Multi-element analysis of soils and sediments by wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry

Soil and sediment reference materials were used to calibrate and evaluate an analytical method for the determination of major (Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Mn, P, Ti) and trace elements (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, Mo, Mb, Ni, Pb, Rb, S, Sb, Sn, Sr, Th, U, V, Y, Zn, Zr) by sequential wavelength X-ray fluorescence spectrometry. Samples were prepared as pressed pellets and analysis was done with a total measuring time of thirty minutes per sample. Special attention was given to the selection of the thirty reference materials used for calibration of the spectrometer. Another set of eleven RM (reference materials) was analyzed for the evaluation of accuracy. Detection limits for trace elements (1-2 mg kg^-1) are adequate both for geochemical and environmental purposes, except for Cd and Sb. Accuracy for trace elements falls within the expected interval of certified or recommended values in most cases, but for some major elements, like SiO₂, some results showed discrepancies, evidencing difficulties associated with the determination of light elements in complex matrices. But when quality criteria proposed by mapping programs are applied to the results, their requirements are fulfilled. Both instrumental precision, obtained by twelve sample replicate analyses, and analytical precision, considering also sub-sampling and pellet preparation, lie between the limits of the Horwitz expression, except at concentrations close to the detection limits.     

稻米中同位素与多元素特征及其产地溯源PCA-LDA判别

通过探究谷物中同位素与多元素的地域特色及其产地溯源的可能性,本研究采用稳定同位素质谱和等离子发射光谱质谱法测定稻米中同位素比率和多元素含量,并结合化学计量学中主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)法建立模型,对不同省份的稻米进行产地溯源判定。结果表明,各地产的稻米中稳定同位素δ15N、δ13C、δD、δ18O数值范围不同,而且Li、Be和Na等其他矿物元素的含量变化较大,Pb、Sr同位素比率也各不相同,具有一定的地域特征。PCA法能够初步辨别各稻米地产,本研究进一步采用PCA-LDA法能够对大区域(黑龙江省、江苏省和辽宁省)的稻米进行产地判别,通过对23个样本进行判别验证,正确率为91%。对于黑龙江省4个地产的稻米样品,由于地理差异性比较小,同时样本数比较少,故只对其中2个产地稻米进行判别。通过同位素比率和多元素的含量的测定再结合化学计量学分析,一定程度上能够区分不同产地的稻米,为稻米产地溯源的可行性提供了方法依据。     

回归分析法在地下水水质动态预测中的应用

地下水系统是一个复杂的随机系统。根据地下水水质与其影响因素之间存在的相关关系,运用回归分析理论和方法,建立了一个基于多元线性回归分析法的地下水水质动态预测模型,并将该模型用于遵义市海龙坝地下水水质的动态预测。预测结果表明预测精度较高,建立的模型较符合该研究区的实际情况。     

基于多元素含量的统计学方法鉴别我国不同产地核桃

[目的]对我国不同产地核桃进行鉴别,为核桃的原产地保护提供一定的基础数据和理论依据。[方法]应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定全国8个核桃主产省128份核桃样品中35种元素含量,结合单因素方差分析、主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA),建立判别模型,对核桃产地进行鉴别。[结果]表明:核桃中主要微量营养元素为Fe、Zn、Cu和Ni等,重金属(Pb、Cd和As)及稀土元素含量较低;单因素方差分析结果表明,不同地区核桃样品中元素组成差异显著(P0.05);主成分分析表明,不同地区核桃样品中的特征元素为稀土元素以及Co、Fe、Rb、Zn、Tl、Cu、Cd、Ba、Sm、Sc、Mo和Ti等元素;应用线性判别分析建立了不同产地核桃判别模型,8个省份核桃整体判别正确率为99.2%,同时,应用线性判别分析建立了核桃地理标志产品与非地理标志产品判别模型,6种核桃地理标志与非地理标志产品整体判别正确率为95.7%。[结论]通过测定核桃中多种元素含量,结合主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)等方法,可对不同产地核桃进行鉴别。     

土壤中磷、钾、钙、镁的同时提取以及对巴西南部作物的钾肥推荐

Simultaneous multi-element extraction has been increasing worldwide to improve soil laboratory testing quality and effciency. This study sought to investigate the applicability of the Mehlich-1, Mehlich-3, and resin methods for simultaneous extraction of soil available P, K, Ca, and Mg as well as the effect of using conversion equations on nutrient recommendations for crops. Topsoil (0-20 cm) samples were taken from the most representative soil types used for crop production in southern Brazil with a wide range of chemical, physical, and mineralogical properties. Soil P, K, Ca, and Mg were simultaneously extracted using 1.0 mol L-1 KCl, Mehlich-1 and Mehlich-3 solutions, and membrane resin. The amounts of P extracted with the Mehlich-1 method were, on average, 50% lower than those extracted with the resin and Mehlich-3 methods. However, the resin method extracted the lowest amounts of K, Ca, and Mg. The use of conversion equations was suitable and it did not a?ect negatively the K recommendations for crops grown on soils of southern Brazil.     

多元联系数集对分析模型在土壤肥力综合评价中的应用

建立了利用多元联系数集对分析方法进行土壤肥力综合评价的新模型,并通过实例研究了评价效果,取得了满意的结果。与属性识别评价法和模糊综合评价法相比,该评价模型严谨,评价结果合理、精细、分辨率高,可为土壤肥力综合评价提供一种简单而适用的评价方法。     

多元复合地基桩土应力比分析

从单桩与桩间土的荷载-沉降曲线出发,采用荷载-沉降的双曲线模型,给出了多元复合地基桩土应力比的解析解。分析表明,桩土应力比随荷载的变化形式有3种,具体的变化形式与桩、桩间土的初始切向压缩模量和极限承载强度有关。实例计算表明,所得解析解与实测桩土应力比值基本吻合。     

多要素局部-全局特征关联的有效波高预测模型

有效浪高(Significant Wave Heights,SWH)是描述海浪的重要属性,SWH预测对于保障近岸工程设计以及海上作业安全具有重要意义。近年来,深度学习方法被用来对SWH预测,但是目前存在的方法无法有效捕捉SWH的长时间相关性,同时忽略了海洋多要素之间的局部关联。为此,本文提出了一种结合海洋多要素局部和全局特征的SWH预测模型(Multi-elements Local and Global Correlation for Wave height Prediction, MLG-SWH)。首先,以有效浪高、风速、周期等多要素作为输入,设计了局部-全局编码(Local-Global Embedding,LGE)模块提取海洋多要素的局部关联以及时间信息;然后,采用编-解码器作为基础网络结构提取多要素海浪序列特征,在编-解码器中设计了因果空洞卷积自注意力模块有效捕捉海洋多要素序列的全局长时间相关性,并在解码器中利用生成推理方式避免单步迭代预测产生的误差累积;最后,选取北大西洋海浪浪高变化特点不同的两个站点数据进行实验。相较于经典时间序列预测模型以及主流深度学习方法,所提MLG-SWH模型在24、48小时预测的均方误差(MSE)以及平均绝对误差(MAE)均为得最低,并在长时序预测方面具有较大的优势。     

矿质元素指纹技术在植源性特色农产品产地溯源中的应用研究进展

随着人们对特色农产品需求的快速增长,消费者对农产品原产地信息也越来越重视。近年来,国内外开展了一些基于多元素指纹技术的特色农产品产地鉴别研究。研究表明,利用多元素含量差异可对农产品进行原产地判定。本文重点介绍了矿质元素指纹溯源技术的基本原理,以及它们在植源性农产品产地溯源中的研究现状,旨在为未来相关研究的发展和特色农产品原产地保护工作提供理论基础。