱奇异性诊断指数能有效地诊断叶片光谱的奇异性变化及其污染程度,为作物重金属污染监测提供参考依据。     

基于SD-SVD-Burg的玉米叶片铜铅污染甄别与程度诊断

为研究一种快速甄别作物受重金属污染的元素类别和所受污染程度的方法,于2017年设置不同梯度铜(Cu)、铅(Pb)胁迫下的玉米盆栽实验,对玉米的紫谷、绿峰和红边3个光谱特征区间的高光谱数据进行光谱一阶微分和奇异值分解处理,并结合Burg算法绘制功率谱密度曲线,同时利用2014年采集的光谱数据作为验证组检验该模型的稳定性。结果表明:健康玉米叶片与不同浓度Cu、Pb胁迫下玉米叶片光谱信号的功率谱密度曲线的波峰数及波峰坡度均不相同。功率谱曲线平均功率和玉米叶片中Cu、Pb含量的相关系数最高可达0.9958,证明该方法在对玉米进行污染元素种类辨别和污染程度诊断方面具有可行性,不同年份Cu与Pb胁迫下绿峰功率谱曲线平均功率与玉米叶片中Cu、Pb含量的相关系数分别为0.9213和0.9915,进一步验证该算法在玉米Cu、Pb污染诊断方面具有稳定性与普适性。     

某冶炼厂周边蔬菜中重金属的累积分布及其污染评价

[目的]研究某冶炼厂周边蔬菜中重金属的累积分布及其污染程度。[方法]以某冶炼厂周边的蔬菜（茄子、辣椒、黄瓜）和土壤为研究对象,测定其体内三种重金属（Cd,Pb,Cu）的含量。[结果]土壤中重金属含量Cu〉Pb〉Cd;不同蔬菜种类,体内的重金属含量不同;同一蔬菜体内,重金属的累积分布也不同。[结论]蔬菜受到重金属的复合污染,不能被人畜食用。     

贵州省艾纳香种植基地土壤重金属污染现状评价

[目的]对贵州省罗甸县艾纳香种植基地土壤中5种重金属（Pb、Cd、Hg、As、Cu）污染现状进行评价。[方法]选用《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准和黔南州土壤重金属背景值作为土壤评价标准,采用综合污染指数法与尼梅罗综合指数法进行污染现状评价。[结果]贵州省艾纳香种植基地土壤重金属含量水平差异较大,变异系数为13.70%~65.79%,均达国家土壤环境质量标准（二级） 综合污染指数与尼梅罗综合指数结果表明,调查区域内土壤未被污染。但结合艾纳香对土壤中重金属的吸收富集特征发现,土壤中重金属Pb、Cu、Cd对艾纳香均存在污染。[结论]土壤重金属污染的评价仅用总量进行分析是不够的,植物种类及土壤中重金属形态的变化也应考虑在内。     

蔬菜及土壤的铅、镉、铜和锌污染及评价方法初探

 通过大田调查的方法,应用聚类分析和综合污染指数法,对云南省昆明市蔬菜及其土壤中Pb,Cd,Cu和Zn污染进行了评价。结果表明:（1）土壤重金属Pb,Cd,Cu,Zn的超标率依次为:Cd＞Cu＞Zn＞Pb. 综合污染指数:Cd和Cu为中污染, Pb和Zn为轻污染。蔬菜土壤重金属总的综合评价为中污染。聚类分析结果为菜豆、番茄和青花菜的土壤污染较严重。（2）蔬菜Pb,Cd,Cu,Zn的含量超标率依次为:Pb＞Cu ＞Cd＞Zn. 聚类分析表明:萝卜、菜豆和番茄污染较严重。（3）聚类分析与污染指数评价具有一致性、可比性,结合两种方法进行分析评价更加合理、科学。     

张家港市农田土壤重金属含量高光谱遥感监测模型构建

以张家港农田土壤作为研究对象,在实验室测定土壤重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Hg的含量,并与土壤可见近红外高光谱数据建立土壤重金属含量的定量估测模型,以快速获取研究区农田的土壤重金属含量。为保证模型预测的精度和稳定性,首先,对原始高光谱数据进行平滑处理,并进行一阶导数、倒数一阶导数、倒数的对数一阶导数、平方根一阶导数和连续统去除等形式的光谱变换;然后,提取不同变换光谱的特征波段进行相关性分析;最后,通过逐步回归法建立重金属含量的定量估算模型。结果表明:张家港市农田土壤中Cd、Hg、Cu、Zn存在一定的污染风险。在高光谱的不同变换形式中,一阶导数和连续统去除与重金属含量的相关系数高于其他变换形式。基于8种土壤重金属含量与高光谱数据建立的定量估算模型具有良好的预测精度。Cd、Hg、Cr、As、Cu、Zn、Ni、Pb估算模型的实际值与验证值的拟合度分别为0.874、0.879、0.800、0.646、0.513、0.655、0.603和0.542,可用于预测张家港市的农田土壤重金属含量。     

基于CWT-HHT的玉米叶片铜离子污染信息探测

为了准确探测农作物在不同浓度重金属污染下叶片光谱间微弱的畸变信息,本研究通过设置不同浓度铜离子（Cu2+）胁迫下的玉米盆栽实验,在采集了不同梯度下玉米叶片光谱并测定同期叶片Cu2+含量的基础上,采用连续小波变换（CWT）结合希尔伯特-黄变换（HHT）的方法,构建CWT-HHT算法以探测玉米叶片光谱重金属污染信息,同时与红边位置（REP）、红边归一化指数（NDVI705）和红边植被胁迫指数（RVSI）等常规的植被指数监测方法进行对比分析。结果表明：基于CWT-HHT探测方法提取的瞬时能量峰值呈现先升高、后降低的趋势,与玉米叶片Cu2+含量变化趋势一致。而且通过与植被指数监测农作物重金属污染的方法对比,证明CWT-HHT探测结果最优,表明CWT-HHT方法在玉米叶片重金属Cu2+污染信息探测方面具有可行性。     

湘中南农田土壤重金属污染特征及源解析

湖南省部分农田存在重金属污染现象,不仅影响农作物生长,而且威胁人体健康。为进一步明确土壤重金属分布特征,定量解析污染来源,采集了湖南省重金属潜在风险区内典型水旱轮作区107个土壤样品、13个肥料样品和31个灌溉水样品,测定了其中Cd、Pb、Zn、Cu 4种元素含量,并利用UNMIX模型对农田重金属污染源进行了解析。结果表明：研究区域内表层土壤Cd、Pb、Zn、Cu平均含量分别为背景值的5.22倍、4.58倍、1.10倍、1.49倍,其中Cd、Pb富集明显;对比国家土壤重金属二级标准,点位超标率分别为69.16%、5.61%、3.73%和6.54%,可见Cd污染尤为严重。肥料和灌溉水中Cd含量未超过我国有关限量标准。UNMIX解析结果表明,在郴州和衡阳区域,土壤表层Cd污染主要由工业活动（贡献率分别为66.15%和64.88%）引起,Pb污染同时受工业活动（贡献率分别为49.10%和54.28%）和交通运输及自然污染（贡献率分别为43.24%和50.23%）共同影响;在长沙区域,土壤表层Cd污染受农业源影响最大（61.50%）,而Pb污染主要与交通运输及自然污染综合源（94.29%）有关。综合3个研究区域,土壤表层Zn、Cu污染物主要来源于施肥和灌溉等农事活动。本研究结论可为湖南省典型水旱轮作区重金属污染防控和治理提供理论基础。     

商丘市不同建设用地分区土壤重金属污染特征及评价

为了解城市建设用地土壤重金属污染情况,为土壤重金属污染防治提供科学支撑,以河南省商丘市科教区、工业区、居住区、商业区、医疗区、城市公园及道路7种不同建设用地分区土壤为对象,测定重金属Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn含量,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法进行污染分析。结果表明,各分区土壤重金属平均含量均超过商丘地区土壤背景值,其中Cd为背景值的28.28倍。Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn平均含量分别为31.80、31.43、306.61、4.61、95.61 mg·kg^-1和584.02 mg·kg^-1,平均地质累计指数I_geo值表现为Cd（4.16）>Cr（1.75）>Zn（-0.12）>Pb（-0.27）>Cu（-0.30）>Mn（-0.56）,Cd和Cr分别为弱极度污染和中度污染,而Zn、Pb、Cu和Mn属于无污染程度。潜在生态风险指数平均值表现为Cd（828.31）>Cr（10.30）>Pb（6.91）>Cu（6.78）>Zn（2.81）>Mn（1.02）,其中Cd达到较高的潜在生态风险程度,贡献达95%以上,Mn、Zn、Pb、Cr、Cu均为轻度潜在生态风险。各分区土壤均达到较高的潜在生态风险程度,其中工业区污染最严重,科教区和居住区最小。相关性分析表明,土壤有机质含量与Cu、Pb、Zn含量显著或极显著正相关,土壤pH与Pb和Zn含量显著负相关,土壤Pb-Cr-Cd-Zn、Cr-Zn-Mn和Cd-Zn这些组元素可能有相同或相似的污染来源。     

铜离子、铅离子胁迫的玉米冠层微分光谱与污染效应

通过设置玉米在不同浓度重金属铜、铅处理下的污染试验,测定玉米冠层在不同浓度重金属铜、铅污染下的高光谱反射率及其对应玉米叶片中的叶绿素、铜含量,分析玉米叶片中的叶绿素含量与土壤中重金属铜、铅浓度的关系,受不同浓度重金属铜、铅污染的冠层光谱的一阶、二阶、三阶、四阶微分光谱及其所对应的微分光谱角的区别,以及微分光谱及其所对应的微分光谱角与叶片中重金属铜含量的相关性。结果表明,玉米叶片中的叶绿素含量与土壤中Cu2+、Pb2+含量呈负相关;微分光谱波段位置的微分值和微分光谱角值可明显分辨受不同浓度重金属铜、铅的污染,微分光谱波段位置的微分值和微分光谱角值与叶片中重金属铜含量有显著相关性。     

人工湿地对农业非点源污染中几种污染元素的控制

文章介绍了农业非点源污染的成因及其危害,指出人工湿地对农业非点源污染中几种主要污染元素的控制具有重要作用,是控制农业非点源污染的一种行之有效的技术。由于其造价低、运行简单以及管理方便,在我国尤其是广大城镇和农村地区具有广阔的应用前景。     

黄河6条支流域非点源污染分布现状

对黄河流域6条支流域的土壤、河床泥沙、河流水体的非点源污染物荷载量进行了测定。结果表明,在黄河6条支流域土壤中,洛河流域硝态氮含量高达45.2 m g/kg,远高于其他流域;渭河、洛河、泾河流域土壤的铵态氮、有机质、全氮和全磷含量均高于无定河、窟野河、皇甫川流域,其中洛河流域土壤铵态氮含量最高,窟野河流域最低;无定河、窟野河、皇甫川流域土壤pH值高于渭河、洛河、泾河流域。各流域泥沙中硝态氮含量以渭河中的最高,并远高于其他河流;皇甫川流域泥沙中铵态氮含量最高,其次是泾河流域,窟野河流域最低;与土壤相比较,6条支流域泥沙中的铵态氮含量明显高于土壤,硝态氮含量明显低于土壤。渭河和泾河流域泥沙中的全氮含量差异较小,但均高于其余4条支流域。流域泥沙中全磷含量总体差异不大;泥沙中的有机质含量由高到低依次为:窟野河流域>泾河流域>渭河流域>洛河流域>皇甫川流域>无定河流域;窟野河流域泥沙中的硝态氮、铵态氮、全磷和全氮含量在6条流域泥沙中都是最低的,但有机质含量在6条河流中却最高。水体中pH值以无定河流域的最大,渭河流域水体最小;渭河流域水体硝态氮含量最高;铵态氮含量以泾河水体中最高,窟野河最低;泾河水体的高锰酸盐指数远高于其他河流;6条河流水体的COD指数与高锰酸盐指数在6条河流中的差异趋势基本一致。     

白色污染

随着世界经济的快速发展,白色污染的问题日益严重,引起了全球的关注.简述了白色污染的危害、现状以及防治的措施.     

江西省农业面源污染时空特征及污染风险分析

为了确定江西省农村饮用水源地重点控制区域,本文通过估算11个地市农业面源污染负荷进行污染风险分析。采用排污系数法及统计年鉴估算2011—2015年农业面源污染的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)污染负荷,并结合ArcGIS表征COD、TN、TP污染负荷及污染强度的空间分布情况,采用离差标准化法分析COD、TN、TP污染强度。结果表明,2015年江西省农村地区COD、TN及TP污染负荷分别为455.3、168.7 kt·a-1及58.8 kt·a-1;2011—2015年COD、TN及TP污染负荷整体呈现逐年下降的趋势;江西省农业面源污染主要贡献顺序为:农村生活畜禽养殖种植业水产养殖;不同污染物的污染负荷、污染强度与污染风险空间分布特征一致,其中污染负荷呈西高东低的特点,污染强度呈中部高、四周低的特点,污染风险与污染强度空间分布特征较为一致;11个地市农村面源污染风险顺序为:南昌萍乡鹰潭宜春新余抚州上饶赣州九江景德镇吉安。     

农业非点源污染研究进展

针对点源污染虽已得到有效治理,但农业非点源污染已成为全球突出的环境问题的现状,在分析国内外农业非点源污染的严峻形势的基础上,着重从当前农业非点源污染研究中的农业非点源污染定量模型研究、农业非点源污染的农户经营行为研究、农业非点源污染的环境经济学研究和农业非点源污染的控制与管理战略研究4个方面进行了阐述,并指出当前我国控制农业非点源污染所面临的困境,最后对未来我国农业非点源污染的研究发展前景进行了展望。     

土壤重金属污染特征及修复技术评价

土壤重金属污染对生态环境和人体健康存在诸多潜在风险,受到越来越多的关注。本文综述了我国土壤重金属污染的一般特征、来源、危害,总结了国内外关于重金属污染的研究现状,探讨分析了常用的几种重金属修复技术的优劣,以期为我国重金属污染的研究治理提供借鉴。     

污染环境罪立法的反思与重构

我国《刑法》介入环境污染控制领域主要经历了起步、形成发展及逐步完善阶段.《刑法修正案（八）》第四十六条关于污染环境罪的规定存在立法体例不科学、罪名设置不合理、犯罪构成要件引争议以及刑罚措施适用不当等缺失.应重塑污染环境罪立法体例、细化污染环境罪罪名、完善污染环境罪构成要件,并且丰富污染环境罪刑罚体系.     

未央区地下水污染问题及防治对策

针对作为西安市排洪区,地处西安市北郊的未央区地下水污染十分严重的现状,分析了未央区地下水水质污染情况,提出了从尾端向源头治理、加强点源污染控制和加强安全饮用水保障的防治措施。     

辽宁省直排海污染状况初探

本文对辽宁省日排污水量大于100 立方米的直排海污染源排放状况进行监测与分析, 初步得出我省直排海污染分布情况,为未来管理决策提供基础依据。