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近红外反射光谱学在岩石矿物研究中的应用Ⅲ．快速测定地质样品中二氧化碳 总被引：1，自引：1，他引：1
使用一组不同岩石矿物性质的25个地质样品,研究了地质样品中二氧化碳含量和近红外漫反射光谱的关系。利用多重散射光校正、标准正常变量转换及导数光谱等化学计量统计学方法,预处理了漫反射光谱数据,获得了偏最小二乘法(PLS)回归的多变量校正方法,建立了应用近红外(NIR)反射光谱学方法无损快速测定各种地质样品中二氧化碳模型。从光谱特性方面解释了大多数进入多变量校正模型的波长与碳酸盐矿物的CO2-3基团光谱吸收有关。NIR估算结果表明,应用二氧化碳校正模型来定量分析地质样品中二氧化碳的方法是可行的。 相似文献
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沉积物中的重金属元素经自然作用下可以活动态进行迁移,具有潜在生物可利用性及潜在的区域生态风险。利用近红外光谱(NIRS)技术开展不同基体类型样品响应机理研究,可为评估重金属活动态提供无损、快速的分析方法,为生态风险研究提供依据。天津七里海泻湖湿地沉积物具有低有机质-高黏土含量的特征,本文基于近红外光谱分析技术,建立了沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb重金属活动态组分含量近红外光谱-偏最小二乘回归预测模型。实验结果表明:样品在7290～6390cm~(-1)和4683～4000cm~(-1)波段存在的双羟基O—H伸缩振动、AlAl—OH及Al(Mg)—OH弯曲振动特征吸收,间接指示了重金属元素活动态含量。光谱预测结果显示,近百年来七里海沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb活动态组分的变化特征对应了当地1934—1948年、1956—1963年、1976年至今三次较明显的升温过程,也对应了1980年七里海水库建设等大型人为扰动。本研究样品中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb总量及活动态均低于国家标准中规定的生态风险阈值,七里海内村镇及周边农田来自湿地释放的重金属生态风险极低。 相似文献
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南海沉积物漫反射光谱反映的220ka以来东亚夏季风变迁 总被引：1，自引：0，他引：1
对南海越南岸外“太阳号”95航次17954孔220ka以来的沉积样品进行了漫反射光谱分析, 并从中提取F1和F2两个主因子及亮度和红度等漫反射光谱特征值, 发现漫反射光谱F1值和亮度反映了沉积物中的碳酸盐含量, 而漫反射光谱F2值和红度反映了沉积物中的铁氧化物含量, 后者可用作东亚夏季风的替代性指标.17954孔沉积物的漫反射光谱F2值显示, 倒数第二次冰消期东亚夏季风快速增长时间约在129ka; 本次工作还发现东亚夏季风在两次冰消期前的氧同位素2阶段和6阶段晚期各有一个异常强盛的时期.漫反射分析结果显示东亚夏季风主要受控于太阳辐射强度变化, 并明显地受低纬地区气候的影响. 相似文献
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高光谱遥感在土壤重金属污染监测中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
高光谱技术的快速发展为宏观、快速获取土壤中的重金属元素信息提供了有力支撑。选择云南大红山铜矿作为研究区,对其土壤进行采样,其中水样、底泥样和土壤样各30个,共90个样本。使用ASD光谱仪对样品进行光谱分析,借助ENVI软件对原始测量数据进行平滑与去噪处理,利用与重金属相关的官能团在VNIR和SWIR波段光谱吸收特征的变化提取光谱吸收特征参数。通过与预处理后研究区的HyMap遥感图像数据进行光谱相似度及光谱参数相似度的对比,验证了将ASD实测光谱与HyMap高光谱遥感数据结合监测研究区重金属污染的可行性。认为高光谱遥感在土壤重金属监测方面有着广泛的应用前景。 相似文献
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利用漫反射光谱鉴定红粘土中针铁矿和赤铁矿 总被引：5，自引：0，他引：5
针铁矿(Gt)和赤铁矿(Hm)是广泛存在于土壤和沉积物中的重要铁矿物。这两种矿物在土壤和沉积物中含量很低,常规的测试手段很难有效地测定其含量。利用反射光谱联合加热处理的方法,可对土壤及沉积物样品中针铁矿和赤铁矿进行定性或半定量测定。实验结果显示,样品加热到300℃后,针铁矿的反射光谱的一阶导数特征峰发生了变化,赤铁矿的一阶导数特征峰却没有明显的变化。因此加热前后样品反射光谱一阶导数的变化取决于针铁矿和赤铁矿的含量。利用这种方法估计黄土高原第三纪红粘土样品中的赤铁矿含量约为0.3%～0.4%,针铁矿含量约为0.5%～1%。 相似文献
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水系沉积物中的重金属元素含量调查是矿区环境受污染程度的重要依据,同时水系沉积物的物源组成也是近年来找矿突破的重要环节之一。通过分析水系沉积物中羟基官能团与重金属游离态阳离子之间的吸附反应,结合地面实测高光谱数据,发现与重金属元素含量相关性较好的波谱波段为500~780 nm与2 100~2 300 nm,建立基于地面实测光谱技术反演水系沉积物中重金属元素含量的回归方程,最后利用反距离权重方法成功提取碾子沟-洛金洼多金属矿区3条冲沟水系沉积物中Cu、Zn等重金属元素含量。结果显示：重金属Cu和Zn模型检验精度（R2）分别为0.618和0.636;研究区内冲沟源头山地林地附近流域沉积物中的重金属含量相对中下游矿区周边农用地较低,同时沉积土壤中的重金属含量随着冲沟流向呈升高趋势。重金属含量较高的中游农用地附近应加以治理,含量异常的中下游区域为今后的找矿方向。 相似文献
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为探索航空高光谱遥感开展大比例尺、大面积土壤重金属含量和分布特征快速调查的技术方法和工作流程,以苏北灌河地区为例,利用国产高光谱成像仪和自主集成的航空高光谱遥感测量系统获取影像光谱数据,通过数据预处理、CARS特征波段选择及BP神经网络建模反演等方法,建立了从数据获取到数据分析评价的工作流程,反演了土壤重金属元素含量,展示了其空间分布特征。与传统地球化学调查数据进行对比分析,结果显示高光谱反演成果与地球化学调查的重金属浓度空间分布特征吻合度较高,验证了航空高光谱反演耕地土壤重金属分布特征的可靠性。在区域性耕地土壤重金属污染调查评价方面,航空高光谱遥感能够快速、及时地获取土壤污染及相关信息,并具有很好的实用性和经济性。 相似文献
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沉积物-古土壤是记录古环境演化及古气候变迁的有效载体,利用沉积物-古土壤对气候环境信息的记录来研究全球变化问题,已成为当前地球科学研究的热点课题。赤铁矿和针铁矿是沉积物-古土壤中常见的次生矿物,二者含量的变化能有效反映成土过程中冷、暖、干、湿的变化。然而,赤铁矿和针铁矿在沉积物-古土壤中结晶度差且含量低,因此,对二者进行有效定量一直是研究的难题。近年来,漫反射光谱(DRS)分析在沉积物-古土壤中赤铁矿和针铁矿的定量研究中取得了一系列显著的成果。本文系统总结了漫反射光谱在赤铁矿和针铁矿定量中的原理,并对3种常见定量方法及其应用进行归纳,同时对定量过程中存在的问题和发展趋势进行深入讨论。 相似文献
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样品纯化分离的效果对铁同位素比值的精确测定起着至关重要的作用.本文通过对GSB Fe试剂标准、重金属混和标准、水系沉积物标准、植物标准及自然样品(包括湖泊水、沉积物和颗粒物等)预处理实验研究,并在Bio-Rad AGMP-1 100～200目氯化物型阴离子交换柱上进行分离,回收率达104%,基质的去除较为彻底,初步建立了铁同位素测定的化学纯化分离方法. 相似文献
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BJKF-1型便携式近红外矿物分析仪在宝玉石鉴定中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
将国产便携式近红外矿物分析仪引入宝玉石无损伤鉴定。通过实测图谱比对,就矿物的近红外光漫反射光谱特征,对主要宝玉石品种的可鉴别性进行分析;对翡翠等作为多矿物集合体表现出的近红外光谱特点及翡翠A货、B货、C货的可区分性亦作了初步分析。实测结果表明,利用易于普及的BJKF-1型近红外矿物分析仪在波长1 300~2 500 nm的近红外测量区域内对黄玉、绿柱石、电气石等部分宝石类,透闪石、叶蜡石、蛇纹石、硬玉等大部分玉石类样品开展日常检测工作,有广阔的应用前景。 相似文献
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Nataliya Safronova Galina Mazo Galina Korobeinik Elena Shepeleva Ludmila Zhiltsova 《Geostandards and Geoanalytical Research》2004,28(2):291-304
This paper presents a scheme of analysis for bottom sediments based on inductively coupled plasma-atomic fluorescence spectrometry and arc discharge atomic emission spectrometry combined with instrumental pyrolysis and gas chromatographic methods (head space analysis) for determining organic matter. The experimental investigation was performed on bottom sediments of the Kuybyshev and Ivankovo reservoirs on the Volga River, used as a drinking water supply. The selective sample dissolution method followed by the inductively coupled plasma-atomic fluorescence spectrometry liquid phase analysis and the arc discharge atomic emission spectrometry solid phase analysis was used to obtain quantitative information on heavy metal speciation in bottom sediments. In the present work we have taken the direct extraction scheme for analysis. It is shown that the proposed combination of instrumental methods is highly effective for revealing natural and anthropogenic components in the composition of organic matter, for conducting preliminary estimation of the binding of heavy metals with organic matter and for assessing activity of organic matter biochemical transformation. The proposed approach enlarges the capabilities for prediction and modelling of the processes in environmental-geochemical investigations. 相似文献
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城市内陆型湖泊湿地对城市生态系统具有重要的作用。以武汉市武湖为例,采用数理统计、营养盐指数、地累积指数和潜在生态风险指数等方法,对武湖表层沉积物中的氮、磷、有机质和重金属的平面分布特征、影响因素、富集污染程度、生态风险进行评价。结果表明: 武湖西北部表层沉积物中总氮、总磷和有机质的含量明显高于东南部,武湖周边地表径流和农田是营养元素的主要来源,旱地较水田有利于沉积物中总磷的富集; 武湖沉积物中有机质为内源水生植物和外源陆生植物的混合来源,与总氮具显著正相关关系; 沉积物中重金属含量总体较低,局部呈现高镉,平面上总体北部高于南部; 沉积物中重金属富集程度和潜在风险较低,局部地区镉和铅为轻微富集,镉和汞具中等潜在风险; 沉积物的潜在生态风险为低至中等,潜在生态风险与沉积物中镉的分布高度一致。 相似文献
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福建龙海土壤重金属含量特征及影响因素研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为有效预防土壤重金属生态风险,以福建龙海市表层土壤为研究对象,应用经典统计分析、随机森林等方法,研究重金属元素含量特征及其影响因素。结果表明：(1)第四纪冲洪(海)积成因水稻土中多数重金属元素含量较高;(2)燕山期中酸性岩风化形成的残坡积红壤中重金属元素活动态含量较高;(3)As、Cu、Ni形态含量与全量相关性较好,而Cd、Cr、Hg的多数形态含量与全量相关性较差;(4)除元素全量外,土壤有机质对弱有机结合态重金属(不包括Ni、Pb元素)以及离子交换态、碳酸盐结合态Cd、Zn有重要影响,阳离子交换量对各形态Ni,(Fe×Al)/Si对各形态Cu具有重要影响,而土壤成因、土壤类型对重金属形态组成的影响较小。研究表明土壤重金属形态组成及其富集区与其全量不尽一致,土壤重金属生态风险评价应考虑土壤重金属形态分布特征。 相似文献
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为了研究内蒙古赤峰市巴林左旗白音诺尔铅锌矿区采矿对哈力黑河生态环境造成的影响,从上游向下游采集了6个河流沉积物样品,测定其pH、LOI、粒度以及As、Cu、Pb、Zn、Cd等5种重金属的总量和赋存形态,并对测试结果进行分析。研究结果表明:（1）1#尾矿库是造成沉积物中Pb、Zn和Cd等重金属显著升高的主要原因。（2）沉积物重金属与粗粉砂（16~63 μm）的相关系数为0.79~0.95,表明重金属易富集于粗粉砂上,而沉积物的pH和有机质对重金属总量的变化影响不显著。（3）沉积物中As和Pb以残渣态和铁锰结合态为主,分别占总量的78.82%~89.87%和36.96%~78.20%。Cu和Zn以残渣态、强有机结合态和铁锰结合态为主,分别占总量的76.38%~85.96%和74.94%~90.34%。Cd则以离子交换态、碳酸盐结合态和强有机结合态为主,占总量的51.15%~79.53%,而离子交换态Cd占了总量的5.72%~49.63%。因此,Cd对河流生态环境的潜在威胁最大。（4）离子交换态Cd与沉积物pH相关系数为-0.813,两者呈极强负相关性。当沉积物pH由弱酸性转化为弱碱性时,离子交换态Cd含量从33.44%降低至5.72%,显著减小。 相似文献
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太湖沉积物和湖岸土壤的污染元素特征及环境变化效应 总被引：38，自引：3，他引：38
太湖沉积物和湖岸土壤具有相似的物质组成，具有相同的物源，通过补给区的径流，营养元素和重金属元素随着土壤迁入湖泊，由于沉积物和土壤物化条件的不同，它们的营养元素和重金属含量有差异。土壤中氮，磷的总量和有效态均比沉积物中高，表明有一部分营养物质进入了水体；营养元素高的沉积物均靠近城镇，其原因为居民生活污水排放，土壤和沉积物中多数重金属元素尚未超过自然背景值，只有沉积物中Cd和Pb，土壤中的Cu,Cd和Hg超过，但沉积物中重金属元素大多比土壤中高，特别在北部沿岸沉积物中，重金属元素含量大大超过平均值，这种不正常的高值是由人类不合理的废水，废物敢排放引起。 相似文献
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陕西潼关金矿区太峪河底泥重金属元素的含量及污染评价 总被引：3，自引：1，他引：2
通过对潼关金矿区太峪河和太峪水库底泥中重金属元素总量的调查,探讨了金矿开发活动中重金属元素对河流底泥的污染程度。研究结果表明,除As外,河流底泥中重金属元素的含量与尾矿渣中重金属元素的含量变化一致,表明其主要来源于尾矿渣,但又明显高于尾矿渣。在同一地点河流底泥中重金属元素的含量平均高出河水中的1048.61～666030.08倍,呈显著富集。以邻近地区不受工矿活动影响的河流底泥重金属元素的含量均值作为评价参比值,太峪河底泥受到了Hg、Pb、Cd、Cu、Zn元素的极度污染,单项污染超标倍数及综合污染指数法评价结果表明,Hg、Pb、Cd平均污染超标倍数达366.90、217.42和149.97,是底泥中最主要的污染元素。河流底泥重金属元素的综合污染指数高达278.97,表明河流的复合污染亦呈极度状态。太峪河底泥受重金属元素极度污染的现实提示,矿区的环境防治工作已刻不容缓。 相似文献
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兰州市宛川河中段表层沉积物中重金属元素迁移富集特征 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对兰州市宛川河中段双店子河段表层沉积物元素分析,结合有机质含量和粒度测试,运用聚类分析和相关分析的方法,研究了重金属元素在河流表层沉积环境中的分布及迁移富集等地球化学行为与特征。结果表明Zn元素在研究河段有轻度污染;相关分析表明重金属元素含量与沉积物粒度之间无显著相关性,重金属元素主要是在固-液平衡体系中、通过多相化学反应形成沉淀。污染源分析表明,造纸污水的排放是造成研究区域中上游河段有机质含量较高的主要原因,大分子有机物质的存在不仅改变了此段河流沉积物粒度的变化,且有机质对重金属元素的富集有一定减缓作用。 相似文献
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开展现代河流沉积物的物源分析正演研究,对厘清河流搬运分选过程对不同碎屑成分的影响、不同源区对汇区沉积物的贡献机制以及物源定量分析具有重要意义。对北祁连北大河与洪水坝河现代河流沉积物的物源开展了正演研究,结合砾石成分统计、重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年方法,分析了流域内不同物源对现代河流不同碎屑成分贡献的差异性。结果表明,两条河流沉积物的特征显示汇区不同碎屑成分对物源区岩性的反映各有侧重。其中砾石岩性能够反映整个流域的主要岩性;砂粒中的重矿物组合也可以反映源区主要岩性,且对重矿物含量较高的岩体或地层（如铁矿）十分敏感;碎屑锆石年龄谱反映了整个流域物源端元锆石的综合贡献,各年龄峰锆石占比与源区各年龄峰锆石贡献呈较好的正相关关系,其中源区沉积岩碎屑锆石的贡献比较显著。通过河流物源正演分析进一步建立现代河流源汇模式是实现物源量化分析的一个可行方向。 相似文献