三江源区毒杂草型退化草地植被光谱特征分析

毒草型退化草地具有群落演替特点,通过高光谱遥感技术反演毒杂草分布与退化草地群落结构能对该类退化草地进行有效监测,而光谱特征分析是毒杂草与优良牧草遥感识别的基础。本文选取了三江源区毒草型退化草地的8种典型毒杂草和4种优良牧草的地面实测高光谱数据作为研究样本,经过SG平滑、包络线去除、导数变换和光谱参量化对毒杂草种和优良牧草种的光谱特征进行了分析,并通过马氏距离法提取其特征识别波段。结果表明：① 8种典型毒杂草和4种优良牧草的 “近红外峰值”差异较大,其中鹅绒萎陵菜的“近红外峰值”达到60.07%,而最小者早熟禾仅为17.53%;② 经包络线去除处理后,植被光谱曲线中吸收谷和反射峰光谱差异更加明显,且可减少环境背景对植被光谱的影响,如沼泽草甸的鹅绒委陵菜和驴蹄草,其“绿峰幅值”分别为6.46%和6.89%,经处理后其“绿峰指数”分别为0.2866和0.3671,而在2种环境下生长的同一草种（狼毒草1和狼毒草2）的峰谷特征差异不明显;③ 基于马氏距离法提取的毒杂草与优良牧草的敏感识别波段主要分布在680~750 nm和900~1000 nm波长范围内,以醉马草与矮嵩草为例,其基于反射率的敏感识别波段为713.1~737.1 nm和934.6~965.6 nm。该研究可为利用高光谱遥感进行大面积毒杂草草种识别和植被群落生长监测提供重要科学依据,对于三江源区毒杂草的监测防治和畜牧业的可持续发展具有重要意义。     

一种消除高密度椒盐噪声的迭代中值滤波算法

针对现有滤波方法处理高密度椒盐噪声的不足,提出一种简单有效的迭代中值滤波算法。该方法首先依据像素的强度值判断噪声点的位置,然后在循环迭代的处理框架内,对噪声像元进行逐步恢复。若噪声影像中包含足够的健康信息,则利用局部灰度差异控制项,完成对滤波结果的进一步优化。基于标准测试影像的实验表明,该方法能更为精确地恢复出被椒盐噪声污染的影像细节信息,其处理结果在目视及定量评价上均优于4种对比的滤波方法;且该方法的处理优势在影像椒盐噪声比例高达95%的情况下也依旧显著。     

微波消解-氢化物发生原子荧光光谱法和质谱法测定高有机质无烟煤中汞砷的可行性研究

微波消解技术适用于处理大部分煤炭样品,但对于高有机质含量的无烟煤样品,因其煤化程度高,含有多种复杂的高分子有机化合物,应用现有的消解技术不能将其完全消解。本文对微波消解的实验条件包括消解试剂、消解温度及消解时间进行优化,确定了适合处理高有机质无烟煤的消解体系,评价了采用HG-AFS和ICP-MS测定其中总汞和总砷含量的可行性。结果表明,以硝酸-硫酸-氢氟酸(6∶4∶0.5)作为微波消解试剂,消解温度达205℃,保持30 min可将高有机质含量的无烟煤彻底分解,其中硫酸对无烟煤的消解起到了关键作用;ICP-MS与HG-AFS对汞的检测结果一致,回收率都达到98%以上,但由于砷的化学形态复杂,有机态砷不能全部转化无机态砷使得HG-AFS对砷的检测结果偏低。因此,对于有机质含量特别高(81%~90%)的煤炭样品,微波消解可将其彻底转化为溶液,用ICP-MS可以准确定量其中的汞和砷,而HG-AFS不能作为检测砷的有效手段。     

井上下联合处理矿井水中污染物效果研究

为了去除矿井水中多种污染物,建立了"采空区+常规处理+深度处理"的井上下联合处理工艺组合。结果表明:受煤矿顶板含水层水岩作用,矿井水中Cl-、SO₄2-和Fe离子出现了超标现象,有的甚至达到Ⅴ类地下水标准;溶解性有机质含量较低,以大分子和芳香族化合物为主。采空区主要利用其顶板岩石破碎充填物吸附过滤矿井水中悬浮物,对Fe离子和有机质也有一定的处理效果,Fe离子去除率约20%,TOC和UV₂₅₄的平均去除率分别为67.45%和65.40%。常规处理工艺对F-的去除率为11.90%~35.21%,铁锰离子则完全被去除;由于前端好氧沉淀池,硝酸盐和有机质含量略有升高,其中增加的有机质主要为溶解性微生物代谢产物。深度处理工艺对常规离子、硝酸盐、氟离子、有机质等有较好的去除效果,去除率均在95%以上。总体上,在采空区和常规处理工艺去除悬浮物和部分污染物的基础上,再利用深度处理工艺完成绝大部分污染物的去除,是一套比较有效的矿井水处理工艺组合。      

不同体系改性粘土对浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体去除及萌发的影响

本文研究了2种无机改性粘土在3种不同改性配比下对浒苔微观繁殖体去除效果及萌发的影响。结果发现,去除率随改性粘土及改性剂用量的增加而升高,相同条件下硫酸铝(AS)改性粘土对浒苔微观繁殖体的去除效果优于聚合氯化铝(PAC)改性粘土,其中1:5 PAC改性粘土在0.5 g/L时去除率为62%,AS改性粘土则可达到80%。添加改性粘土后上层水体中浒苔微观繁殖体相对萌发率随改性粘土及改性剂用量的升高而降低,总体系相对萌发率表现为先升后降趋势,在改性剂浓度为0.1 g/L时相对萌发率达到最高。两种改性体系中微观繁殖体在1:3配比、1.0 g/L浓度下均未能萌发。该结果显示,改性粘土可以有效去除浒苔微观繁殖体并抑制其萌发,这为我国绿潮灾害的防控提供了一种新思路。     

约硫砷铅矿在中国的首次发现及其矿物学特征

约硫砷铅矿是一种较为罕见的硫盐矿物,本文在广西壮族自治区武宣县盘龙铅锌矿区首次发现约硫砷铅矿,主要呈不规则粒状分布于黄铁矿中,与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和重晶石相伴生。在反光显微镜下,约硫砷铅矿双反射明显,白光下的反射率为R_1=38.6%,R_2=41.8%,反射色为白色略带蓝色色调,具微弱的反射多色性,强非均质性。利用电子探针确定其经验化学式为Pb_(14.05)(As_(2.66),Sb_(3.23))_(5.89)S_(22.99)。采用X射线衍射技术获得了约硫砷铅矿的晶胞参数:a=8.91(2),b=31.96(6),c=8.47(2),β=117.77°,V=2 135.49~3,空间群为P2_1/m,Z=2。通过XRD、EPMA等现代岩矿测试分析技术,结合前人对盘龙铅锌矿成矿时代研究的相关资料,还对约硫砷铅矿的成因进行了初步探讨。     

东天山维权银铜矿床中钴矿化发现及成因意义

新疆东天山地区是中国重要的钴成矿带之一,在多个与基性-超基性岩有关的铜镍硫化物矿床和磁海铁矿床中伴生有中小型钴矿资源。最近,笔者在研究东天山维权矽卡岩型银铜矿床物质组分的过程中,通过显微镜观察、电子探针扫描和成分分析发现了独立钴矿物辉砷钴矿,不仅代表了东天山含钴矿床的新类型,而且具有综合利用的前景。文章对维权矿床中铜银钴矿石类型、矿石中辉砷钴矿和其他主要金属矿物的赋存状态进行了研究,划分出铜矿石、铁铜矿石、含银铜钴矿石、银矿石、含钴铁铜矿石和铅银铜矿石6种矿石类型,认为它们可能是铁铜、钴、银3期成矿作用叠加的产物,钴成矿作用为独立的一期中高温热液成矿作用,含钴铁铜矿石是钴成矿作用叠加在铁铜成矿作用之上形成,而含银钴铜矿石是银成矿作用叠加在钴成矿作用之上形成。     

基于随机森林建模预测河套盆地高砷地下水风险分布

河套盆地浅层地下水砷污染严重,对当地居民健康造成严重影响。当前对河套盆地浅层地下水高砷分布的研究受限于采样时间和样本数量,难以从宏观角度对河套盆地高砷地下水的空间分布作出较为全面的评价。本文基于研究区506个浅层地下水样品,以9个地表环境参数为初始预测变量,经过最佳变量组合筛选,采用随机森林建模来产生风险概率,评价了预测变量的重要性以及对高砷地下水的影响。以气候因子为动态预测变量,根据模型识别不同季节地下水高砷的概率分布并制作了风险区专题图。结果表明：研究区的地下水样品砷含量为0.05~916.7μg/L,超标率（砷浓度>10μg/L）为50%;地下水高砷风险区主要分布在河套盆地的沉积中心地带,但冬季高砷风险区面积减少1907km²,占研究区总面积14.14%;降水、干旱指数、排灌渠影响、潜在蒸散、温度是影响高砷地下水最重要的指标。研究认为,河套盆地的气候变量（降水、干旱指数）与含水层砷含量显著相关,控制高砷地下水在河套盆地的沉积中心地带发生季节性变化。     

AUV移动探测下基于U-Net网络的本体噪声去除

在基于移动 AUV(自主水下机器人)平台的水下机动目标探测场景中,由于拖曳能力和探测孔径的限制,目标噪声极易淹没在本体噪声中。而且,本体噪声与目标噪声具有非常相似的频谱特性和倍频关系,进一步加重了目标噪声分析的难度。为降低本体噪声的影响、提高目标噪声的信噪比,开展了基于 U-Net 深度网络的水下混合噪声信号分离算法研究。通过仿真模型测试了算法在不同转速差、桨叶数差以及目标噪声信噪比条件下去除本体噪声的性能。实验结果初步表明：在目标信号信噪比不低于–10 dB 的条件下,算法可以对本体噪声进行有效去除。     

中国北方高砷地下水分布特征及成因分析

本文分析了银川平原北部饮水型砷中毒分布、水文地质条件和水化学特征,并探讨了地下水中砷离子分布规律和富集环境。研究表明:高砷地下水区呈两个条带状分布于冲湖积平原,主要为埋藏深度小于40m的潜水,水化学环境呈弱碱还原环境,水化学类型主要为HCO3-Na·Ca,Cl·HCO3-Na,Cl·HCO3-Na·Ca型;最后对比分析了中国北方内蒙古平原、山西大同盆地、新疆、吉林西部高砷地下水分布和环境地质特征。