基于微波热声成像的植物叶片水分含量分布无损检测技术研究

目的植物叶片水分含量分布是衡量植物生理生化的重要指标,该指标也是农业科学领域中制定抗旱策略的重要依据。微波成像对水分含量分布和变化具有高对比度,超声成像对水分含量分布具有高分辨率。据此,本文提出兼具微波和超声成像优势的无损微波热声成像(thermoacoustic imaging,TAI)技术,并用此技术开展了植物叶片水分含量分布的无损检测研究,进行植物叶片水分含量分布的检测,对于实现精准灌溉、发展节水农业、提高水资源利用率有重要意义。方法本文构建了激发频率3.0 GHz、横向分辨率406μm的二维透射式TAI系统。基于主动加热技术(150℃热风,90 s),模拟3组曼陀罗叶片水分流失过程,对其TAI图像进行定量分析。结果加热导致叶片局部水分流失,微波热声信号降低(信号最大变化量为10%),验证了基于TAI技术实现植物叶片水分含量变化无损检测的可行性。实现了曼陀罗、野茼蒿和紫苏叶片水分含量分布的无损检测,检测结果与核磁共振成像吻合。结论本研究有助于实现精准灌溉,为植物在正常和胁迫环境下对环境的响应特性研究提供技术支撑。尤其是与非接触超声检测技术相结合,可以实现植物叶片水分含量的遥感成像,更具实用价值。

山东地区饲料原料中微量元素含量分布研究

为了解山东地区主要禽用饲料原料中微量元素的含量分布情况,探讨其含量对配合饲料或全混合日粮中微量元素总量的影响,为饲料生产提供科学依据,收集来自山东省15个地市的玉米16份、豆粕17份、花生饼7份、花生粕14份、棉籽粕12份、玉米DDGS 15份、玉米蛋白粉15份,共计96份样品,采用微波消解-电感耦合等离子体对样品中的铜、铁、锰、锌、硒等5种微量元素含量进行了测定分析。结果表明:4种饼粕类饲料原料中铜、铁、锰、锌和硒含量分别为17.01、323.70、50.52、62.28 mg/kg和174.13μg/kg,玉米及其两种副产物中铜、铁、锰、锌和硒含量分别为6.13、194.09、12.27、32.28 mg/kg和97.98μg/kg。结果说明,不同种类饲料原料及同类原料不同品种之间的微量元素含量存在较大差异。

基于地理信息的污染耕地土壤重金属元素含量分布特征提取研究

污染耕地土壤重金属元素含量分布特征提取涉及不同地理区域和土壤类型,获取大范围土壤重金属元素含量数据难度大,因此提出基于地理信息的污染耕地土壤重金属元素含量分布特征提取方法。以某市为例,采集该市污染耕地土壤与植物样本,利用色谱仪测定样本内重金属元素含量,并采用地理信息系统获取辅助信息,得到大范围土壤重金属元素含量数据,结合投影寻踪函数实现土壤重金属元素含量分布特征提取。试验结果表明,该方法可有效提取出该市污染耕地的重金属元素类别和含量,且地理信息系统生成的分布特征可视化效果较好,特征提取精度高。

汉中市土壤有效锌的含量分布及影响因素分析

针对汉中市农业生产中存在施肥措施不当,致使部分地方土壤微量元素养分供给能力失衡,限制了水稻、玉米等粮食作物产量的提升等问题。本研究在汉中市11个县区共采集土壤样品6142个,采用DTPA浸提-原子吸收分光光度计测定法统计分析了土壤有效锌的含量和分布。结果表明:汉中市土壤有效锌含量主要分布在0.51~1.0 mg/kg和1.01~1.5 mg/kg这2个区间,占总量的34.80%和30.80%,而有效锌含量低于1.5 mg/kg的土壤样品占总量的78.3%,即汉中市78.3%的土壤有效锌含量处于中等水平以下,47.4%的土壤有效锌含量处于低和很低的水平。水稻、玉米产区土壤有效锌平均含量为1.11 mg/kg,其中水稻耕作区为1.15 mg/kg,玉米耕作区为1.07 mg/kg。水稻耕作区土壤有效锌含量高于玉米耕作区,略高于平均值。土壤中有效锌含量与土壤pH、土壤有机质含量及土壤有效磷含量都呈现负相关。综上所述,汉中市耕作土壤有效锌总体能够满足作物生长的需求,但在部分缺锌地区,建议加强锌肥、有机肥的施用,减少土壤缺锌对作物的影响。

富硒猴头菇中硒含量分布和赋存形态研究

研究了富硒猴头菇中硒的含量分布和赋存形态,结果表明,猴头菇中总硒含量为205.98μg/g,其中有机硒含量占总硒的91.39%,而有机硒中最主要的赋存形态为蛋白硒,含量占有机硒的66.18%,其次是多糖硒和其他有机硒,占比分别为18.90%和14.30%,另有少量的核酸硒。

S市浅层地下水中重金属含量分布及健康风险评估

以S市为例分析了浅层地下水中11种重金属的含量分布,并进行健康风险评估,为该地区地下水重金属污染监管和治理提供参考。通过健康风险评价模型,分析了重金属的含量、空间分布、健康风险。研究区地下水中,11种重金属中有9种被检出,检出的重金属除个别点位铁锰含量较高以外,其他重金属含量为痕量水平。S市地下水重金属致癌风险在接受范围内,但应持续关注;地下水非致癌物危害指标均小于1,不会对人体健康造成显著毒性危害。

湄洲湾表层沉积物中多环芳烃的含量分布及来源分析

2000年10月在湄洲湾海域6个站位采集表层沉积物样,采用GC/MS法分析其多环芳烃的含量.结果显示:在这些沉积物样中,美国环保署优控的16种多环芳烃的含量分布较为均匀,其范围为196.7～299.7ng/g,平均值为256.1ng/g;显著低于长江口、珠江口及其欧美主要港口表层沉积物中多环芳烃的含量.对多环芳烃特征组分的比值(菲/蒽比值,荧蒽/芘比值)及16种多环芳烃中四、五和六环总含量的百分比的分析表明:湄洲湾表层沉积物的多环芳烃主要来源于燃料的高温燃烧.

铁芒萁植物体中稀土元素含量分布的研究

本文叙述了铁芒萁植物体和土壤中稀土元素的ICP发射光谱、UV分光光度和x射线荧光光谱分析测定结果,比较了稀土矿区和非矿区铁芒萁的稀土元素含量,发现矿区铁芒萁叶中含有0.33%的稀土元素(按干叶计氧化稀土),非矿区铁芒萁叶中含有0.19%的稀土元素(按干叶计氧化稀土),研究了铁芒萁不同部位稀土元素分布的状况。本工作为研究稀土元紊对植物生长机理的关系是很有意义的,对利用植物探矿的研究也具有一定意义。

荷斯坦牛红细胞钾含量分布的研究

２３７头母牛和７头公牛的红细胞钾含量分析结果表明：荷斯坦牛红细胞钾含量主要受遗传控制。该牛群母牛红细胞钾含量的遗传力为０．２２，公牛为０．１７。公母牛平均红细胞钾含量分别为１０６４和９４２ｍｇ／Ｌ，并呈正态分布，用其作耐热性选择指标可靠、适用。提出现阶段耐热母牛的选择标准为红细胞钾含量在８００ｍｇ／Ｌ以下。

官厅水库及永定河枯水期水体氮、磷和重金属含量分布规律

于枯水期 (冬季和春季 )在官厅水库库区及永定河沿线 1 3个地点采集了表层水样品 ,分别测定了原水和过滤水中 N、P和重金属的含量 ,同时进一步分析了过滤水中不同形态氮的含量 ,初步探讨了枯水期官厅水库和永定河水体 N、P及重金属含量的分布规律及污染特征。研究结果表明 ,官厅水库库区及永定河沿线重金属基本没有污染 ,大多低于地表水 类标准 ,极个别样点超过 类但仍低于 类标准。 N、 P污染比较严重 ,大部分样点的总氮、总磷指标超过湖泊水库 类标准 ,个别样点甚至超过 类标准。不同地点 ,各形态 N的含量有显著差别 ,体现了外源污染的区域分布规律。

气溶胶与降尘中多环芳烃的含量分布研究

通过广东省茂名市区四个不同功能点大气气溶胶和降尘中多环芳烃的含量分布研究发现 :1、气溶胶中优控多环芳烃大大高于降尘中的含量 ,为降尘的 5.97～ 1 9.3倍 ;以石化厂区为例 ,非优控多环芳烃在气溶胶中的相对含量更高 ,为降尘的 2 4 .7倍。2、气溶胶中优控多环芳烃和非优控多环芳烃的分布为随分子量增加而含量增高的趋势 ,但降尘中优控多环芳烃的高含量相对集中于萤蒽至苯并 (b)萤蒽之间。3、不同功能区由于排放源的差别所表现出的气溶胶和降尘中优控多环芳烃总量及总量比值、部分强致癌和致癌物含量及含量比值均存在差异。4、对气溶胶和降尘中多环芳烃研究可以对降尘中非优控多环芳烃降解和溶解量进行估算。以石化厂区为例 ,降尘中非优控多环芳烃比原始含量已减少76%。

淮南张集矿区煤中微量元素的含量分布特征分析

在采用ICP-AES对张集7个煤层144个样品微量元素含量测试分析的基础上,探讨了元素在不同煤层中的变化规律及其在煤层对比中的应用。结果表明:张集矿区煤中元素B、Se和As含量偏高;不同煤层中微量元素含量变化较大,但具有一定的规律性,其中在9煤层中元素Ba和Cr含量最低,Mn、Zn、As和Se含量相对较高,可以利用这些元素分布特征来区别和划分相邻煤层。

2009年夏季九龙江口表层水主要化学要素的含量分布和来源分析

2009年夏季,九龙江口表层水COD、DO、PO4-P、DIN、TN、TP含量的变化范围分别为0.81～4.37、3.74～5.76、0.025～0.046、0.53～1.89、0.68～2.65、0.046～0.253 mg/dm3,平均值分别为2.38、5.09、0.04、1.30、1.70、0.10 mg/dm3;而Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As、Oil含量的变化范围分别为0.92～2.09、0.005～1.431、0.77～4.05、0.006 4～0.054 2、0.073～0.622、0.010～0.038、0.9～5.7、8.5～17.2μg/dm3,平均值分别为1.45、0.26、1.84、0.03、0.26、0.02、2.3、12.0μg/dm3.与1992年厦门海域水质调查结果比较分析表明:影响九龙江口海水质量的环境因子主要是DIN、PO4-P含量.应用主成分分析(PCA)方法对其污染来源进行分析表明:14个变量的全部信息可由4个主成分反映(特征值:7.24+2.06+1.63+1.25=12.18个变量),总贡献率达87.01%.第一主成分的贡献率为51.74%,主要体现了水体中营养要素氮、磷和COD的影响,其中COD、PO4-P、TN、DIN含量之间的相关系数介于0.778(COD～PO4-P)至0.971(TN～DIN)之间.第二主成分的贡献率是14.72%,在As、TP、Pb上的载荷分别为0.938、0.814、0.731,它主要反映表层水中重金属As的影响.第三主成分的主要特征是在Cr、Zn、Cu含量上有较高的载荷,分别为0.929、0.915、0.757.第四主成分的主要特征是在Hg、Cd含量上有较高载荷,且它们之间的相关系数为0.627.第三、四主成分分析结果表明九龙江口表层水受部分重金属元素的污染.通过PCA聚类分析调查站位间污染状况的相似性及远近关系,及对九龙江河口区主要化学要素污染来源的分析,结果表明其表层水污染来源可能是上游生活污水、生活垃圾未能很好处理就排入河流以及农业化肥污染和上游工业点源废水排放等.

厦门西港表层海水中多环芳烃(PAHs)含量分布特征及来源分析

本文利用GCFID测定方法对厦门西港表层海水中的多环芳烃(PAHs)的含量进行了分析,9个站位点的PAHs变化较大,从106.1ng/L变化到4365.6ng/L;但与世界其他相似地区比,尚属轻微污染.PAHs主要来源于海上油污染、燃烧产物和城市及工业废水的排放.

人为活动对江苏土壤元素含量分布的影响

通过对江苏1∶25万多目标区域地球化学调查及典型地区生态地球化学评价资料的宏观分析与对比,认为人为活动对地表土壤的元素含量分布具有显著影响,表层土壤(0～20cm深度)中Cd、Hg、Se、S、Sn、N等代表性元素的含量大幅度增加,元素含量变异系数偏高,酸碱度(pH值)下降趋势明显,确定了S、Hg、Cd、Se、pH、TOC、N、P、Sn、Sb、Pb、Zn等是最能反映人为活动对土壤环境之影响的地球化学指标。施肥、工业排污等均是人为活动改变土壤元素含量分布的基本形式。

有效硅在土壤中的含量分布及影响因素——以河南信阳地区土壤为例

根据不同母质发育的土壤，采集了水稻土耕层样８６个，旱地耕层样４３个。土壤剖面样１７个，有效硅测定方法：用ｐＨ４的１ｍｏｌ／ＬＮａＯＡＣ－ＨＡＣ为提取剂，加显色剂后，用分光光度计测定含量。有效硅总的趋势是酸性岩及其变质岩发育的土壤低于沉积岩的含量；第四纪沉积物中，Ｑ４低于Ｑ２时期的含量。在相同气侯条件下。

食品中维生素D与25-羟基维生素D检测技术及含量分布研究进展

维生素D是一种对于维持人体健康具有重要作用的脂溶性维生素,25-羟基维生素D是其在人体内循环和存储的主要形式。食品中维生素D和25-羟基维生素D前处理的通常采用碱皂化、有机溶剂提取、固相萃取或者半制备色谱净化;其测定方法多为放射免疫法和液相色谱法。液相色谱串联质谱凭借高灵敏度和高准确度,目前在食品中维生素D和25-羟基维生素D测定中发挥重要作用。近年来二维液相色谱和超高效超临界流体色谱由于其强大的分离能力,在食品中维生素D和25-羟基维生素D的分析中表现出强大的潜力。该文综述了近年来食品中维生素D和25-羟基维生素D的检测方法及二者在动物食品和植物食品中的含量分布研究,以期为建立适合不同食物样品的测定方法,指导居民合理膳食,进行膳食摄入量评估等研究工作提供参考。

液质联用法测定桃中三种杀菌剂的含量分布

目的建立桃皮和肉中多菌灵、甲基硫菌灵和敌菌灵三种杀菌剂的液质联用(LC-MS/MS)测定方法,研究其在桃中的含量分布。方法桃皮和肉经分离后,分别用乙腈均质提取、PSA固相分散净化、C18高压液相色谱柱分离、MS/MS测定;分别计算皮和肉中三种杀菌剂的含量,研究三种杀菌剂在两者间的分布状况。结果方法检测限分别为0.1、0.2、10μg/kg;敌菌灵在样品中未检出,多菌灵和甲基硫菌灵在皮和肉中呈不同的含量分布特性。结论该方法灵敏度高、准确、操作简单,可用于桃中三种杀菌剂的含量分布研究。

闽浙沿岸海域沉积物中汞和甲基汞的含量分布及其影响因素

在2012年6月实施的国家自然科学基金春季航次中,采集了闽浙沿岸海域表层和岩心沉积物样品。对沉积物样品进行了汞和甲基汞的分析测试,并结合沉积物中常量元素含量、粒度组分、有机质含量和孔隙水中硫酸根离子浓度等系统地分析了汞和甲基汞含量的分布及其影响因素。研究结果表明：（1）闽浙沿岸海域沉积物中汞和甲基汞含量分布大致表现为近岸含量高（杭州湾以南浙江沿岸）,远岸含量低的特点。泥质区岩心沉积物中汞的甲基化作用主要发生在近表层较小的深度范围内（泥质区北部和南部,其深度范围分别为0~15和0~13cm）。（2）在闽浙近岸泥质区,汞的原位甲基化是甲基汞的主要来源,在成岩过程中,埋深或其他环境条件的变化可以导致甲基汞的转移或再分配。（3）影响沉积物中汞和甲基汞含量分布及甲基化作用强弱的因素主要包括人为污染、海流体系、粒级组成、有机质含量和硫酸盐还原菌活性。人为污染是沉积物中汞含量的主控因素;海流体系控制着汞含量的分布格局;粒级组成影响着甲基汞的富集程度;有机质对表层沉积物中汞的甲基化作用影响不明显,在岩心沉积物中,既可以促进汞的甲基化,也可以抑制汞的甲基化,主要取决于沉积物中有机质的类型;硫酸盐还原菌的活化能力是汞甲基化作用的主控因素之一。

新疆石河子地区地下水硝酸盐含量分布及影响因素分析

为了初步掌握石河子地区平原区地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对研究区地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究。结果表明,石河子地区地下水硝酸盐含量普遍较低,仅有3.03%的取样点超过《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》。研究区内地下水硝酸盐氮含量空间分布特征显著,水平分布特征表现为从南到北逐渐降低,垂向分布特征表现为潜水区硝酸盐氮含量高于承压水区。影响地下水硝酸盐氮含量的主要因素包括含水层特性、地下水氧化还原条件、降水量等自然因素以及氮肥施用量、种植制度和农业污染源等人为因素。该研究对石河子地区饮水安全和地下水保护有现实意义。