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标准号: YB/T 6182-2024

摘要： 本文件规定了傅里叶变换红外光谱法定性分析氧化石墨烯粉体官能团的方法原理、仪器和试剂、测试环境、样品制备、分析步骤及测试报告等。本文件适用于采用傅里叶变换红外光谱法进行氧化石墨烯粉体官能团定性分析，还原氧化石墨烯和氧化石墨粉体的定性分析可参照本文件执行

关键词： 土壤   重金属   APCS-MLR受体模型   机器学习   源解析  

摘要： 以重庆市煤矸山周边土壤为研究对象，运用决策树（DT）、随机森林（RF）和支持向量机（SVM）等3种机器学习算法开展土壤重金属影响因素分析，并将机器学习算法和绝对因子得分-多元线性回归（APCS-MLR）受体模型联用，开展土壤重金属溯源解析。土壤表层ω（Cd）、ω（Hg）、ω（As）、ω（Pb）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Ni）和ω（Zn）均值分别为0.44、0.18、9.92、32.3、129、100、72.8和148mg·kg-1，结合剖面数据分析，研究区Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn含量受不同程度人为活动影响。机器学习算法表明，随机森林（RF）算法优于决策树（DT）和支持向量机（SVM）算法，Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn拟合度(R2)分别为0.783、0.728、0.528、0.753、0.753、0.853、0.822和0.756。煤矸山堆存量(X1)、土壤点位与煤矸山相对高差(X2)和与煤矸山距离(X3)是影响土壤重金属含量的首要人为因素。结合受体模型源解析表明，研究区受自然源、矿业源和混合源（大气沉降、农业生产、生活、交通排放等）影响，贡献率分别为42.5%、37.1%和20.4%。机器学习和受体模型联用，可以使源解析结果更加全面、准确和可靠。

关键词： 滨海湿地公园   表层沉积物   金属污染评价   自组织神经映射网络(SOM)   正定矩阵因子分解(PMF)   来源解析  

摘要： 评价湿地沉积物金属污染现状及生态风险并分析其来源，对保障湿地的正常生态功能和可持续发展具有重要意义。为研究由围堰养殖场和农田改建而来的某滨海湿地公园是否存在金属污染问题，在公园内采集26个表层沉积物样品，分析测定金属元素(Li、Be、V、Cr、Co、Cu、Zn、Cd、Pb、As和Mn)的含量，结合空间分布特征，采用地累积指数、污染负荷指数以及潜在生态风险指数对研究区域进行金属污染评价，利用相关性-聚类分析、自组织神经映射网络（SOM）和正定矩阵因子分解（PMF）解析金属元素的来源及其贡献率。结果表明：①研究区表层沉积物中金属元素含量平均值均超过福建省土壤元素背景值，Cd和Zn的变异性较强，受人为影响显著；②地累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数评价结果表明，该公园整体处于低、中污染等级，其中Li和Zn的积累程度较大，而Cd的潜在生态风险达到了较高水平；③综合相关性-聚类、SOM和PMF分析表明11种金属污染来源可划分为3类，其中Cr、Cu、Zn和Pb主要源于交通源（29.72%），Li、Be、Mn、V、Co和As主要源于自然源（44.89%），Cd和Zn则主要来源于农业活动（25.39%）。

关键词： 煤矿集中区   土壤重金属   自组织神经网络(SOM)   PMF模型   健康风险评价  

摘要： 为研究煤矿集中区周边土壤重金属污染特征、来源及可能产生的人体健康风险，将赣西某煤矿集中区作为研究区，采用内梅罗污染指数法评价了土壤重金属的污染特征，基于自组织神经网络（SOM）刻画了土壤重金属污染特征的关联性，选用EPA建立的模型进行了健康风险评价，最后利用PMF模型对土壤重金属污染进行溯源分析。结果表明，6种土壤重金属含量均值为0.25～47.47mg·kg-1，皆高于江西省土壤环境背景值，仅Cd含量均值高于GB 15618-2018中的风险筛选值，且所有重金属变异系数均较高。内梅罗污染评估表明研究区周边土壤重金属污染状况严重，尤以As、Hg和Cd为典型代表。SOM-K聚类显示Cu、Ni和Cd在研究区西南向煤矿集中区下游一带相关性良好，靠近矿区区域As、Hg、Cu和Pb间相关性较强，Pb的空间分布与其他元素表现出明显的差异性。健康风险评价表明手口摄入途径为研究区土壤重金属的主要暴露途径，儿童和成人的综合非致癌风险指数（HI）分别为1.52E+00和2.41E-01，综合致癌风险指数（TCR）分别为4.48E-05和2.85E-05，且As为健康风险的主要贡献指标。源解析表明研究区土壤重金属受工业降尘源、自然源、煤矿污染源、交通运输源和农业生产源的影响，其贡献率分别为25.62%、22.00%、17.88%、17.84%和16.66%；主要受人类活动的影响，贡献率总占比达78%，与土壤重金属变异系数结果高度一致。研究结果可为研究区土壤重金属污染防控提供理论依据。

关键词： 入江河流   沉积物   重金属   分布特征   源解析  

摘要： 入江河流沉积物中的重金属污染状况直接影响长江的水环境质量，为探究长江下游典型城市入江河流沉积物中重金属分布特征和污染来源，以长江南京段为研究区域，对16个监测点位沉积物进行采样，统计分析As、Hg、Cr、Pb、Cd、Cu和Zn监测数据，通过潜在生态风险指数法和地累积指数法综合评价入江河流沉积物重金属，使用Pearson相关性分析方法和正定矩阵因子分解法（PMF）解析入江河流沉积物重金属来源。结果表明，入江河流沉积物7种重金属平均值普遍高于长江沉积物，所有入江河流沉积物重金属变异系数均高于50%，空间异质性强；长江南京段入江河流沉积物最主要的重金属为Cd，石头河沉积物重金属的累积程度和潜在生态风险明显高于其他入江河流；长江南京段从上游至下游，潜在生态风险指数逐渐升高，呈现“上游低，下游高”的空间分布特征；当P≤0.01时，Pearson相关性分析指出多对重金属之间相互正相关，可能拥有共同的污染源；正定矩阵因子分解法（PMF）结果表明入江河流的主要污染源包括工业污染（26%）、农业污染（29.7%）和交通运输（29.5%），其余14.8%归因于自然源。

关键词： 乞力马扎罗山   垂向分异   重金属   源分析   生态风险  

摘要： 土壤重金属空间分布与污染状况对山地生态系统安全和人体健康具有重要意义。热带山地是生物多样性的中心和动植物的主要避难所，但它的重金属污染情况却鲜有研究。本文以非洲第一高峰乞力马扎罗山为研究对象，采集703～4 512 m海拔范围内共12个海拔高度的132个表层土壤，测定As、Sb、Cr、Mn、Ni和Cu等14种重金属，采用相关性分析、主成分分析、潜在生态风险指数等方法对重金属进行源解析和生态风险评价。结果表明，Cr、Mn、Fe、Ni、Cu等10种重金属含量高于中国、美国和亚撒哈拉地区土壤背景浓度均值，其中Fe含量最高，均值高达72 915.56 mg/kg;Tl含量最低，为0.09 mg/kg。据坦桑尼亚共和国《环境管理条例》土壤质量标准，As、Cr、Mn、Mo、Ni和Zn等6种重金属呈现污染状态，其中As污染最为普遍，88.64%的土壤样点呈污染状态。整体上，重金属呈现显著的垂向分布模式（P<0.05,Cd除外），其中As、Sb、Mo、Tl和Pb随海拔升高呈驼峰型分布，Cr随海拔梯度线性降低，而V、Mn、Fe等7种重金属呈U型分布。重金属与气候因子（温度、降水）显著相关，含量分布特征还受到土壤理化性质（例如pH和总有机碳等）调控。主成分分析表明，包括母岩和大气沉降等在内的自然过程与人类活动的混合源为重金属最主要来源，其次为农业源。综合潜在生态风险指数（RI）均值为71.69，总体上属于低生态风险；但是，小于2 000 m的低海拔区域，RI最高可达330.36，其中Ni和Cu存在中等以上生态风险，污染样点占比分别为25.2%和15.3%，归因于种植和放牧等农业活动导致的重金属额外输入。研究结果可为热带山地重金属污染控制提供数据支撑。

关键词： 黄河流域   青海段   土壤重金属   富集   生态风险   源解析  

摘要： 为全面掌握西宁盆地土壤重金属状况，以区内3275组土壤为研究对象，通过测定pH和8项重金属含量（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn），采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价，用反距离加权插值法分析土壤重金属空间分布特征，用相关性分析、聚类分析、主成分分析和PMF模型确定污染源。结果表明：①研究区土壤ω（Cd）、ω（Hg）、ω（As）ω（Pb）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Ni）和ω（Zn）平均值分别为0.17、0.026、15.0、22.6、70.8、24.2、30.7和69.4 mg·kg-1；相对青海省土壤重金属背景值，研究区土壤呈Hg和As富集，Cd和Cr贫化；相对中国土壤重金属背景值，研究区土壤呈As富集，Hg和Pb贫化。②以青海省土壤背景值为基准，地累积指数法评价显示，研究区整体质量状况良好；局部看，富集因子以Hg为主，As次之；潜在生态风险指数法评价显示，Cr、Cu和Zn无生态风险，其余元素呈现Hg＞Cd＞As＞Pb的特征，综合生态风险指数RI的平均值为107，生态风险为中级。③相关分析显示，研究区存在Zn-Cr-Ni-Cu和Cd-Cu-Zn协同序列，各组内具同源性。As和Hg的源或迁移特征具独立性。聚类分析将将研究区土壤8种重金属分为4个簇群，分别为As；Cr、Ni、Cu；Cd、Zn、Pb；Hg。④源解析识别了4个主因子。因子1为硫化物铜镍铬高背景引起的自然源，主成分2为采矿活动引起铅镉富集的人类干扰源，因子3为交通运输引起汞富集的人类活动源，因子4为水土系统中以旅游活动为主引起As富集的人类干扰源。针对以上结论，建议强化自然源监测和人类活动源阻断，可为青藏高原生态环境保护和修复提供科学依据。

摘要： 高中地理是一门社会自然科学,对培养学生的思维能力、动手能力和实践能力等有着重要作用.因此,在地理备考教学中,采用问题式教学法能够增强学生学习地理的主动性,提高学生的实践能力和思维能力.

关键词： 流变固结   饱和土   局部压力   非轴对称   Merchant模型  

摘要： 流变性使土体应力-应变关系具有时间效应，对土体固结过程中的孔压消散和变形发展产生显著影响。利用分数阶导数Merchant流变本构考虑土骨架应力-应变关系的时间效应，结合Biot固结理论构建饱和土地基在矩形分布荷载作用下的三维非轴对称流变固结模型。在三维直角坐标系中建立半空间饱和土地基的固结控制方程，通过双重Fourier变换和Laplace变换将控制方程转化为常微分方程，利用常微分方程理论推导出变换域的解析解，再通过数值反演得到地基中任意位置处的时域响应并进行算例分析。研究结果表明，土骨架流变性对加载时的瞬时固结响应具有显著影响，瞬时孔压和变形都明显减小，而且在加载初期出现较长时间的孔压递增阶段；土骨架流变性只影响土体固结过程中孔压递增和消散的时间路径，而对孔压峰值无影响；土骨架流变性使深层土体固结响应的滞后性增大，使不同深度处土体固结时的孔压差减小。