城市环境中的磁响应研究进展

城市环境中的磁响应研究进展

一、城市环境中磁学响应的研究进展(论文文献综述)

冯瑶[1](2021)在《工业区土壤磁学参数特征及其高光谱反演研究》文中研究表明随着城市化进程的加快,工业区在推动城市经济发展的同时,工业活动产生的污染物直接或间接地进入城市和周边地区的土壤,使土壤环境问题日益严峻。开展工业区内土壤污染环境监测,有利于改善土壤环境,为土壤污染防治提供科学依据。本文主要以上海市闵行区西南部工业区为研究对象,分析工业区内土壤磁学参数的统计特征及其空间变异特征,在土壤光谱微分变换的基础上,通过相关性分析,选取相关性水平在0.01以上的特征波段,应用线性(多元线性逐步回归模型和最小二乘回归模型)和非线性(BP人工神经网络模型),建立土壤磁学参数的高光谱反演模型。根据模型的精确性和稳定性,选出最优拟合模型,为快捷有效的预测城市土壤磁学参数的变化提供方法,为城市环境污染监测提供技术支持。主要结论如下:(1)土壤磁学参数统计特征分析得知,工业区内土壤磁性矿物含量较高。土壤磁性矿物以亚铁磁性矿物为主。土壤磁性矿物颗粒主要以较粗的铁磁晶粒单畴(SD)和多畴(MD)为主,含有少量的超顺磁颗粒(SP)且主要受人为源因素影响,土壤磁性增强显着。(2)通过半方差函数拟合可以得出,χlf、SIRM、HIRM、χarm/χlf、χarm/SIRM采用指数模型拟合效果较好,χfd%采用球状模型拟合效果较好。χarm采用高斯模型拟合效果较好。块金系数均大于25%,其中χlf、SIRM、HIRM、χfd%、χarm、χarm/χlf、χarm/SIRM、SIRM/χlf的块金系数分别为0.6、0.58、0.5、0.70、0.68、0.74、0.67、0.61,呈中等自相关性,其变异特征是由结构性因素和随机性因素共同引起的。分析土壤磁学参数空间插值图可知,χlf和SIRM、SIRM/χlf具有相似的空间变化特征。高值区均出现在东北部,闵行经济技术开发区绿春路与北斗路附近,附近主要有电站设备、医疗产业、轨道交通、拉链厂、重型机械厂等,工业活动比较密集,土壤磁学参数的高值与该工业区生产活动有关。低值区出现在南部,附近主要是居民住宅区,居民生活产生的磁性矿物较少,土壤磁学参数值较低。(3)在可见光-近红外波段范围内,工业区土壤样品光谱曲线形态较为相似,均属于缓斜型。为了消除光谱中的“毛刺”噪声,使光谱信息更接近于真实信息,对土壤光谱曲线进行平滑处理,平滑后的光谱曲线毛躁度降低,曲线更加平滑。在380-600nm之间光谱曲线斜率较大,形状较陡,在1400nm附近增加较为缓慢。(4)为消除原始光谱背景噪声的影响,有效突出光谱曲线的特征波段,对研究区光谱曲线进行一阶微分、二阶微分、对数一阶微分、对数二阶微分、倒数一阶微分、倒数二阶微分变换处理,微分变换处理后,光谱曲线在可见光350-520nm和近红外区域土壤光谱曲线波段峰谷信息增多较为明显,尤其1034nm附近,波段峰谷信息最为明显。微分变换后土壤光谱反射率与低频磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁磁化率的相关性有了明显提高,特征波段明显增强。皮尔森相关性分析结果显示,低频磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁磁化率与光谱反射率的特征波段均出现在近红外波段,1034nm-1408nm附近。(5)对低频磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁磁化率和土壤光谱反射率进行多元线性逐步回归分析,结果显示,采用光谱一阶微分变换与低频磁化率的建模效果最优,最优模型涉及波段主要在光谱铁氧化物弱吸收峰附近;采用光谱倒数一阶微分变换与饱和等温剩磁的建模效果最优,最优模型的光谱自变量主要位于铁谱带的弱吸收峰附近;非磁滞剩磁的特征波段主要位于829nm附近,受土壤有机质的影响,建模效果不理想。(6)对低频磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁磁化率和土壤光谱反射率进行BP人工神经网络分析,结果显示,采用光谱对数二阶微分变换与低频磁化率建模效果最优,模型预测误差在-5~5之间波动;采用光谱对数一阶微分变换与饱和等温剩磁建模效果最优,模型预测误差在-10~2之间波动;采用光谱一阶微分变换与非磁滞剩磁磁化率的建模效果最优,模型预测误差在-3~1之间波动。(7)对低频磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁磁化率和土壤光谱反射率进行偏最小二乘回归分析,结果显示,采用光谱对数一阶微分变换与低频磁化率的建模效果最优,决定系数R2达0.58,均方根误差也较小,模型的拟合程度较好;采用光谱倒数二阶微分变换与饱和等温剩磁建模效果最优,建模集跟验证集的R2均较高,模型的稳定性跟预测性较为理想;非磁滞剩磁磁化率主要受土壤有机质含量的影响,建模效果不理想。(8)对不同的建模方法进行比较:低频磁化率和饱和等温剩磁采用多元线性逐步回归模型离散程度均小于BP人工神经网络和偏最小二乘回归模型,利用多元线性逐步回归模反演土壤磁学参数低频磁化率、饱和等温剩磁的适用性较高。非磁滞剩磁磁化率的BP人工神经网络模型相对于多元线性逐步回归模型和偏最小二乘模型,拟合效果均较好,离散程度较低,BP人工神经网络模型反演非磁滞剩磁磁化率的适用性更好。

陈红[2](2020)在《植物叶片磁性特征及其对城市颗粒物污染的指示》文中进行了进一步梳理随着中国经济的快速发展和城市化水平的不断提高,空气污染问题日益凸显,已引起科学界、政府部门和大众的广泛关注。在所有的空气污染物中,颗粒物已经成为导致我国人口死亡的一个重要因子,有效的颗粒物监测可以为因地制宜地改善空气质量提供参考。植物环境磁学为高空间分辨的城市颗粒物污染监测提供了一种经济、便捷的可靠途径。本论文首先对兰州市常见绿化植物的叶表滞尘量和叶片磁性特征的种间差异、时空变化及影响因素进行分析,评价不同滞尘能力的植物叶片在城市颗粒物污染监测中的适用性。然后,分析开放道路城市(微)环境中叶片磁性对颗粒物污染垂直和水平分布状况的指示及影响因素;综合运用植物叶片和街道尘埃磁性特征,绘制区域内的城市颗粒物污染分布地图。主要结论如下:(1)通过对常见绿化植物叶表滞尘量和叶片磁性特征的分析,评估不同种类植物叶片磁性特征在城市颗粒物污染监测中的适用性。对于本研究中的受试植物种,常绿灌木植物的叶表滞尘量、清洗前磁性(SIRMu)和清洗前后叶片磁性差值(SIRMu-w)均显着高于落叶植物。对于单个植物种,叶片滞尘量、清洗前磁性和清洗前后叶片磁性差值呈现显着的种间差异,其中,小叶黄杨滞尘量最高(4.84 g·m-2),紫叶小檗滞尘量最低(0.15 g·m-2)。在不同的功能区中,交通区叶表滞尘量、SIRMu和SIRMu-w均显着高于居住区和公园(p<0.0001),表明污染来源和污染强度是叶面尘污染的主要影响因素。叶片磁性主要由叶片表面滞留的颗粒物的多少所决定,而叶片本身对叶片磁性信号的贡献较小。滞尘能力强的植物种的叶片磁性特征更适用于城市颗粒物污染监测。(2)在开放道路城市(微)环境中,低矫顽力的铁磁性矿物主导行道树叶表滞尘的磁性特征,磁性矿物的磁畴粒径以多畴(MD)为主。叶片磁性SIRMu-w与滞尘中元素Ca、Fe、Al、Mn、Zn、Pb、Cu和Cd的来源具有一致性;Zn、Pb、Cu和Cd四种元素在叶表滞尘中存在明显的富集,道路交通活动显着影响叶表滞尘污染状况。主导风向影响污染物在水平方向上的扩散,车辆运行产生的扰动气流可能间接增加上风向(NE)和车辆驶来的方向(NW)的颗粒物累积。在垂直方向上,行道树配置方式是影响污染物垂直分布差异的主要因素,密集的成排行道树将更多的道路污染物滞留在M(340 cm)以下的高度。(3)道路沿线刺柏叶片磁性呈现显着的方位变化和季节变化(p<0.0001),面对道路一侧显着高于背对道路一侧,冬季显着高于夏季,叶片磁性所记录的颗粒物污染方位分布状况印证了行道树作为绿化屏障的功效,季节变化状况指示了城市大气颗粒污染的季节变化;1.5 m和2 m高度差异不显着(p>0.05)。(4)基于甘肃省七个主要城市(兰州、白银、金昌、武威、张掖、酒泉和嘉峪关)道路沿线叶片和街道尘埃的磁性特征,绘制各个城市的颗粒物污染分布地图。兰州和嘉峪关叶片和街道尘埃磁性显着高于其它城市(p<0.0001)。磁性矿物粒径分布范围较广,人为污染源对叶表滞尘和街道尘埃中磁性矿物的贡献较大。在城市内部,叶片和街道尘埃的SIRM空间分布呈现“整体一致性,局部差异性”的特点,二者的综合应用可以圈定大气颗粒物污染区域。嘉峪关北部和东部工业园附近出现污染高值中心;金昌东南部受到冶炼厂影响、西南部受到采矿区影响,颗粒物污染分布从南向西北递减;酒泉和张掖污染分布没有明显的区域聚集,污染高值中心受到城区商业活动、道路结点等点源污染源的影响;武威市南部环线道路沿线、中部商业区和东北部加油站附近出现污染高值中心;白银市东部老城区(工业区)、南部109国道沿线和北部火车站附近出现污染高值中心,颗粒物污染严重;兰州市总体数值偏高,在火车站、东岗、主要道路沿线和西部工业区出现污染高值中心。通过叶片和街道尘埃SIRM的综合应用,可以获得高空间分辨率的城市颗粒物污染分布地图。

刘英红[3](2020)在《徐州城市表层土壤中黑碳与重金属的相关性及磁学响应》文中认为徐州市作为一座资源型和重工业城市,污染源多且复杂。本研究选择徐州市的城市土壤为研究对象,分别采集主城区表土、某水泥厂附近表土以及路面尘样品,通过分析化学和环境磁学技术测定,结合多元统计和地统计学方法,探讨城市表土黑碳、重金属的污染特征及其与环境磁学参数的关系,分别揭示了黑碳、重金属的内在联系及其磁学响应,构建了黑碳和重金属污染的磁学评价体系。取得了如下主要成果:(1)黑碳和重金属的地球化学基本特征城区表土、水泥厂附近表土和路面尘中黑碳平均含量均高于徐州市土壤黑碳的背景值。三个区域样品中多种重金属含量也超过对应元素的背景值。不同区域样品中元素含量有所差别:水泥厂附近表土中铬、锰、镍元素含量明显高于城区表土和路面尘;路面尘中铜、铅和锌含量明显偏高。不同区域样品中污染物在不同粒级土壤中的分布规律不同:城区表土和水泥厂附近表土中黑碳多富集于较大粒径土壤颗粒,路面尘黑碳含量随粒径变化规律不明显,金属元素多倾向于富集在粒径较小的土壤颗粒。(2)黑碳和重金属的空间分布特征和相关性城区表土中黑碳和铬、铜、铅、锌呈显着正相关,主要分布在工矿企业集中地区、人流量和车流量较大区域;受徐州市主导风向东南偏东风影响,水泥厂附近表土中黑碳与镉、铜、铅和锌的含量高值均出现在水泥厂的西北侧,且黑碳与元素具有显着的正相关关系;路面尘中黑碳和铬、铜、镍的正相关性良好且空间分布相似,在车流量大的路段含量偏高。(3)城市表土的磁学特征城区表土、水泥厂附近表土和路面尘中磁性矿物含量明显偏高,磁性矿物均以粗颗粒的假单畴/多畴(PSD/MD)亚铁磁性矿物为主。扫描电镜分析(SEM-EDS)结果表明:样品中存在大小和表面形态各异的人为输入磁性颗粒。(4)黑碳和重金属的磁学响应首次发现徐州市城市表土中的黑碳与反映磁性矿物含量的多个磁学参数具有显着的正相关关系。表明环境磁学参数可以作为监测土壤重金属和黑碳污染特征的代用指标。(5)黑碳和重金属的来源城区表土中黑碳、铅、锌受工矿业生产和道路交通综合影响,铜、钼和镍来自工业生产,铬、铁和锰则来自成土母质;水泥厂附近表土中黑碳和铜来源于水泥厂排放;钴、铬、锰、镍受水泥厂排放和成土母质共同作用,镉、铅和锌受水泥厂排放和交通污染的共同影响;路面尘中黑碳、铬和磁性矿物来源于化石燃料燃烧,铜、镍、铅和锌来源于道路交通污染,钴和锰受成土母质影响。该论文有图55幅,表31个,参考文献221篇。

庞倩[4](2020)在《城市森林植被滞尘效应 ——以西安市长安区为例》文中研究说明城市森林植物是空气中颗粒物的天然过滤器,在改善大气环境质量中起着关键性作用。本文是以西安市长安区的清凉山森林公园(休闲娱乐区)、金堆城小区(商业住宅区)、子午大道(交通区)、西北大学(文教区)这四个典型功能区的植物为例,通过洗脱法测定其单位叶面积滞尘量、磁化率测定仪测定磁化率、粒度分析仪测定叶面尘各粒径的含量以及用综合指数法计算出其滞尘综合指数,对这些指标按相同环境和不同环境分析其季节变化,得出主要结果:(1)在相同环境条件下,平均单位叶面积滞尘量较大的植物是荷花木兰、雪松、海桐、红叶石楠;植物的单位叶面积滞尘量在不同季节的表现为:春季>冬季>夏季。选择的四个环境不同的样地中,植物滞尘量由高到低的顺序为:子午大道>西北大学>金堆城小区>清凉山森林公园。(2)在相同环境条件下,植物磁化率较强的是鸢尾和紫叶李;相同环境下冬季植物和夏季植物的磁化率较高,春季植物的磁化率最小;同种植物在不同环境中其磁化率的表现结果为:子午大道>金堆城小区>清凉山森林公园>西北大学。(3)植物对空气中的颗粒物主要吸附的是粒径小的颗粒物,本研究中的植物主要是对PM1和PM2.5滞留的较多,对这两种颗粒物的滞留达80%以上。(4)长安区常见的城市森林植物中,综合滞尘能力较强的是侧柏、珊瑚树、荷花木兰、鸢尾;综合滞尘能力较差的植物是沿阶草、国槐、栾树。

常洁[5](2020)在《新疆天山天池景区旅游活动对土壤理化性质影响的时空变化研究》文中认为新疆借助自然环境和人文条件成为丝绸之路发展中不可或缺的核心区域,在推动经济发展的同时,也促进了周边地区之间的平衡发展,在进行旅游景区布局时,应通过优化环境营造出适宜游客身心健康的文化氛围和自然环境。为了使绿色旅游和生态环境两者相互协调,在以满足游客需要去开发旅游产品时要以保护为首要工作。但是随着旅游势头不断上升,在发展过程中也对景区内的生态环境产生了影响。如草地退化、植被减少、水体污染等。土壤作为旅游观光活动中游客直接接触的对象,会对土壤环境造成干扰,同时土壤会通过其理化性质的变化对旅游活动的干扰做出反馈。这些反馈会通过大气等某些途径对游客的健康造成危害。论文的研究区为新疆天山天池风景区,分别采集不同年份的两次表土数据和单次土壤剖面数据,使用化学方法并融合环境磁学手段对土壤样品数据进行测试,借助GIS手段分析同一个研究区不同时空尺度下重金属、磁性参数和复采土壤剖面磁性参数垂向分布特征,探讨在旅游活动影响下研究区污染状况的时空变化分析,研究结果表明:(1)天山天池景区土壤重金属出现污染状况,As和Pb属于安全范围值内,Zn、Cu、Ni、Cr处于警戒范围值内,2017年Ni、Cu、Zn轻度污染的比例相较于2015年明显上升。对比两次空间分布图可以看出Ni、Cu污染面积明显增加处分布在游客密集区和停车场处,复采分布图污染面积增加。(2)天山天池景区土壤样品中低矫顽力亚铁磁性矿物(磁铁矿和磁赤铁矿)主导了两次表土样品中的主要的磁性矿物特征,并伴有一定的不完全反铁磁性矿物(赤铁矿和针铁矿),磁性矿物粒度主要由假单畴粗颗粒和含量较低的SP细颗粒混合而成;磁性矿物特征随时间变化显着,2017年磁性矿物含量、粗颗粒比例高于2015年;两次样品的磁性参数空间分布变化趋势相似,2015年的高值区位于旅游核心景点区域及湖泊南部区域,2017年的高值区由2015年的高值区域扩大到环湖区域且在核心景点区域含量增高;除自然因素外,研究区距离工业区、城市等污染源较远,所以两期磁性矿物含量和粒度产生的时空差异主要是由于两年的旅游交通活动输入的磁性污染物不断累积引起的。(3)天山天池景区土壤剖面在不同区域的磁性变化趋势不同,交通区剖面样品的各项参数值(χLF、Soft、SIRM、HIRM)远高于食宿区、绿地区和对照区,证明交通区受旅游活动影响。景区土壤剖面均以低矫顽力亚铁磁性矿物为主导,同时含有不完整反铁磁性矿物,这与表土的磁性颗粒结论相似,垂向分布变化呈现两种态势,在030cm交通区的土壤磁性参数呈现明显增长趋势,可能是磁性颗粒向下迁移的现象。除交通区土壤几乎不含SP颗粒外,其余三个剖面磁性矿物以MD和SSD为主,并伴有少量SP颗粒。四个剖面底层土壤颗粒超顺磁颗粒降低与母岩的性质有关。

韩宇轩[6](2020)在《武义江沉积物磁学特征及其对重金属污染的响应》文中研究指明武义江是钱塘江上游的重要支流,其沉积物中含有当地自然地理环境、社会经济及城市的发展变化等方面的诸多信息和城市发展的变化。本研究对武义江表层沉积物进行采样,对样品进行了磁学、粒度、地球化学测量,对磁学参数、粒度参数、和重金属含量进行探讨,得出武义江沉积物磁学参数的分布特征,并尝试解释磁性特征和重金属含量的变化。主要结果如下:从全河段角度来看,武义江沉积物以粉砂为主,粘土含量较低,分选较差,但有逐渐向好的趋势发展。较粗的单畴(CORASE SD)亚铁磁性矿物主导了武义江沉积物的磁性特征,不完整反铁磁性矿物的含量上游到下游逐渐增多,说明仍然存在着一定的贡献。热磁曲线显示了武义江沉积物存在赤铁矿。磁学参数χlf、SIRM与>63μm粒级呈显着正相关体现了亚铁磁性矿物在粗粒级中富集。武义江各重金属元素均高于土壤背景值,除了Ti之外,各重金属元素均有中度和重度污染,以Zn、Cu污染较重。除了Cu元素,重金属含量与磁性参数没有显着相关性,但却与粒度参数拟合良好,可能是因为重金属含量受到了粒度控制,剔除粒度影响后,发现各重金属含量与磁学参数均有显着性相关,主要体现在重金属元组富集在了较粗的磁性颗粒中,与工业污染排放的磁性颗粒相类似,指出了人类活动对磁性参数的影响。从各河段角度来看,上游永康段和武义段以砂为主,体现了武义江中上游水动力较稳定,至金华段砂含量减少,粉砂和粘土含量增加,水动力减弱。城区内砂含量要远高于上城区,体现出了城区水动力较弱的特点。武义段有着更多的假单畴——多畴(PSD-MD)颗粒,金华段则有着更多的不完整反铁磁性矿物。指示磁性颗粒大小的χarm/SIRM在武义段和金华段均与<32μm粒级呈显着正相关关系,但在永康段,磁性和粒度没有任何显着相关,说明武义江各河段磁性参数与粒度参数之间没有明显的规律,因此粒度并不是影响武义江磁性特征的唯一标准,物源补给除了陆源碎屑之外,可能存在着其他的补给方式。武义江重金属与粒度、磁性的相关性均指出了永康段污染较重的重金属元素附着在较粗的磁性颗粒中。这些较粗磁性颗粒在武义段富集在砂中,因金华段水动力突然减弱被留在了武义段,污染较重的重金属在武义段富集在较细的磁性颗粒与<16μm粒级中,这些较细的磁性颗粒也富集在<16μm粒级中,金华段中Cu、χarm/χlf、χarm/SIRM和粒度的相关性也证实了武义段的重金属颗粒会对金华段产生一定的影响。永康段和武义段的重金属来源有着明显的差异,对比了永康市和武义县的工业类型、工业企业数目等发现,其差异可能体现在于工业产业的主导方向和沿河工业园区中单一产业方向的产业聚集。

李琼琼,柳云龙,孙于然,陈诚[7](2020)在《“城-郊-乡”土壤环境磁学特征及其空间分布研究》文中研究指明为探讨"城-郊-乡"梯度上城市土壤磁性特征及其空间分异规律,对上海市徐汇、闵行、奉贤3区进行系统的磁学测定分析,结果表明研究区土壤磁性明显增强且处于较高污染水平,受外源输入影响较大。土壤磁性主要受低矫顽力软磁性的亚铁磁性矿物控制,磁性矿物颗粒较粗,以多畴MD和粗粒SSD为主。不同磁学参数χlf、SIRM、χarm、HIRM呈现相似的空间变化特征,出现明显高值区,分别位于徐汇区北部、闵行区东南和西南以及奉贤区北部和南部。磁性增强高值点均位于工业区,城市土壤磁性增强主要受人类活动中的现代工业活动影响,并以污染型企业为源点使污染范围向外扩散。

孙于然[8](2020)在《多尺度城市土壤磁性的分形特征研究》文中指出城市土壤是城市污染物的源和汇,与城市生态环境质量和人类健康密切相关。随着工业化和城市化进程的不断推进,人类活动使得城市土壤的性质显着改变,引发土壤污染,破坏了环境质量,威胁人类健康。土壤磁学指标的测定具有快速、灵敏、经济、无破坏性和信息量大的优点,它通过分析不同磁学参数及其比值来定量描述土壤磁性矿物的含量、粒径和种类等科学信息。同时,人类活动导致了城市土壤磁性空间结构的异质性,因此,开展城市土壤磁性特征及其空间变异和空间分布情况对精准修复土壤污染具有重要意义。本研究以上海城市样带土壤为研究对象,运用经典统计分析、地统计学、多重分形理论等方法,从三个尺度(样带、闵行区、工业区)分析土壤磁性特征、空间变异特征及多重分形特征,得出以下结论:(1)上海城市样带土壤磁学参数的变异程度为中等,土壤磁化率χlf变幅在12.13~262.62×10-8m3kg-1,均值为 45.17×10-8m3kg-1,SIRM 的变化范围为760.17~40776×10-5Am2kg-1,均值为 6338.0×10-5Am2kg-1,均高于上海土壤背景值,研究区土样磁性的增高可能和人为源输入有关。χlf和SIRM的相关系数(R2=0.8986)大于χlf和HIRM的相关系数(R2=0.3048),表明样带表土铁磁性矿物主要由亚铁磁性矿物贡献。研究区内约2/3 土样的χfd小于2%,其余1/3 土样中有94%样品的χfd变幅在2%~10%之间,χARM/χlf均值为3.567,χARM/SIRM均值为27.20 ×l0-5mA-1,表土磁性矿物晶粒以假单畴和多畴颗粒为主。(2)样带土壤磁学参数的决定系数范围为0.643~0.966,表明变异函数模型拟合较好,拟合模型能够很好地描述磁学参数的空间变异结构。土壤χIf和S-300mT符合高斯模型,土壤χfd和χARM符合指数模型,土壤SIRM和χARM/SIRM符合球状模型。土壤χfd存在强烈的空间自相关性,结构性因素对研究区χfd空间变异起主导作用,其余磁学参数的空间变异由随机性因素和结构性因素共同主导。(3)半方差函数模型拟合结果显示,随着研究尺度的减小,土壤χlf、χfd、SIRM的块金系数先减小后增大,土壤χARM的块金系数不断减小,土壤S-300mT的块金系数先增大后变小,土壤χARM/SIRM的块金系数不断增大。除工业区土χlf、SIRM、χARM/SIRM的空间结构具有纯块金效应外,其余尺度的土壤磁学参数均具有一定的空间自相关性。空间分布结果显示,土壤磁性矿物含量的空间分布从远郊到近郊到市中心呈先减后增的变化趋势。(4)样带土壤磁学参数χlf、χfd、χARM、SIRM、χARM/SIRM的广义分形维数谱形状均呈横向“S”型形状,D(q)随着q值的增加呈下降趋势,表现为明显的多重分形特征,而土壤S-300mT的广义维数谱形状近似呈一条直线,多重分形特征不明显。土壤SIRM的广义分形维数曲线最陡,空间非均匀性最大。6种土壤磁学参数的多重分形谱均为“钟形”或类似开口向下的二次抛物线,表现为非对称性上凸型曲线。土壤磁学参数的多重分形谱谱宽△α值由大到小为:SIRM>χfd>χARM>χlf>χARM/SIRM>S-300mT,土壤SIRM的空间变异性较其他参数略强。(5)闵行区6种土壤磁学参数的广义分形维数都随质量概率统计矩阶数的增大而减小,土壤S-300mT的减小趋势相对减弱,表土磁性的空间分布格局具有多重分形特征,可以利用多重分形方法研究其空间异质性。6种土壤磁学参数的信息维数值D1较大,表明闵行区土壤磁性矿物的空间变异由人为活动等短距离变异主导。闵行区土壤χfd的△Dq值和△α值均最大,表明了土壤超顺磁SP颗粒的空间结构较为复杂、空间分布不均匀,可能是交通尾气排放、工业污染等人为活动破坏了其原有的空间结构,导致其空间分布的不规则特征较为明显。土壤χfd的多重分形谱曲线形状呈右钩状,△f<0,即χfd的空间变异性由低值数据主导。(6)工业区土壤χfd和χARM/SIRM的△Dq最大,在广义分形维数图中曲线斜率更大,表示土壤χfd和χARM/SIRM的多重分形特征更为明显。土壤磁学参数的D1/D0值均小于等于1,由大到小为S-300mT(1.000)、χlf(0.940)、XARM(0.927)、SIRM(0.908)、χfd(0.881)、χARM/SIRM(0.809),表明工业区表土亚铁磁性矿物的含量主要集中于某一密集区。土壤χlf和S-300mT的多重分形奇异谱曲线形状呈左钩状,且Af>0,表明χlf和S-300mT的空间分布由高值数据占主导,即土壤χlf的空间变异性由人为活动主导。χfd的多重分形谱具有一定的对称性,△f=0,表明χfd的空间变异性受人为成因和自然成因的共同影响。(7)随着研究尺度的减小,各磁学参数的△α值不断增大,空间变异强度不断增大。采样尺度的变化除了影响土壤磁性的空间变异强度,还影响了研究区土壤磁性空间变异的主导因素。当研究尺度为小尺度时,土壤磁性空间变异由高磁性矿物浓度主导;当研究尺度为大尺度时,土壤磁性空间变异由粗粒磁性颗粒主导。多重分形理论能精准地揭示土壤磁学参数的空间结构变异,并指出尺度效应对土壤磁性空间变异的影响。

赵德文[9](2019)在《巢湖表层沉积物汞污染风险评估及磁学诊断》文中认为湖泊是重要的自然资源,在蓄水、灌溉、旅游业、渔业及航运等方面发挥着重要作用,还具有提供饮用水水源及改善区域生态环境等多种功能。而湖泊沉积物是一种环境信息载体,记录区域及局部地区的环境信息。本文以巢湖表层沉积物为研究对象,根据巢湖水文周期和空间分布特征,进行均匀布点采样;对表层沉积物的理化性质、磁学参数(磁化率χ、非磁滞剩磁ARM、饱和等温剩磁SIRM、硬剩磁HIRM及S-ratio等)和重金属汞污染的时空分布特征进行分析研究,并判断出磁性矿物和汞的主要来源。最后,采用三种风险评价法(地累积指数法、潜在生态风险指数法和沉积物质量基准法)对表层沉积物重金属汞污染进行生态风险评价。通过以上研究得出主要结论如下:(1)巢湖表层沉积物pH平均值呈弱碱性,沉积物氧化还原电位(Eh)处于还原态,Eh值和pH整体上的变化趋势是一致的。除了部分点高值外,沉积物电导率(EC)值总体符合天然水体电导率的范围。死亡藻类的长期沉降累积是巢湖沉积物中有机质的主要来源。(2)巢湖表层沉积物重金属汞浓度范围为0.024-0.278 mg/kg,平均值为0.096 mg/kg,最大值出现在南淝河口,最小值在中湖心,空间分布上呈现西巢湖高于东巢湖,南淝河附近的汞浓度较大,可能与上游合肥市的人为排放大量污染物有关。在时间上,汞的浓度平均值12月份最低(0.08 mg/kg),9月份最高(0.114 mg/kg),有逐渐变大的趋势,汞浓度高于同类型的半封闭浅水湖泊。沉积物的理化性质对沉积物重金属有一定影响,相关性分析结果表明汞浓度与电导率和有机质有较高的相关性,与粒度呈负相关,说明电导率和有机质对沉积物物重金属汞浓度有一定影响。地累积指数和沉积物质量准则法表明汞污染风险较低,潜在生态风险结果则表明汞污染风险为中度风险,其中西巢湖风险较高,南淝河口风险最大(=229)。生态风险评价结果高于前人的沉积物汞污染生态风险评价结果,表明巢湖表层沉积物汞生态风险有升高的趋势。(3)巢湖表层沉积物主要组分为粉砂,其中细粉砂和中粉砂在湖内分布范围最广,而近岸区域小范围砂含量变化范围较大。沉积物平均粒径变化范围Mz在3.276.64Φ,平均值为5.62Φ,粒度具有由岸向湖区内部随距离增加而逐渐变细的趋势,但在部分近岸区域,雨水汇集入湖导致粒度参数变化剧烈。巢湖的表层沉积物频率曲线表现为1个明显的组分峰值,峰值对应粒径是20μm,表明巢湖沉积物来源比较单一,可能是受近距离搬运的粗颗粒的影响较大。研究区域的土壤磁化率(χ)平均值为66.89×10-88 m3/kg,高于背景值,说明研究区域表层沉积物中存在较强的人为来源的磁性矿物的富集。SOFT与SIRM呈极显着正相关,说明MD和PSD晶粒的亚铁磁性物质是研究区域土壤磁性的主要贡献者。论文研究内容和结果可为巢湖表层沉积物汞污染监测及治理提供参考依据。图34表14参147

肖晴[10](2019)在《东北老钢铁工业区土壤和灰尘中重金属污染的生态风险、磁学监测与溯源》文中指出论文围绕东北钢铁工业城市土壤和灰尘中重金属污染的生态风险、磁学监测与溯源展开研究。采集了辽宁省鞍山市115个土壤和90个灰尘样品,分析土壤和灰尘中重金属污染程度和空间分布规律,评价重金属的环境释放性、生物有效性和人体健康风险,监测土壤和灰尘的磁学特征及其对重金属污染程度和空间分布的指示作用。主要研究结果如下:(1)鞍山城市土壤中Cr、Cd、Pb、Zn、Cu和Ni的平均浓度分别为69.9、0.86、45.1、213、52.3和33.5 mg/kg,土壤受Cd、Zn、Cu和Pb中度至重度污染;灰尘中重金属的污染程度和空间分布研究表明,灰尘中重金属具有中等至极高的潜在生态风险。钢铁工业区是土壤和灰尘中重金属污染“热点”区域。人体健康风险评估表明,土壤中重金属的非致癌风险低于阈值,而Cr的致癌风险值略高于儿童致癌风险阈值;灰尘中重金属对儿童可能既存在致癌风险也存在非致癌风险。溯源分析表明土壤中Cu、Zn、Pb和Cd主要来源于工业生产,而灰尘中Zn和Pb来自交通排放,Cd、Cr、Fe、Mn、Ni和Sb来自工业活动,Cu和Sn来自于燃煤和土壤母质。(2)土壤中重金属化学形态分析表明,可交换态重金属以Cd最高,而Cr主要以残渣态存在。标准毒性浸出法(TCLP)提取态Cd、Zn、Cu和Pb明显高于Cr,EDTA提取态重金属浓度为Pb>Cu≈Zn>Cd>Cr,美国药典法(USPM)提取态重金属为Pb=Cu>Zn>Cd>Cr。EDTA与USPM提取的Cd、Cu、Pb和Zn浓度极显着相关,表明EDTA提取法可用于评价重金属对人体摄取的有效性。TCLP和生物可提取试验(PBET)提取法表明,灰尘中Cd和Zn有较高的生态风险和健康风险。城市土壤重金属含量均随着粒径的减小而增加,粘粒(<2?m)的重金属含量最高,其TCLP和EDTA提取态重金属浓度显着高于粗颗粒,是城市土壤中具有潜在危害性的重金属载体。(3)应用环境磁学方法测定了城市土壤和灰尘的磁性特征,城市土壤和灰尘均表现出较强的磁性特征,土壤的磁化率(χ)和饱和等温剩磁(SIRM)与重金属浓度和PLI呈显着正相关,表明χ和SIRM可作为指示城市表土和灰尘中重金属污染的替代指标。城市土壤和灰尘的χ和SIRM空间分布图与表示重金属污染程度PLI空间分布图高度一致。X-射线衍射、扫描电镜和岩石磁学分析表明,土壤和灰尘中的主要磁性矿物为磁铁矿、赤铁矿和金属铁,主要以假单畴/多畴(PSD/MD)形式存在。通过分离土壤和灰尘中的磁性颗粒(MPs)研究了土壤和灰尘中磁性颗粒对重金属的富集作用。城市土壤中磁颗粒含量为0.85?35.49%,灰尘中含量为1.5?41.9%。土壤和灰尘中MPs含量与重金属PLI呈极显着正相关,表明MPs可作为评价土壤和灰尘重金属污染程度的指标。磁颗粒对重金属具有明显的富集作用,其中,MPs富集的重金属Cd具有较高的环境风险。不同人为成因磁颗粒在环境中呈现出不同的稳定性,MPs中重金属的释放主要与磁颗粒富集重金属的化学形态有关。结果表明磁测技术可作为重金属污染程度、空间分布和来源鉴定的手段。

二、城市环境中磁学响应的研究进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、城市环境中磁学响应的研究进展(论文提纲范文)

(1)工业区土壤磁学参数特征及其高光谱反演研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 环境磁学理论及研究进展
        1.2.2 高光谱遥感技术研究进展
    1.3 研究目标与研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 技术路线图
第2章 研究区域与数据获取
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 气候条件
        2.1.2 土壤类型
        2.1.3 人文条件
    2.2 样品采集与分析
        2.2.1 样品采集与预处理
        2.2.2 土壤磁学参数测定
        2.2.3 土壤光谱反射率测定
第3章 工业区土壤磁学参数统计特征及空间结构特征
    3.1 工业区土壤磁学参数统计性特征分析
        3.1.1 工业区内土壤磁性矿物含量分析
        3.1.2 工业区内土壤磁性矿物粒度特征分析
        3.1.3 土壤磁学参数相关性分析
    3.2 工业区内土壤磁学参数空间分布特征分析
        3.2.1 工业区内土壤磁学参数空间变异特征分析
        3.2.2 工业区内土壤磁学参数空间分布特征分析
    3.3 小结
第4章 工业区光谱数据统计特征分析
    4.1 土壤光谱特征分析
    4.2 土壤光谱变换分析
    4.3 光谱不同变换形式与土壤磁学参数的相关性分析
        4.3.1 低频磁化率(χ_(lf))与微分光谱相关性分析
        4.3.2 饱和等温剩磁(SIRM)与微分光谱相关性分析
        4.3.3 非磁滞剩磁磁化率(χ_(arm))微分光谱相关性分析
    4.4 总结
第5章 工业区土壤磁学参数与高光谱模型建立
    5.1 多元线性逐步回归模型(MLSR)
        5.1.1 低频磁化率(χ_(lf))多元线性逐步回归模型
        5.1.2 饱和等温剩磁(SIRM)多元线性逐步回归模型
        5.1.3 非磁滞剩磁(χarm)多元线性逐步回归模型
    5.2 BP人工神经网络分析
        5.2.1 低频磁化率(χ_(lf))BP人工神经网络模型
        5.2.2 饱和等温剩磁(SIRM)BP人工神经网络模型
        5.2.3 非磁滞剩磁磁化率(χarm)BP人工神经网络模型
    5.3 偏最小二乘回归模型(PLSR)
        5.3.1 低频磁化率(χ_(lf))偏最小二乘回归模型
        5.3.2 饱和等温剩磁(SIRM)偏最小二乘回归模型
        5.3.3 非磁滞剩磁磁化率(χarm)偏最小二乘回归模型
    5.4 模型对比分析
    5.5 小结
第6章 论文与展望
    6.1 主要结论
    6.2 论文展望
参考文献
致谢

(2)植物叶片磁性特征及其对城市颗粒物污染的指示(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 大气污染
    1.2 颗粒物污染
        1.2.1 颗粒物来源和组成
        1.2.2 颗粒物污染的健康和环境影响
        1.2.3 颗粒物污染的监测现状和挑战
    1.3 植物叶片滞尘效益和影响因素
        1.3.1 植物叶片滞尘效益
        1.3.2 影响植物叶片滞尘的因素
    1.4 植物环境磁学监测研究进展
        1.4.1 叶表滞尘中磁性矿物来源
        1.4.2 植物环境磁学监测概述
        1.4.3 城市颗粒物污染的植物环境磁学监测
        1.4.4 道路(微)环境中植物环境磁学监测的应用
    1.5 拟解决的科学问题
    1.6 研究内容、技术路线和研究意义
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
        1.6.3 研究意义
第二章 研究区概况及研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 样品采集
    2.3 实验方法
第三章 植物叶片磁性在城市颗粒污染监测中的适用性评价
    3.1 材料与方法
        3.1.1 样品采集
        3.1.2 叶表滞尘收集
        3.1.3 叶片面积/质量测定及滞尘量计算
        3.1.4 清洗前后叶片饱和等温剩磁(SIRM)测试
        3.1.5 叶片表面微结构观察
    3.2 结果与分析
        3.2.1 阔叶植物种滞尘量和磁性差异
        3.2.2 叶表微形态特征与颗粒物分布状况
        3.2.3 针叶树种滞尘量和磁性差异
        3.2.4 不同功能区叶表滞尘量和磁性差异
        3.2.5 叶表滞尘量和磁性之间的相关性
        3.2.6 SIRMu-w/SIRMu和 SIRMw/SIRMu比值
    3.3 讨论
        3.3.1 滞尘量种间差异及影响因素
        3.3.2 不同污染源对叶表滞尘和磁性的影响
        3.3.3 优势滞尘植物种的选择
        3.3.4 评价植物叶片磁性在颗粒物监测中的适用性
    3.4 本章小结
第四章 植物叶片磁性对道路颗粒物污染季节和方位变化的指示
    4.1 材料与方法
        4.1.1 样品采集
        4.1.2 磁学参数测定
        4.1.3 颗粒物数据收集
    4.2 结果与分析
        4.2.1 叶片磁性矿物特征
        4.2.2 叶片磁性季节差异
        4.2.3 叶片磁性方位差异
        4.2.4 叶片磁性高度差异
    4.3 讨论
        4.3.1 磁性矿物来源
        4.3.2 叶片磁性季节变化及指示意义
        4.3.3 叶片磁性方位变化及指示意义
        4.3.4 叶片磁性高度变化及指示意义
    4.4 本章小结
第五章 开放道路环境中植物叶片磁性对颗粒物垂直和水平分布的指示
    5.1 材料与方法
        5.1.1 样品采集
        5.1.2 滞尘量测试
        5.1.3 饱和等温剩磁测试
        5.1.4 叶表滞尘元素测定
        5.1.5 元素富集程度评价
    5.2 结果与分析
        5.2.1 叶表滞尘的磁性矿物特征
        5.2.2 叶表滞尘量和磁性结果
        5.2.3 叶表滞尘中元素浓度
        5.2.4 叶片磁性与元素相关性
        5.2.5 元素富集因子分析
    5.3 讨论
        5.3.1 叶表滞尘中污染物源解析
        5.3.2 道路污染物垂直分布差异与行道树配置方式
        5.3.3 道路污染物的水平分布与绿化屏障和风向
    5.4 本章小结
第六章 叶片和街道尘埃磁性对城市颗粒物污染空间分布的指示
    6.1 材料与方法
        6.1.1 样品采集
        6.1.2 磁学参数测定
        6.1.3 其它数据收集
    6.2 结果与分析
        6.2.1 磁性矿物浓度、种类、粒径特征及来源分析
        6.2.2 各城市叶片和街道尘埃磁性差异
        6.2.3 各城市内部叶片和街道尘埃磁性空间变化
    6.3 讨论
        6.3.1 叶片和街道尘埃磁性矿物分析
        6.3.2 城市间叶片和街道尘埃磁性差异及影响因素
        6.3.3 城市颗粒物污染分布地图
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 不足与展望
        7.3.1 不足
        7.3.2 展望
参考文献
图表附录
Appendix
个人简历和在学期间的研究成果
致谢

(3)徐州城市表层土壤中黑碳与重金属的相关性及磁学响应(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1.绪论
    1.1 研究背景
    1.2 城市土壤中黑碳的研究
    1.3 城市土壤的重金属污染
    1.4 环境磁学研究现状
    1.5 黑碳、重金属和磁性矿物的相关性研究
    1.6 研究意义
    1.7 研究内容和技术路线
    1.8 完成实物工作量
2 研究区域概况与研究方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 样品采集与预处理
    2.3 实验方法
    2.4 数据分析方法
3 黑碳和重金属的污染特征研究
    3.1 黑碳和重金属含量的描述性统计
    3.2 黑碳和重金属的空间分布特征
    3.3 不同粒径表土中黑碳和重金属的分布特征
    3.4 黑碳颗粒的表征
    3.5 小结
4 黑碳和重金属的相关性研究
    4.1 城区表土黑碳和重金属含量的多元统计分析
    4.2 水泥厂附近表土黑碳和重金属含量的多元统计分析
    4.3 路面尘黑碳和重金属含量的多元统计分析
    4.4 小结
5 黑碳和重金属的磁学响应研究
    5.1 表土的磁学性质
    5.2 磁学参数的空间分布特征
    5.3 黑碳和重金属的磁学响应与溯源
    5.4 小结
6 主要结论和创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)城市森林植被滞尘效应 ——以西安市长安区为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 大气中的颗粒物污染
        1.1.2 城市森林的特点
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区概况及方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究方法
        2.2.1 样地调查
        2.2.2 样品采集
        2.2.3 单位叶面积滞尘量的测定
        2.2.4 植物磁化率测定
        2.2.5 颗粒物粒径测定
        2.2.6 植物综合滞尘能力分析方法
        2.2.7 数据处理分析
第三章 城市森林植被主要植物滞尘量分析
    3.1 同环境不同植物滞尘量的季节变化
        3.1.1 冬季同环境中城市森林植物滞尘量分析
        3.1.2 春季同环境中城市森林植物滞尘量分析
        3.1.3 夏季同环境中城市森林植物滞尘量分析
        3.1.4 同环境中植物滞尘量的不同季节比较分析
    3.2 不同环境中植物滞尘量的季节变化
        3.2.1 冬季不同环境中城市森林植物滞尘量分析
        3.2.2 春季不同环境中城市森林植物滞尘量分析
        3.2.3 夏季不同环境中城市森林植物滞尘量分析
        3.2.4 不同环境中城市森林植物滞尘量季节变化比较分析
    3.3 小结
第四章 城市森林植物主要磁性特征的季节变化
    4.1 同环境中植物主要磁性特征的季节变化
        4.1.1 冬季同环境中城市森林植物主要磁性特征变化分析
        4.1.2 春季同环境中城市森林植物主要磁性特征变化分析
        4.1.3 夏季同环境中城市森林植物主要磁性特征变化分析
        4.1.4 同环境中城市森林植物主要磁学特征季节比较分析
    4.2 不同环境中植物主要磁学特征分析
        4.2.1 冬季不同环境中城市森林植物主要磁学特征分析
        4.2.2 夏季不同环境中城市森林植物主要磁学特征分析
        4.2.3 不同环境中城市森林植物主要磁学特征季节比较分析
    4.3 小结
第五章 城市森林植物叶面尘的粒径季节变化分析
    5.1 不同环境中植物主要磁学特征分析
        5.1.1 春季城市森林植物叶面尘粒径在同种环境中的分布
        5.1.2 夏季城市森林植物叶面尘粒径在同种环境中的分布
        5.1.3 同种环境中城市森林植物叶面尘粒径的分布在春夏两季的比较分析
    5.2 不同环境中植物叶面尘粒径的季节变化分析
        5.2.1 春季城市森林植物叶面尘粒径在不同环境中的分布
        5.2.2 夏季城市森林植物叶面尘粒径在不同环境中的分布
        5.2.3 不同环境中城市森林植物叶面尘粒径分布季节比较分析
    5.3 小结
第六章 植物综合滞尘能力
第七章 结论与讨论
    7.1 讨论
        7.1.1 相同环境下城市森林植物滞尘的影响因素
        7.1.2 不同环境中城市森林植物滞尘的影响因素
    7.2 结论
    7.3 长安区城市森林建设建议
参考文献
攻读硕士期间取得的学术成果
    1.在研期间发表的论文
    2.在研期间参与的科研项目
致谢

(5)新疆天山天池景区旅游活动对土壤理化性质影响的时空变化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究
        1.2.1 旅游干扰影响的研究进展
        1.2.2 景区表土理化性质的研究进展
        1.2.3 土壤理化性质时空变化研究进展
    1.3 研究目的与内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 技术路线图
2 材料与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 样品处理与采集
        2.2.1 表土样品采集
        2.2.2 剖面样品采集
    2.3 研究方法
        2.3.1 实验方法
        2.3.2 数据统计分析方法
3 天山天池景区表土重金属时空变化分析
    3.1 表土重金属含量描述性统计
    3.2 表土环境质量评价对比
        3.2.1 单因子指数法
        3.2.2 内梅罗综合污染指数法
    3.3 表层土壤重金属时空变异分析
        3.3.1 表土重金属空间变异分析
        3.3.2 表土重金属时间变异分析
    3.4 本章小结
4 天山天池景区表土磁性时空变化分析
    4.1 景区表土磁性参数
        4.1.1 磁性矿物类型参数
        4.1.2 磁性矿物含量参数
        4.1.3 磁性矿物粒度参数
    4.2 天池表土磁性特征分析
    4.3 天池表土磁性特征的时间变异分析
    4.4 天池表土磁性特征的空间变异分析
    4.5 本章小结
5 天山天池景区土壤剖面磁性特征变化
    5.1 磁参数分析
        5.1.1 磁性矿物类型参数
        5.1.2 磁性矿物含量参数
        5.1.3 磁性矿物粒度参数
    5.2 讨论
        5.2.1 天池剖面磁性特征分析
        5.2.2 磁性特征空间变化分析
    5.3 结论
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
在读期间发表的论文
后记

(6)武义江沉积物磁学特征及其对重金属污染的响应(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 环境磁学及其在河流沉积中的应用
        1.2.1 环境磁学的研究进展
        1.2.2 环境磁学在河流沉积物中的应用
        1.2.3 重金属元素的磁学响应在河流沉积物中的应用
    1.3 钱塘江流域沉积物的研究进展
    1.4 研究目的和研究内容
2 研究区域与研究方法
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 自然地理概况
        2.1.2 流域城市概况
    2.2 研究方法
        2.2.1 样品采集
        2.2.2 实验方法
        2.2.2.1 磁学测试
        2.2.2.2 粒度测试
        2.2.2.3 地球化学测试
3 武义江沉积物的磁性和粒度特征
    3.1 磁性特征
        3.1.1 磁性矿物类型和含量
        3.1.2 磁性矿物晶粒特征
    3.2 典型样品磁滞回线和热磁曲线
        3.2.1 典型样品的磁滞回线
        3.2.2 典型样品热磁曲线
    3.3 各河段磁性特征分析
    3.4 粒度特征
    3.5 小结
4 武义江沉积物重金属污染特征
    4.1 武义江重金属含量的沿程变化
    4.2 重金属污染评价及来源分析
        4.2.1 评价方法
        4.2.1.1 富集因子评价法
        4.2.1.2 地质累积指数法
        4.2.2 评价结果
        4.2.2.1 富集因子评价法结果
        4.2.2.2 地质累积指数法结果
        4.2.3 重金属污染来源分析
    4.3 小结
5 武义江沉积物磁性与重金属变化的影响因素
    5.1 粒度对磁性特征的影响
    5.2 粒度对重金属元素的影响
    5.3 重金属对磁性特征的影响
    5.4 武义江各河段重金属搬运过程
    5.5 物源对武义江沉积物的影响
        5.5.1 物源对磁性特征的影响
        5.5.2 物源对重金属含量变化的影响
    5.6 小结
6 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(7)“城-郊-乡”土壤环境磁学特征及其空间分布研究(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 研究区域概况
    1.2 样品采集与处理
    1.3 磁学参数测定
2 结果与分析
    2.1 土壤磁性矿物含量分析
    2.2 土壤磁性矿物组成分析
    2.3 土壤磁性矿物粒度分析
3 讨论
    3.1 土壤磁学参数空间变异特征
    3.2 土壤磁学参数空间分析特征
4 结论

(8)多尺度城市土壤磁性的分形特征研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 环境磁学研究进展
        1.2.2 地统计学研究进展
        1.2.3 分形理论研究进展
        1.2.4 研究进展小结
    1.3 磁学参数的环境意义
        1.3.1 表示磁性矿物含量的参数
        1.3.2 表示磁性矿物粒度的参数
        1.3.3 表示磁性矿物组成的参数
    1.4 研究内容与技术路线
第2章 研究区域与方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 样品采集与处理
    2.3 磁学测试
    2.4 地统计学
    2.5 分形理论
        2.5.1 单分形
        2.5.2 多重分形
    2.6 数据分析
第3章 样带土壤磁性的空间变异及分形特征研究
    3.1 样带土壤磁性特征
    3.2 样带土壤磁性的空间变异特征
    3.3 样带土壤磁性的空间分布特征
    3.4 样带土壤磁性的多重分形特征
        3.4.1 土壤磁性多重分形的判定
        3.4.2 土壤磁性的多重分形特征
    3.5 小结
第4章 闵行区土壤磁性的空间变异及分形特征研究
    4.1 闵行区土壤磁性特征
        4.1.1 土壤磁性矿物含量分析
        4.1.2 土壤磁性矿物成分析
        4.1.3 土壤磁性矿物粒度分析
    4.2 闵行区土壤磁性的空间变异特征
    4.3 闵行区土壤磁性的空间分布特征
    4.4 闵行区土壤磁性的多重分形特征
        4.4.1 土壤磁性多重分形特征的判定
        4.4.2 土壤磁性的多重分形特征
    4.5 小结
第5章 工业区土壤磁性的空间变异及分形特征研究
    5.1 工业区土壤磁性特征
    5.2 工业区土壤磁性的空间变异特征
    5.3 工业区土壤磁性的空间分布特征
    5.4 工业区土壤磁性的多重分形特征
        5.4.1 土壤磁性多重分形特征的判定
        5.4.2 土壤磁性的多重分形特征
    5.5 小结
第6章 讨论与结论
    6.1 讨论
    6.2 结论
    6.3 论文展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(9)巢湖表层沉积物汞污染风险评估及磁学诊断(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 湖泊沉积物重金属污染研究进展
        1.2.2 沉积物汞污染及风险评估研究现状
        1.2.3 湖泊沉积物的环境磁学研究
        1.2.4 巢湖沉积物重金属汞研究进展
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 研究区概况和研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 样品采集
    2.3 实验步骤及方法
        2.3.1 常规理化性质测定
        2.3.2 粒度参数测定
        2.3.3 重金属汞含量测定
        2.3.4 磁学参数测定
    2.4 数据统计与分析
3 沉积物中汞的污染特征
    3.1 沉积物基本理化性质
        3.1.1 巢湖表层沉积物pH值
        3.1.2 巢湖表层沉积物氧化还原电位值
        3.1.3 巢湖表层沉积物电导率值
        3.1.4 巢湖表层沉积物有机质
    3.2 沉积物中汞含量的分布特征
        3.2.1 沉积物中汞的季节变化特征
        3.2.2 沉积物中汞的空间变化特征
    3.3 汞与理化指标相关性分析
    3.4 小结
4 表层沉积物汞的生态风险评价
    4.1 表层沉积物汞生态风险评价方法
        4.1.1 地累积指数法
        4.1.2 潜在生态风险指数法
        4.1.3 沉积物质量基准法
    4.2 生态风险评价结果分析
    4.3 沉积物汞污染的防控措施
    4.4 小结
5 巢湖表层沉积物磁学诊断
    5.1 沉积物粒度分析
        5.1.1 粒度分析
        5.1.2 粒度时空分布特征
    5.2 巢湖表层沉积物磁学特征
    5.3 巢湖表层沉积物磁性特征响应
        5.3.1 沉积物中磁性矿物的形貌分析
        5.3.2 沉积物磁学参数及相对含量
        5.3.3 沉积物磁性矿物种类及磁畴分布
    5.4 沉积物磁学性质的环境意义
    5.5 沉积物生态风险磁学诊断
    5.6 小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新
    6.3 不足与工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(10)东北老钢铁工业区土壤和灰尘中重金属污染的生态风险、磁学监测与溯源(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土壤重金属污染探究
        1.2.1.1 土壤和灰尘重金属污染来源
        1.2.1.2 土壤和灰尘重金属的危害性
        1.2.1.3 土壤和灰尘重金属的溯源分析
        1.2.1.4 土壤和灰尘重金属的有效性
        1.2.1.5 土壤和灰尘重金属的风险评估
        1.2.2 环境磁学对重金属污染的监测
        1.2.2.1 环境磁学的产生与发展
        1.2.2.2 土壤和灰尘中重金属污染的磁学监测
        1.2.2.3 环境磁学监测重金属污染的理论基础
        1.2.2.4 土壤和灰尘中磁性颗粒与溯源追踪
        1.2.2.5 土壤和灰尘中磁学特性与重金属的定量关系
    1.3 研究意义
第二章 研究区域、技术路线和方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.1.1 土壤和灰尘样品采集
        2.2.1.2 不同粒级团聚体的分离
        2.2.1.3 室内模拟试验
        2.2.2 试验方法
        2.2.2.1 重金属全量的测定
        2.2.2.2 涉及重金属有效态的提取
        2.2.2.3 重金属化学形态的提取
        2.2.2.4 磁参数的测定
        2.2.2.5 SEM
        2.2.2.6 XRD
        2.2.2.7 土壤重金属污染评价
        2.2.2.8 人类健康风险评价
        2.2.2.9 不同粒级重金属评价指标
        2.2.2.10 正矩阵分解法(PMF)
    2.3 技术路线
第三章 城市土壤重金属污染评价及人类健康风险评估
    3.1 结果与讨论
        3.1.1 城市土壤中重金属的含量和分布
        3.1.2 土壤重金属空间分布
        3.1.3 城市土壤重金属污染评估
        3.1.4 重金属溯源分析
        3.1.5 人类健康风险评估
    3.2 结论
第四章 城市土壤重金属的化学形态与生态风险
    4.1 结果与分析
        4.1.1 城市土壤重金属的化学形态
        4.1.2 EDTA、TCLP和 USPM浸提重金属浓度及浸提率
        4.1.3 重金属化学形态与生物有效性的关系
        4.1.4 不同粒级土壤中重金属的分布及富集
        4.1.5 不同粒级土壤中重金属的生物有效性和淋溶性
    4.2 土壤重金属的环境意义
    4.3 结论
第五章 城市灰尘重金属的污染评价、风险评估及溯源分析
    5.1 结果与讨论
        5.1.1 道路灰尘中重金属浓度分析
        5.1.2 道路灰尘中重金属污染程度
        5.1.3 道路灰尘的人类健康风险评估
        5.1.4 道路灰尘中重金属的空间分布情况
        5.1.5 道路灰尘中重金属来源识别与分配
        5.1.5.1 重金属的来源识别
        5.1.5.2 聚类分析和网络模型分析
        5.1.5.3 重金属的来源分配
    5.2 结论
第六章 城市灰尘重金属的化学形态及生物有效性
    6.1 结果与讨论
        6.1.1 道路灰尘基本理化性质
        6.1.2 XRD
        6.1.3 道路灰尘中重金属的化学组成
        6.1.4 TCLP、PBET和 CaCl2三种溶液浸提的重金属浓度
        6.1.5 道路灰尘中重金属的淋溶性和生物有效性
        6.1.6 生物有效性和化学形态的关系
        6.1.7 多元逐步线性回归分析
        6.1.8 环境意义
    6.2 结论
第七章 城市土壤中重金属污染的磁响应与溯源分析
    7.1 结果与讨论
        7.1.1 城市土壤的环境磁性特征
        7.1.2 污染“热点”的空间分布
        7.1.3 磁学特征和重金属的关系
        7.1.4 磁参数和重金属的矩阵聚类分析
        7.1.5 城市土壤的磁性矿物组成
        7.1.5.1 磁性特征
        7.1.5.2 XRD分析
        7.1.5.3 SEM/EDS分析
    7.2 讨论
        7.2.1 城市土壤的磁性特征
        7.2.2 磁参数作为一种指示土壤污染的方法
        7.2.3 磁性颗粒的来源
        7.2.4 环境磁学方法指示重金属
    7.3 结论
第八章 灰尘中重金属污染的载体和磁响应
    8.1 结果与讨论
        8.1.1 道路灰尘的环境磁学
        8.1.2 磁性载体
        8.1.3 XRD
        8.1.4 SEM/EDS
    8.2 讨论
        8.2.1 道路粉尘中重金属污染的磁性指标
        8.2.2 灰尘中磁性载体的识别
        8.2.3 灰尘重金属和磁性载体的来源
        8.2.4 磁性颗粒对人类健康的影响
    8.3 结论
第九章 磁颗粒中重金属的生态风险及溯源分析
    9.1 结果与讨论
        9.1.1 磁颗粒的磁化率强度及与重金属污染的关系
        9.1.2 磁颗粒的形貌及元素组成
        9.1.3 磁颗粒中重金属的富集
        9.1.4 磁性颗粒中重金属的化学形态
        9.1.5 磁颗粒中重金属的有效性分析
        9.1.6 培养土壤磁参数的变化
        9.1.6.1 磁化率的动态变化
        9.1.6.2 不同团聚体中磁化率的大小
        9.1.6.3 提磁前后磁性和重金属的变化
    9.2 结论
第十章 结论、创新点和不足
    10.1 结论
    10.2 创新点
    10.3 不足与展望
参考文献
作者简介
图表附录

四、城市环境中磁学响应的研究进展(论文参考文献)

  • [1]工业区土壤磁学参数特征及其高光谱反演研究[D]. 冯瑶. 上海师范大学, 2021(07)
  • [2]植物叶片磁性特征及其对城市颗粒物污染的指示[D]. 陈红. 兰州大学, 2020(04)
  • [3]徐州城市表层土壤中黑碳与重金属的相关性及磁学响应[D]. 刘英红. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [4]城市森林植被滞尘效应 ——以西安市长安区为例[D]. 庞倩. 西北大学, 2020(02)
  • [5]新疆天山天池景区旅游活动对土壤理化性质影响的时空变化研究[D]. 常洁. 新疆师范大学, 2020(07)
  • [6]武义江沉积物磁学特征及其对重金属污染的响应[D]. 韩宇轩. 浙江师范大学, 2020(01)
  • [7]“城-郊-乡”土壤环境磁学特征及其空间分布研究[J]. 李琼琼,柳云龙,孙于然,陈诚. 长江流域资源与环境, 2020(02)
  • [8]多尺度城市土壤磁性的分形特征研究[D]. 孙于然. 上海师范大学, 2020(07)
  • [9]巢湖表层沉积物汞污染风险评估及磁学诊断[D]. 赵德文. 安徽理工大学, 2019(01)
  • [10]东北老钢铁工业区土壤和灰尘中重金属污染的生态风险、磁学监测与溯源[D]. 肖晴. 浙江大学, 2019(06)

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城市环境中的磁响应研究进展
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