岩溶环境中土壤剖面富铀行为的初步研究

选择黔中地区的4条石灰土剖面作为研究对象,经过精细采样分析,讨论了石灰土形成过程中U富集的地球化学特征及其对生态环境存在的潜在风险.结果表明:1)岩—土界面是U既发生大量淋失而又产生显著富集的重要地球化学场所;2)处于中性条件下的石灰土剖面,释放的U优先与风化流体中的CO32-发生络合而进一步迁移淋失;3)石灰土剖面既是表生介质中重要的U储库,又是U的重要次生释放源,剖面的进一步演化将对环境生态构成潜在的放射性危害.

碳酸盐岩风化壳岩-土界面风化作用机制——对岩粉层淋溶模拟的初步研究

碳酸盐岩风化壳通常呈现出清晰突变的岩-土界面,成为直接利用野外地质剖面的发育特征探索碳酸盐岩风化作用过程的障碍。本文选择贵州中部及湘西的4条典型碳酸盐岩原位风化壳的岩-土界面作为研究对象,模拟干热风化条件(即气候温暖或炎热、排水条件良好的风化状态),在24～29.5℃的环境温度下,利用饱和CO2水对各剖面岩粉层样柱开展了系统的淋溶实验研究(淋溶终点以碳酸盐完全溶蚀为标志)。通过对淋出液中主要造岩元素和淋溶残余物的动态取样分析,初步揭示了碳酸盐岩风化壳岩-土界面的风化作用机制。结果表明:①碳酸盐岩风化壳岩-土界面风化过程中,碳酸盐的溶蚀和酸不溶物的分解是同步进行的,在碳酸盐淋溶伊始,酸不溶物已表现出明显的风化倾向;②排水条件良好的风化环境下,由硅酸盐等酸不溶物组分分解溶出的盐基离子及Si等元素更易随风化溶液淋失,使得在风化残余物中难以形成蒙脱石、伊利石、高岭石等自生粘土矿物。酸不溶物相的其他造岩元素中,Ti和Al为惰性元素,Fe为弱迁移元素,Mn和P表现出明显的活性;③碳酸盐岩岩粉层的水-岩作用过程中,当碳酸盐含量对水-岩反应而言过量时,碳酸盐的溶蚀强度主要受岩粉层质地的制约。粒度粗,渗透性强,水-岩作用时间短,碳酸盐的溶蚀量低,反之亦然。而酸不溶物组分对于水-岩反应而言,在整个淋溶周期内都是不足的,其含量成为制约水-岩反应强度的主要因素。

模拟不同气候条件下碳酸盐岩风化作用的淋溶实验研究

通过模拟干热、湿热与干冷3种气候条件,以饱和CO2水作为淋溶液,对黔中岩溶区3条碳酸盐岩风化壳岩-土界面的岩粉层试样进行了淋溶实验(其中干热、湿热条件下淋溶到残余酸不溶物阶段),对淋出液的pH值以及主要造岩元素的浓度进行了动态分析。结果表明,碳酸盐岩风化壳岩-土界面由岩到土的转变过程中,伴随碳酸盐的溶蚀,酸不溶物已表现出明显的风化倾向。碳酸盐的溶蚀强度表现为干冷>干热>湿热的变化趋势。温度低,碳酸盐的溶解速率大;排水条件好,碳酸盐溶解释放的Ca、Mg易随风化流体排出体系。对于酸不溶物组分,淋溶实验中有:(1)K、Na、Mg、Si、P的载体矿物风化强度在干热条件下最大(至于Ca,由于方解石与白云石均是其主要的载体矿物,酸不溶物相中的Ca难以在淋出液中有效识别)。在干冷与湿热之间,K、Na、Mg等盐基离子的溶出能力大多表现为湿热>干冷,指示了温度对盐基离子释放强度的重要制约作用;而Si和P未表现出一致的变化趋势,可能源于淋溶体系微环境的差异。(2)Fe与Mn表现出弱迁移性。其中,Fe在干冷环境下淋出强度最弱,说明温度是制约含Fe矿物分解速率的重要因素。而Fe在干热与湿热之间,以及Mn在3种淋溶条件下,未呈现出一致的变化趋势。(3)Al和Ti在碳酸盐岩风化过程中表现出强烈的惰性。

碳酸盐岩风化剖面U和Th的富集特征及淋溶实验的指示

通过对贵州岩溶区12条风化剖面U、Th的分布情况、岩-土界面岩粉层动态淋溶残余物的元素变化特征以及元素质量平衡的研究,初步揭示了碳酸盐岩风化剖面U、Th的富集特征。①在碳酸盐岩风化体系中,U呈现出明显的活性,而Th既有惰性的一面,又表现出活性的一面。②碳酸盐岩风化过程中,岩-土界面是U、Th产生突变性富集的重要地球化学场所,而剖面进一步发育演化中U、Th的变化是一个长期而缓慢的过程。岩-土界面反应中,由于风化残余物体积的巨大缩小,U呈现出低背景、强亏损、高富集的地球化学特征。当Th呈现活性态时,与U表现出相似的地球化学特征;当Th表现为惰性态时,其在剖面中的富集主要源于易溶组分溶蚀后的绝对残余。③碳酸盐岩风化剖面U、Th的富集系数与基岩酸不溶物含量存在明显的负相关,说明碳酸盐岩酸不溶物含量愈低,碳酸盐溶蚀的体量愈大,风化溶液带出的活性U或Th也愈多,风化残余物的体积缩小变化程度也愈强,因此残余U或Th的相对富集程度也愈高。

湖南某铀尾矿库中铀的赋存形态及其活性研究

以湖南某铀尾矿库为例,在采集6份矿渣试样进行铀含量分析的基础上,利用逐级化学提取法进行了铀赋存形态研究,并定置评价了其潜在的环境活性.结果表明,各矿渣试样的总含铀量（按逐级化学提取法测定）在68.40～108.59μg/g,平均值约为85.96μg/g,远高于地表一般岩石、土壤的铀含量,是环境中潜在的放射性污染源;各矿渣试样中可交换态（包括水溶态）、碳酸盐结合态、有机质结合态、无定型铁锰氧化物/氢氧化物结合态、晶质铁锰氧化物/氧氧化物结合态、残渣态的铀平均所占比例分别为13.26％、6.54％、4.86％、4.85％、12.15％、58.35％,残渣态铀是铀尾矿中铀的主要赋存形式;矿渣试样中有约40％左右的铀对环境构成威胁或具有潜在威胁;用逐级化学提取法查清铀尾矿库中铀的不同赋存形态,并定量分析其环境活性及在环境中的释放潜力,可为后续的放射性环境质量评价和环境治理提供依据.

基于优化YOLO算法的多约束条件下视觉伺服系统目标的精准定位

在实际工业环境中完成系统的基本硬件部署后,对在复杂的多约束条件下具有目标特征的图像进行有效识别是视觉伺服系统面临的关键问题。因此,结合视觉伺服系统在复杂环境中目标检测的特点,利用基于YOLO训练方法的目标检测和特征提取一体化网络结构,提出一种将上一帧目标位置与卡尔曼滤波得到目标在当前帧的预测位置做关键点匹配,从而判断预测位置是否存在目标的方法。该方法能够有效提高图像目标特征的检测效率,目的在于克服现有技术在检测速度和成功率上的不足,设计服务于机器人视觉伺服系统总体任务目标的检测框架。对所提方法进行了验证,实验表明:在模拟常规干扰项约束下,利用所提方法目标图像检出成功率可以提升5%以上。

基于图像的无标定机器人视觉伺服的研究

传统的机器人视觉伺服大都是基于系统标定实现的,由于标定工作需要专门的技术,标定精度易受外部环境影响,在复杂的工作环境下,常常无法进行有效的标定,且标定精度对于系统最终性能影响很大。因此,根据工业环境下对视觉伺服性能的要求,在总结当前无标定机器人视觉伺服研究的基础上,对基于图像无标定的视觉伺服控制系统跟踪目标的运动轨迹,收敛速度和抗扰能力进行了研究,通过搭建MATLAB仿真平台,对基于位置的视觉伺服,基于图像的视觉伺服和基于图像无标定的视觉伺服三种控制系统进行了仿真对比分析,仿真结果表明,基于图像无标定的视觉伺服控制系统只在收敛速度上表现最优,为进一步对基于图像无标定的视觉伺服控制系统进行优化提供了思路和理论基础。

分布式算法对工业机器人视觉伺服图像处理系统的影响

通过视觉传感器使机器人与外部环境进行交互的机器人视觉伺服技术,为机器人的自主感知、自主决策等智能化功能的构建提供了方案。在传统以上位机为核心的集中式数据处理架构中,传感器带来快速与高质量图像信息的同时,海量的图像数据也对上位机处理数据的实时性和可靠性提出了挑战。综合考虑机器人视觉伺服图像的数据处理传输时易发生拥堵、丢包等缺陷和雾计算分布式技术的实时优势,提出了一种基于雾计算的视觉伺服系统图像实时自适应处理架构,利用传感器将获取到的图像数据传输到处理节点,根据不同频率和大小的图像数据算法进行计算资源的自适应分配,在图像处理单元得到完整的图像数据的情况下保证完成图像的实时处理。同时利用实验室视觉伺服平台和雾计算节点设计了相关实验方案,并进行了算法对比验证,结果显示在其他条件相同的情况下,文中算法较传统算法在图像处理效率方面至少能够提高50%,表明所提算法架构的有效性。

新课程下初中数学教学中课堂兴趣的培养

“兴趣是最好的老师”。有了兴趣,学生就有了学习的动力,有了学习的方向。在初中数学教学中,教师应该采取有效的教学策略,不断地激发学生的学习兴趣,使学生在课堂的学习中能够主动的摄取知识,提高学生的课堂学习效率。所以我们必须善于在平凡的教学中去发掘创新新的因素,利用教材创设问题情景,充分调动学生的好奇心,激发学生探求知识的兴趣。

基于无穷范数的视觉伺服自适应控制方法

针对基于视觉的机器人伺服过程中,控制系统的精度和稳定性容易受到环境噪声、设备性能等因素影响,导致收敛指标不理想的问题,提出一种基于无穷范数优化任务序列(INOTS:Infinite Norm Optimization Task Sequence)的自适应增益算法,通过将实时全局任务细化为不同子任务,根据不同时刻子任务的特点自动配置增益。仿真结果表明,相比于固定增益及传统自适应增益调节算法,该增益算法可有效提高系统响应速度,增强控制系统的抗干扰能力,提高系统稳定性。