离子色谱法测定地下水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮

建立离子色谱法同时测定地下水中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的方法。以IonPac AS14A阴离子交换色谱柱为分析柱,以1.0mmol/LNaHCO_3-8.0mmol/LNa_2CO_3为流动相,流速为1.0 mL/min,保留时间定性,峰面积定量,分析了地下水中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。结果表明:离子的线性关系良好,相关系数均大于0.999,方法检出限均为0.004 mg/L,相对标准偏差为0.77%～1.89%(n=6);对采集的地下水样品进行了加标回收试验,加标回收率为97.9%～101.3%。采用此方法操作快捷、线性良好、灵敏度高、回收率较好,能满足地下水中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的检测要求。     

基于偏最小二乘法的近红外光谱定量分析模型测定八角茴香中莽草酸含量

采用偏最小二乘法(PLS)建立测定八角茴香中莽草酸含量的近红外(NIR)光谱定量分析模型.应用多种光谱预处理方法分别对八角茴香固体粉末样品的NIR光谱进行预处理,并采用预处理后的光谱建立定量分析模型,每个模型均经过选择最有效的光谱区域和最适主因子数进行优化.经过比较各个模型的内部交互验证均方根误差(RMSECV)和交互验证预测值与真实值间的相关系数(RV),外部预测均方根误差(RMSEP),选取最优的模型,结果表明定量分析模型稳健性好和测定精度高,在中药有效成分定量分析方面有很好的应用前景.     

地表水总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的关系探究

采用气相分子吸收光谱法测定了水中总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,通过对同一条河流25个监测点位两次采集样品的分析测试结果进行的比较分析,探讨了地表水中总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的关系,进而为水质数据分析和综合评价提供参考。     

近红外光谱技术在闽楠叶片氮含量测定中的应用

借助近红外光谱技术,以江西省永丰官山林场楠木种子园的64份闽楠叶片为材料,采用传统的化学分析方法测定闽楠叶片样品的氮元素含量作参考值,同时采集闽楠叶粉末样品的近红外光谱图。运用化学计量学软件NIRCal,选定建模方法、建模波段和预处理方法,建立最优测定模型。另随机抽取10份未知样品对模型进行检验,结合配对样本T检验进行评价。结果表明：用主成分回归方法(PCR)建立的模型效果最好,其校正集相关系数Rc为0.912,校正集均方根误差RMSEC为1.098,交互验证集相关系数Rv为0.897,交互验证集均方根RMSEV为1.192。外部验证结果显示,预测值与实测值的相对偏差范围在0.070～0.705之间,且配对样本T检验结果显示P值为0.116,大于0.05,无显著差异。该方法可用于闽楠营养水平和优质选种的大批量快速检测。     

基于紫外分光光度法的树干茎流氮化学特征测定方法

【目的】简便、快速、准确地测定树干茎流氮化学特征对于揭示森林生态系统养分循环和群落演替机制具有重要意义。本研究以期建立以紫外分光度法为基础、准确测定树干茎流总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨态氮的方法。【方法】以神农架地区8种乔木的茎流为材料,从双波长紫外分光光度法、硝酸根电极法、麝香草酚法和酚二磺酸法中筛选出测定树干茎流硝酸盐氮(F)的最优方法;利用过硫酸钾能将茎流中氨态氮和亚硝酸盐氮彻底氧化为硝酸盐氮的特性,采用紫外分光光度法、硝酸根电极法分别测定其总氮(T)并加以比较;利用高锰酸钾仅能氧化亚硝酸盐氮而不能氧化氨态氮的特性,建立紫外分光光度法测定其硝酸盐氮和亚硝酸盐总合量(B)的方法;最后计算出亚硝酸盐氮(等于B-F)和氨态氮(等于T-B)含量,并与纳氏试剂法直接测定氨态氮含量进行比较。【结果】在测定硝酸盐氮(F)的4种方法中,紫外分光光度法最好,其回收率为106.19%±8.26%,相对标准偏差3.0%,硝酸根电极法耗时长且稳定性较差,麝香草酚法测定步骤较繁琐,酚二磺酸法的准确性较差;过硫酸钾氧化氧化后,紫外分光光度测定茎流总氮(T)的回收率达到94.62%±2.19%,相对标准偏差2.0%,而硝酸根电极法测定的准确性较差,相对标准偏差偏高(7.0%);高锰酸钾氧化后,采用紫外分光光度法测定树干茎流亚硝酸盐氮和硝酸盐氮合量(B)的加标回收率为100.97%±2.85%,相对标准偏差4.0%;通过紫外分光光度法测定并计算的氨态氮、亚硝酸盐氮相对标准偏差分别为3.0%和4.0%。【结论】树干茎流经过硫酸锌氢氧化钠溶液处理后,可使用紫外分光光度法直接测定其硝酸盐氮含量(F),经过硫酸钾氧化后可以使用紫外分光光度法测定其总氮(T),经过高锰酸钾氧化后可以使用紫外分光光度法测定硝酸盐氮与亚硝酸盐氮的总合量(B),计算得出的亚硝酸盐氮(等于BF)和氨态氮含量(等于T-B)具有准确性。     

新型反硝化滤池设备脱氮效果中试

为了应对日益严格的总氮出水要求,增强市政污水厂应对总氮负荷冲击能力,同时进一步减少污水处理成本,在某市政污水处理厂进行了新型自养-异养协同反硝化滤池设备的脱氮效果中试试验。通过在厂区内新建"自养-异养协同反硝化滤池"中试装置,检验了在不投加碳源条件下该装置的工程应用脱氮效果。结果表明:通过该反硝化滤池的作用,无需外加有机碳源,其中总氮和硝态氮平均出水浓度分别低于5mg/L和3mg/L,平均去除率分别为70.3%和72.6%,保证了稳定高效的脱氮效果。     

近红外光谱法快速测定制浆材化学成分含量

为实现制浆材化学成分含量的快速测定与实时分析,用常规方法测定了120个制浆材样品的综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素及苯醇抽出物含量,并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行多元散射校正后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,根据主成分数与PRESS值的关系,确定最佳主成分数分别为9,10,8,9,据此建立样品相关化学成分含量的校正模型。独立验证中综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素和苯醇抽出物模型的决定系数R2val分别为0.918 8,0.949 3,0.946 6和0.928 4,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.70%,0.75%,0.72%和0.24%,相对分析误差(RPD)值分别为3.50,4.44,4.33和3.74,绝对偏差(AD)分别为-0.95%~1.22%,-1.42%~1.29%,-1.39%~1.14%和-0.34%~0.39%,4个校正模型较好地预测了验证集样品的化学成分含量,基本满足制浆造纸工业中快速测定的需求。     

长白山林区森林生物量遥感估测模型

采用黑龙江长白山地区TM图像和143块森林资源连续清查固定样地数据及野外调查补充样地数据,选择包括各波段灰度值、不同波段灰度值之间的线性和非线性组合(包括11种植被指数)、纹理信息以及环境因子在内的75个自变量,分别采用逐步回归分析法和偏最小二乘回归法建立黑龙江长白山林区森林生物量遥感估测模型:逐步回归法采用5个自变量所建模型平均拟合精度为76.5%,均方根误差为19.12t·hm-2,样地生物量真实值与预测值相关系数为0.5434;偏最小二乘回归法采用10个自变量所建模型平均拟合精度85.8%,均方根误差9.92t·hm-2,样地生物量真实值与预测值相关系数0.8603,偏最小二乘回归法要优于逐步回归法。利用建立的偏最小二乘回归模型计算得到黑龙江长白山2007生物量等级分布图,采用29个检验样本对反演结果进行检验,计算得到29个样本的平均预测精度为83.73%。     

近红外光谱法快速测定速生桉木化学成分含量

用常规方法测定了104个速生桉木样品的综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素及苯醇抽出物含量并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行多元散射校正后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,确定最佳主成分数并建立样品相关化学成分含量的校正模型。独立验证中综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素和苯醇抽出物模型的决定系数 Rval2分别为0.9067、0.9033、0.9504、0.9570;预测均方根误差(RMSEP)分别为0.33%、0.50%、0.31%、0.17%;相对分析误差(RPD)值分别为3.22、3.20、4.43、4.73;绝对偏差(AD)分别为?0.53%~0.60%、?0.95%~0.77%、?0.55%~0.52%、?0.22%~0.29%,4个校正模型较好地预测了验证集样品的化学成分含量,基本满足制浆造纸工业中快速测定速生桉木原料的需求。     

湿加松16种黄酮总含量近红外预测模型的建立

在950～1650 nm的光谱范围内,使用DA2700型近红外光谱仪采集了110个湿加松Pinus elliottii × P.caribaea松针粉末样本的光谱数据。结合实际测定值,采用偏最小二乘(PLS)回归法并选择最佳光谱预处理方法和最佳主成分数,建立湿加松松针组织16种黄酮物质总含量的快速预测模型。结果表明:采用一阶导数(FD)与滤波拟合(SG)相结合法对光谱数据进行预处理且当主成分数为10时,可得最优模型。其校正集相关系数(R_c)和交互验证集相关系数(R_v)分别为0.852 1和0.705 9。校正集均方根误差(RMSEC)和交互验证集均方根误差(RMSEV)分别为6.361 0和9.150 9。外部验证集测定值和模型预测值之间的相关系数为0.8537。综合表明所建模型预测精度高、可靠性强,可用于湿加松松针组织16种黄酮物质总含量的预测。     

四种算法用于近红外测定制浆材材性的对比研究

采集了常见制浆材(桉木、相思木及杨木)样品的近红外光谱,测定了样品的基本密度、综纤维素、木质素和苯醇抽出物含量,用人为控制水分的方法测定了样品的水分含量。对原始光谱进行预处理后,分别运用偏最小二乘法(PLS)、LASSO算法、支持向量机法(SVR)和人工神经网络法(BP-ANN)建立基本密度、水分含量、综纤维素、木质素和苯醇抽出物含量的预测模型。对预测模型进行独立验证,结果显示:LASSO算法建立的基本密度和综纤维素模型性能最优,其预测均方根误差(RMSEP)分别为0.006 3 g/cm~3和0.49%,绝对偏差(AD)范围分别为-0.008 8~0.009 6 g/cm~3和-0.85%~0.87%;PLS建立的水分含量模型及苯醇抽出物模型最优,RMSEP值分别为1.21%和0.24%,AD范围分别为-1.99%~2.03%和-0.35%~0.38%;SVR建立的木质素模型最优,RMSEP值为0.43%,AD范围为-0.76%~0.74%,均满足制浆造纸工业中对误差的要求。     

光照和氮营养对水曲柳苗木生长及碳-氮代谢的影响

采用室内砂培方式,以1年生水曲柳幼苗为试验材料,探讨不同光强和供N水平对苗木生长及碳-氮代谢的影响.结果表明:遮荫处理下的苗木比叶面积、冠根比、单株叶面积和叶质量比分别较全光照处理增加了35.5%,24.9%,21.8%和18.5%,而苗木单株生物量下降了19.6%.无论在全光照还是遮荫条件下,苗木单株生物量和叶面积均随N供给浓度的增加而显著提高(P＜0.05).遮荫处理显著降低了叶片中可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物含量,随供N浓度的增加叶片中淀粉和非结构性碳水化合物总量显著降低(P＜0.05).遮荫还使叶片硝酸盐含量和硝酸还原酶活性显著降低(P＜0.05),但使叶片可溶性蛋白含量显著提高(P＜0.05).2种光强下,随N供给水平的提高,叶片可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性明显上升,同时硝酸盐含量则明显下降.叶片碳代谢指标(可溶性糖含量、淀粉含量和非结构性碳水化合物总量)与氮代谢指标(可溶性蛋白含量、硝酸盐含量和硝酸还原酶活性)之间,除可溶性糖含量与硝酸盐含量呈显著正相关外(r=0.944,P＜0.01),其余碳氮代谢指标之间具有一定程度的负相关性,但都未达到显著水平.综上所述,1年生水曲柳苗木对光强和N营养的改变反应都十分敏感.虽然水曲柳幼苗对弱光和低N环境具有一定的适应和调节能力,但是光照不足和N贫乏最终将使苗木的生长发育受到严重抑制.     

碳氮比对两段进水A/O工艺脱氮效果的研究

为解决传统工艺脱氮效率低的问题,采用分段进水A/O工艺对脱氮效果进行了试验研究,在两段缺氧-好氧交替运行方式下,分析了序批式活性污泥反应器(SBR)系统在C/N不同的条件下,主要污染物的去除效果和生物脱氮性能。结果表明:在C/N分别为5、6.5、8时,系统对COD、NH_3-N和TN的去除率最高可以达到90.52%、98.49%和83.77%。     

基于偏最小二乘法的近红外光谱测定八角中反式茴香脑和莽草酸

采用偏最小二乘法(PLS)建立八角中反式茴香脑和莽草酸含量的近红外光谱定量分析模型。利用近红外光谱技术采集八角粉末的近红外光谱图(NIR),以高效液相色谱法测定的八角中反式茴香脑和莽草酸质量分数作为参考值，经过光谱处理软件将近红外光谱图与质量分数参考值进行关联，反式茴香脑的定量分析模型采用二阶导数作为预处理方法，以7 502～5 446.2和4 601.5～4 246.7 cm^-1为波数范围，维数为10;莽草酸的定量分析模型采用一阶导数加直线减法作为预处理方法，以7 502～6 098.1和5 450.1～4 597.6 cm^-1为波数范围，维数为8。结果表明：建立的八角中反式茴香脑和莽草酸含量的快速无损定量检测模型的决定系数(R²)分别为90.86%和93.13%,校正集的内部交叉检验均方根误差(RMSECV)分别为0.158和0.285,验证集的均方根误差(RMSRP)分别是0.068 7和0.171,配对T检验P值分别为0.761和0.194,均大于0.05,测量值与参考值偏差较小，建立的模型能较准确地测定八角中反...     

寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量生长季内动态变化

【目的】研究寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量的动态变化,为揭示森林土壤碳氮养分利用机制和碳氮循环提供参考,为研究区森林保护与合理经营提供科学依据。【方法】以我国寒温带针阔混交林为研究对象,选择主要组成树种樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨,采用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对土壤微生物量碳氮含量动态特征进行研究,探讨不同树种根际土壤微生物量碳氮的富集程度、差异性和生长季变化以及其对土壤营养库的贡献率。【结果】不同树种根际土壤微生物量碳氮含量月际变化差异显著,根际土壤微生物量碳含量波动范围为114.14~451.05 mg ·kg -1 ,氮含量波动范围为40.38~185.00 mg ·kg -1 。根际土壤微生物量碳富集率依次为樟子松(87.99%)>白桦(78.22%)>兴安落叶松(73.14%)>山杨(56.96%),微生物量氮富集率依次为山杨(81.50%)>白桦(77.63%)>樟子松(76.42%)>兴安落叶松(51.40%)。土壤微生物量碳氮比为1.42~5.24,樟子松、兴安落叶松、白桦、山杨根际和非根际土壤微生物量碳氮比生长季变幅分别为1.42~5.24、1.57~3.79、1.67~4.55、1.55~2.59和1.79~3.53,其均值分别为2.64、2.63、2.81、2.11和2.36。根际微生物量碳对土壤有机碳库的贡献率为0.83%~0.95%,微生物量氮对土壤有机氮库的贡献率为3.63%~5.08%。【结论】寒温带针阔混交林主要树种生长季根际土壤微生物量碳氮含量均显著高于非根际,根际效应显著;在生长季末期,针叶树种根际效应相比阔叶树种更为强烈;针叶树种根际土壤微生物量对土壤结构和功能的影响高于阔叶树种。     

木质素样品的羟值测定方法

以聚醚多元醇羟值测定方法——邻苯二甲酸酐-吡啶法为基础建立了木质素样品中活性羟基官能团数目测定方法,针对木质素磺酸钠和玉米秸秆酶解木质素样品的特性,改进了羟值校正时酸值和碱值的测定方法:在确保酸值测定精确度的同时成功采用乙醇-水替代了高毒性吡啶溶剂,在碱值测定时率先采用邻苯二甲酸氢钾替代盐酸溶液,使测定碱值的相对标准偏差小于1%,精确度得以显著提高。     

比值-导数光谱法测定APMP制浆废水的色度

基于比值-导数光谱的基本原理提出了一种测定碱性过氧化氢机械浆(APMP)制浆废水色度的新方法,检测结果不受pH值和废水中悬浮物的影响,255 nm可作为比值-导数光谱测定色度的检测波长,当待测样品的色度值范围在50~1 130度之间时,准确值与预测值之间的相关系数为0.996 4,相对偏差在±8%之内。与传统色度检测方法相比,新方法操作简便,降低了人为因素造成的误差,且无需消耗化学试剂,可以满足APMP制浆废水色度的测定要求。     

基于异速生长和理论生长方程的广东省木荷生物量动态预测

【目的】将异速生长方程与理论生长方程相结合,预测广东省木荷生物量动态,为广东省木荷林碳汇计量提供模型和方法,为其他树种碳汇计量提供可借鉴的方法学支持。【方法】基于实测样木生物量调查数据,包括40株树干解析资料,构建由胸径和年龄的理论生长方程以及地上生物量和胸径的异速生长方程组成的模型系,利用非线性度量误差联立方程组,在胸径生长速度分级情况下拟合模型参数;基于3期森林资源连续清查固定样地样木数据,对广东省木荷生物量动态进行预测。采用决定系数( R 2)和均方根误差(RMSE)评价模型拟合效果,通过生物量存量估计误差和增量估计误差判断模型预测效果。【结果】在胸径生长速度分级情况下,理论生长方程中年龄对胸径的解释率达0.95以上,比不分级提高0.166 3,均方根误差下降到1.97 cm,降低2.16 cm以上,预测胸径对地上生物量的解释率提高到近0.82;接近独立异速生物量模型中实测胸径对地上生物量的解释率达0.88以上,比不分级提高近0.30,均方根误差下降到51 kg左右,下降30 kg以上。在胸径生长速度不分级情况下,各期生物量存量估计误差变动幅度在-46.31%~77.45%之间,而分级情况下下降到-16.13%~7.06%;在尺度上,分级与不分级均呈相同规律,即单木误差小于林分误差、林分误差小于区域误差。不分级时,单木水平和区域尺度间的误差不大于10%,而分级时小于8%。不同间隔期生物量增量估计误差,不分级时估计值普遍偏大,在32.57%~115.45%之间,而分级时下降到-6.57%~15.77%之间,在单木尺度上不超过±10%;随着尺度增大,增量估计误差不断增加,不分级时单木水平和区域尺度间的误差介于10%~15%之间,分级时稳定在8%左右。【结论】对于理论生长方程和异速生长方程组成的模型系,分级可极大提高模型精度,减小预测估计误差;生长速度不分级时,仅利用胸径或年龄数据,分级时,则可利用2期胸径数据或1期胸径和年龄数据,就可预测未来生物量动态,简单方便,在森林资源连续清查和碳汇造林的碳汇量计量中具有极大应用价值,区域尺度上的估计误差也可基本满足精度要求。     

MSPD-GC-MS/MS法测定竹笋中26种有机氯农药残留量

以基质固相分散-气相色谱-串联质谱法(先将粉粹的竹笋样品经弗罗里硅土基质固相分散技术净化,然后用20 m L丙酮—正己烷溶液(1+2,v/v)淋洗,GC—MS/MS检测,外标法定量)检测竹笋中26种有机氯农药残留量。结果表明:26种有机氯农药在5~200μg/m L范围内线性良好,相关系数均大于0.99。在0.01~0.1 mg/kg浓度范围内,26种目标物的平均加标回收率为81.1%~108.9%,相对标准偏差在3.3%~9.5%。该方法具有较好的准确度和精密度,各项技术指标均能满足竹笋中26种有机氯农药的检测需要。     

甲醛交联碱木质素-聚乙烯醇-尿素薄膜氮元素缓释性能研究

采用交联法制备了碱木质素-聚乙烯醇-尿素-甲醛(AL-PVA-U-F)交联薄膜,分析碱木质素(AL)和交联剂甲醛(F)的加入量对氮元素缓释的影响,研究薄膜对氮元素的缓释机理,并采用XRD和FT-IR-ATR方法分析薄膜的结晶度和化学结构,结果显示碱木质素的加入可降低薄膜中氮元素的缓释速率,使氮元素达到释放平衡的时间增大,碱木质素和聚乙烯醇质量比5∶5时复合薄膜192 h时达到释放平衡,释放平衡时间最长,氮元素累积释放率最大为77.73%。加入适量的甲醛交联剂使碱木质素、聚乙烯醇、尿素、甲醛之间发生化学反应,线性和网状结构交互从而使薄膜中氮元素缓释减慢。与共混薄膜(ALPVA-U)相比,甲醛的交联作用使薄膜的结晶度降低。薄膜的氮元素累积释放率曲线呈"S"型趋势,Ritger-Peppas模型和2次多项式模型拟合较好,相关系数(R2)分别为0.976 3和0.950 9,Ritger-Peppas模型中n为0.816 7,说明氮元素释放规律是扩散和溶蚀综合作用的结果。