基于小波变换和BP神经网络的水稻冠层重金属含量反演

自然农田生态系统中,农作物的各种生化参数受重金属污染胁迫后虽表现异常,但其特征往往极为微弱,极不稳定。利用处理非稳定信号方法中常用的信号处理方法——小波分析法(Db-5),对水稻的光谱反射率数据进行处理,有效提取光谱信号中受重金属污染胁迫而潜藏的一些"突变"弱信息。利用Db-5小波基进行小波变换,从中选取具有异常光谱特征的奇异点,利用奇异点对应波段(716、745、766 nm)的光谱反射率构建反向传播(BP)神经网络模型,对水稻冠层4种重金属含量进行反演。将利用模型得到的预测值与实测值进行相关性分析,结果表明,基于BP神经网络的水稻冠层重金属含量反演模型对于实验区镉、铅、汞、砷4种重金属胁迫,具有良好的反演效果。     

宁夏清水河流域重金属分布特征及风险评价

【目的】探明宁夏清水河重金属分布特征和污染情况。【方法】于2018年4月、7月和11月对清水河流域32个采样点的水体和表层沉积物中砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)和铅(Pb)的含量进行监测,采用主成分法和聚类分析法解析重金属污染来源,采用内梅罗综合指数法评价水体重金属污染情况,采用潜在生态风险指数评价表层沉积物重金属污染情况。【结果】清水河水体As、Pb、Hg、Cr的年平均量分别为3.68、0.37、0.23、69.27μg/L,只有Cr超过地表水Ⅳ类标准,且4种重金属质量浓度整体变化为11月4月7月。表层沉积物中As、Cr、Pb、Hg的年平均量分别为标准值的68.2%、46.3%、39.9%、130%,只有Hg超过土壤背景值,4种重金属质量浓度整体变化为11月4月7月。内梅罗综合指数法评价清水河流域水体4种重金属污染程度依次为CrHgAsPb,Cr为最主要污染重金属。潜在生态风险指数法评价清水河流域表层沉积物4种重金属风险程度依次为HgAsPbCr,Hg是最主要的生态风险因子。主成分和聚类分析法都将水体和沉积物重金属分为3类,水体中Cr主要受人为控制因素,As、Hg、Pb主要受自然地质因素。沉积物中As、Cr、Pb主要受自然地质因素,Hg主要受人为控制因素。【结论】总体而言,水体中Cr和沉积物中Hg污染应当引起重视。     

宁夏引黄灌区排水沟重金属分布特征及风险评估

为探明宁夏引黄灌区排水沟水体中重金属的时空分布特征与污染现状,采集2011-2015年宁夏引黄灌区中卫第四排水沟、吴忠南干沟、银川灵武沟、吴忠清水沟、银川银新干沟、银川四二干沟及石嘴山第三、五排水沟汇合后入黄口7条排水沟中Hg、Pb、Cu、Zn、Se、As、Cd及Cr 8种重金属检测数据和以地级市为单元的社会经济指标数据,运用主成分分析法研究确定影响宁夏引黄灌区排水沟水质的主要重金属,采用内梅罗综合污染指数法对重金属污染风险进行评估。结果表明:影响吴忠清水沟水质的主要重金属是As、Zn,污染水平在2013年达到轻度污染等级,其余各年污染水平处于尚清洁;影响吴忠南干沟水质的主要重金属是Pb、Cu,污染水平在2012年、2013年和2014年达到警戒线,其余各年污染处于安全等级;其余各排水沟污染在2011-2015年整体上属于安全等级,处于清洁水平。     

沼肥中重金属对土壤和植物影响及控制技术研究

沼肥中的重金属主要来自于动物饲养中微量元素添加剂和农业种植中农药、化肥的过度使用.短期施用沼肥对土壤中的重金属含量没有显著影响,这里由于沼肥中有机物官能团和微生物对重金属的吸附净化作用降低了土壤中重金属的活性,减少了植物对重金属离子的吸收.为此,结合重金属的来源分析,从产前、产中、产后3方面阐述了减轻沼肥中重金属危害的措施及建议,并结合现代生物技术的新成果,对利用沼肥中微生物和有机官能团对重金属进行吸附净化做出展望.     

关于植棉修复重金属污染土壤研究进展

土壤中的重金属含量达到一定数值后,会对作物的生长带来影响。而棉花富集重金属的能力很强,能够吸收土壤中的镉、铅等重金属,通过植棉修复重金属污染土壤,操作方便,不会对农田结构造成影响,并能大面积实施,其在重金属土壤污染修复中具有很好的发展前景。本文从棉花对重金属的富集特性入手,对植棉修复重金属污染土壤进行了研究分析。     

土壤中重金属污染治理研究

随着我国现代经济的不断发展,土壤污染问题也越来越严重,特别是工业化的快速发展,导致各个地区的土壤都出现了不同程度的重金属污染问题,这对人类的身体健康产生了较大威胁.土壤一旦被重金属污染,农作物中就会携带一定量的重金属,人类食用之后就会出现重金属中毒.可见,对土壤重金属污染进行治理非常必要.本文首先对土壤重金属污染的危害...     

土壤重金属污染修复方法研究

土地污染是我国面临的重大问题,尤其是土壤重金属污染对土地资源的损害严重,可直接或间接对生态系统产生危害.笔者从重金属污染物来源及现状出发,对重金属的危害进行了阐述,并针对性地提出了应用物理、化学和生物方法对土壤重金属污染的修复,以期为污损土地修复工作尤其是重金属污染引发的各类生态问题提供一定参考.     

我国农田土壤重金属污染及其防治策略研究进展

随着我国工业化、城市化进程不断加快,农田土壤重金属污染的现象日趋严重。重金属污染的农田不仅对农作物有着极大的危害,也威胁到了人类的生命健康。因此,农田土壤重金属污染的修复问题势在必行。本文从我国农田土壤重金属污染的来源和危害两个方面进行分析,并对目前土壤重金属污染的防治策略进行简要的探讨。事实证明,农田土壤重金属污染具有隐蔽性强、易积累性、地域差异大以及治理难等特点。因此,要求一方面要从源头对土壤重金属的污染进行治理,切断污染源。另一方面,加强科技创新,制定合理的修复策略,实现对土壤重金属污染的科学化治理,从而保障我国粮食安全和促进农业与社会可持续发展。     

基于土壤粒径组成影响的重金属镉吸附容量试验及模拟研究

在试验室条件下,分别对山西省大同市和太原市选取的两种土样进行土样砂粒和粉粘粒的粒径区分试验,并进行原状土样和不同粒径部分土样的重金属镉的吸附试验。在试验结果的基础上,用Langmuir模式分别对重金属吸附试验数据进行模拟,构建基于Langmuir模式的区间参数粒径级配重金属吸附模型。结果表明,土壤粒径组成对重金属镉的吸附容量影响明显,构建的模型能够较好地模拟基于土壤粒径的重金属镉的吸附容量。     

养殖场沼液还田对作物及土壤重金属含量的影响

近年来,养殖场沼液还田施用的重金属安全问题备受关注.文章针对沼液还田利用对作物、土壤重金属含量的影响进行综述,并对养殖场沼液还田重金属的减控提出了建议,旨在给沼液还田安全利用提供参考依据.     

有机酸对土壤重金属的浸提效果研究

重金属污染土壤的原位淋洗修复既要实现对重金属的高效去除,还要尽量减少对土壤性质的破坏。以张士污灌区农田土壤为研究对象,利用振荡浸提技术对有机酸淋洗重金属污染土壤进行研究。结果发现：对重金属Cd、Pb、Zn的浸提率随着酒石酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸的浓度升高而增加;4种有机酸对土壤重金属的浸提效果均是Cd〉Pb〉Zn;酒石酸在浓度为0.5mol/L时对土壤中重金属Cd、Pb、Zn的浸提效果最好,浸提率分别为99.39%、57.65%、43.52%。     

有机酸对土壤重金属的浸提效果研究

重金属污染土壤的原位淋洗修复既要实现对重金属的高效去除,还要尽量减少对土壤性质的破坏.以张士污灌区农田土壤为研究对象,利用振荡浸提技术对有机酸淋洗重金属污染土壤进行研究.结果发现:对重金属Cd、Pb、Zn的浸提率随着酒石酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸的浓度升高而增加;4种有机酸对土壤重金属的浸提效果均是Cd＞Pb＞Zn;酒石酸在浓度为0.5 mol/L时对土壤中重金属Cd、Pb、Zn的浸提效果最好,浸提率分别为99.39%、57.65%、43.52%.     

畜禽粪便重金属的赋存特征及去除技术进展

畜禽粪便被当作有机肥广泛应用于农业生产。随着含有重金属的饲料添加剂等在畜禽养殖中的广泛使用,重金属残留于畜禽粪便中。由于重金属具有较强的生物毒性和环境污染,导致畜禽粪便在后续资源化利用过程中,尤其是农田利用过程中存在严峻的环境风险和生态安全。因此,畜禽粪便重金属污染逐渐成为了关注的焦点,但目前关于畜禽粪便重金属及其处理方法等仍少见报道。文章就畜禽粪便重金属来源、赋存形态及重金属处理方法进行综述,以期提高人们对畜禽粪便重金属污染的重视,并为后续开展粪便重金属污染治理提供参考。     

重金属污水处理的研究与发展

对重金属污水处理的各种方法分别进行分析,指出其不足之处。并对生物处理重金属污染技术重点介绍,该技术是未来重金属污水处理的主要方法。生物技术具有原料丰富、效率高、成本低、环境友好无污染等优点。现阶段,很多生物技术尚处于实验室阶段,大规模应用于工业重金属污水处理还需要进一步的研究和发展。      

汾河流域蔬菜种植土壤重金属污染控制点的研究

通过研究汾河流域土壤重金属背景值，并根据土壤重金属污染程度的不同，对该流域蔬菜种植区进行分级，找出控制点，为防止蔬菜重金属污染提供科学依据。     

一种新型农产品表面重金属遥控探测仪设计

为提高农产品表面重金属的检测速度和精度,本文设计新型遥控农产品表面重金属探测仪。该装置采用非接触方式寻找目标区域重金属物,并对其进行检测定位,使用无线方式遥控装载于遥控小车上的传感器进行扫描路径控制,应用新型电感数字传感器LDC1000进行金属探测。系统以STM32单片机为主控核心接收并处理检测数据,控制直流减速电机带动无线遥控小车进行区域扫描,无线遥控通过SI4432通信模块实现。利用小波算法将微弱的重金属信号进行放大处理,并采用Matlab进行编程控制,最后对信号进行可视化显示,提高了信号检测的精度和可视化程度。实验结果表明此系统可以提供高效的农产品表面重金属探测及定位功能,且实现了探测仪的小型化、远距遥控的特点。     

土壤重金属监测技术和方法最新研究进展

本文阐述了土壤重金属监测技术和方法的最新研究进展。以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)为代表的联用仪器分析法精度高、准确性强,是目前异位监测方法的研究热点。以土壤磁化率技术等为基础的原位监测技术为土壤重金属监测技术和方法的发展带来了活力,其优势在于可实现非破坏性、快速、大面积监测土壤重金属,且该方法容易重复验证、缩短实验周期,这些都是异位监测方法不可比拟的;不足之处是准确性弱、推广性差。因此,提高原位监测技术和方法的精准性、普适性和推广性是目前研究的热点。     

灌溉水质对土壤重金属含量的影响研究进展

利用污水灌溉农田既缓解水资源不足,也能促进水资源的可持续利用。不同灌溉水质会使土壤重金属发生不同程度的积累,给土壤环境质量和作物生长造成危害。本文在分析土壤中重金属来源以及重金属在土壤中形态、迁移、转化特点的基础上,重点分析了灌溉水质对土壤重金属含量特征的影响,并提出根据土壤不同重金属起始含量来制定灌溉水质有关相应标准有利于指导污水灌溉的合理进行。     

光谱法检测重金属在食品安全中的应用

随着生活水平的提高,食品安全问题越来越引起大家的重视,而重金属污染因其累积性和持久性,是关系到食品安全的重要部分之一。论述了重金属的主要危害,并对目前光谱法检测重金属技术进行介绍,以为研究更快速、准确的检测方法提供参考。     

黑臭水体底泥调查分析及达标清淤量研究

底泥污染是造成茅洲河流域水质黑臭的关键因素之一.本文通过对底泥勘查取样检测,采用底泥沉积物单因子污染指数法对底泥营养盐污染进行分析评价,结果显示,营养盐、有机质污染均达到了重度污染等级.采用单一重金属潜在生态风险系数和多金属潜在生态风险系数法对重金属污染程度进行分析评价,结果显示,重金属污染达到了极强生态风险等级.根据...