隨著我國經濟的發(fā)展和能源結構的調整，煤炭仍然是我國主要的能源來源之一。但是，煤炭生產和消費過程中所產生的污染問題也越來越受到關注。其中，煤礦污水排放問題是其中之一。煤礦污水中含有大量的有害物質，會對環(huán)境、生態(tài)和人體健康造成嚴重的影響。因此，治理煤礦污水排放問題是一個備受關注的議題。今天給大家推薦的文章，是關于研究人員在礦井水質的檢測的中，建立光譜反演模型，以助力高光譜技術在水污染監(jiān)測中的應用。該方法的出現(xiàn)對于解決煤礦廢水治理問題具有重要的意義。礦井水中的煤炭污染主要來自煤矸石的富集和浸出、洗煤廢水、煤礦滲水災害等，主要表現(xiàn)為水中煤濃度過高，這種礦井水用于農田灌溉時會使土壤累積形成“黑土”，從而導致土壤硬化，進而導致植被退化、作物枯萎、產量下降等。礦井水滲入地下水或下水道直接進入河流，一方面，其導致水資源浪費和河流污染，另一方面，因為礦井水中有很多煤粉，巖粉和細菌，長期排放也會嚴重影響當地居民的飲用水健康。在土壤中，煤源碳不同于植物源有機碳，其元素組成缺乏植物和土壤微生物所需的氮、磷、鉀等礦質營養(yǎng)物質，它穩(wěn)定性較強，不僅使生物體的分解和利用變得極其困難，而且還干擾土壤有機碳的識別。并且礦井水中的煤濃度是礦井排水的主要指標，煤濃度的準確測定對礦井水的凈化和二次利用具有重要意義。然而目前，凝結沉淀+過濾工藝被廣泛用于去除礦井水中的煤，其在處理過程中加入大量活性劑、絮凝劑等化學物質，由于對...
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2023
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06
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隨著人類活動的增加，塑料垃圾在我們的日常生活中越來越常見。塑料污染對環(huán)境和生態(tài)造成了嚴重的影響，對人類的健康也有潛在的威脅。在這個背景下，如何高效地探測和處理塑料垃圾成為了全球環(huán)保領域的重要研究課題。傳統(tǒng)的塑料垃圾控制方案難以完全根除塑料垃圾的影響。近年來，新的探測方式已經成為塑料垃圾問題的熱門解決方案。其中，遙感探測技術日益成為新的研究方向，今天我們來了解一篇相關論文，希望能夠增強人們對光譜技術在塑料垃圾探測和處理中的認識和了解，同時也提高大家對環(huán)保問題的意識和重視。ASD Fieldspec 4 光譜儀在塑料污染探測方面的應用a近年來，人們將重點放在利用衛(wèi)星、飛機和無人機的光學傳感器等遙感技術探測塑料垃圾。隨著對這些技術需求的不斷增加，至關重要的是，不僅要了解原始塑料的診斷光譜特性，而且要了解代表各種環(huán)境塑料的風化和生物污染塑料的診斷光譜特性。目前，干塑料的光譜反射率已知，并已經應用于材料回收領域，但其僅限于干塑料測量的評估項目。為了能夠識別河流、港口和海洋等水生環(huán)境中的塑料垃圾，需要獲取塑料潮濕時或被淹沒時的光譜特征。此外，其他水成分，如沉積物或藻類，也可能會進一步影響塑料物品的反射信號。迄今為止，只有有限數量的高質量數據集被發(fā)布在開放獲取的存儲庫中，數據集中包括潮濕塑料垃圾和水中塑料垃圾的高光譜測量。由于環(huán)境中的塑料在聚合物類型、顏色、透明度、厚度、狀態(tài)(原始的、生物污染的...
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2023
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隨著激光測量技術的發(fā)展，氫氧穩(wěn)定同位素已廣泛應用于植物水分利用來源、樹木年輪或葉蠟烷烴中記錄的氣候或生理生態(tài)過程信息、降水水汽來源、土壤水運移和補給機制、地下水機制、水體蒸發(fā)、水體的營養(yǎng)動態(tài)和停留時間、植物蒸騰和土壤蒸發(fā)的區(qū)分、徑流的形成和匯合、巖鹽地質年齡、重建古氣候、水文循環(huán)過程與機制等各方面研究。其中，17O-盈余可用于重建空氣質量軌跡、確定水源區(qū)、重建過去濕度、識別大氣中注入平流層的水汽、在樹葉尺度上的蒸散收支限制、了解熱帶地區(qū)的云對流等方面研究?；诠馇凰ナ幑庾V（CRDS）技術的L2140-i水同位素分析儀是Picarro的旗艦產品，操作快速、簡單且無需樣品轉換，可準確同步測量固體、液體或氣體中的δ18O、δD、δ17O和17O-盈余。Picarro L2140-i水同位素分析儀新增的快速和調查模式可滿足高通量測試需求（適用于δ18O和δD測量模式）。. 快速模式：每天測量多達50個樣品，同時保持出色的精度。通過將樣品測量分為兩個階段來實現(xiàn)通量的加倍：記憶效應減少階段和樣品分析階段。. 調查模式：可對大批樣品水同位素值進行快速測量（每天多達900次進樣）。使用戶能進行快速調查，以按同位素值對樣本進行排序。最大限度地減少相鄰樣品之間的同位素差異，在記憶效應減少階段避免不必要的注射。
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2023
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05
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黑土地是指具有黑色或者暗黑色腐殖質表土層，性狀好、肥力高的耕地，這類耕地可用于糧食生產。黑土地是地球上最珍貴的土壤資源，地球上一共有四塊黑土地，分別是烏克蘭的烏克蘭平原、美國的密西西比平原、中國的東北平原以及南美洲阿根廷連至烏拉圭的潘帕大草原。我國東北平原典型黑土區(qū)耕地面積約2.78億畝，是重要的糧食生產優(yōu)勢區(qū)和全國最大的商品糧生產基地。然而，近年來相關研究和調查發(fā)現(xiàn)，由于掠奪經營、水土流失等原因，黑土層厚度已逐漸減少，土壤有機質含量也明顯降低，土壤侵蝕成了黑土地不容忽視的問題之一。保護黑土地對于保障國家糧食安全、生態(tài)安全，促進農業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。接下來我們了解一篇在黑土地區(qū)探測土壤侵蝕狀況的論文。ASD Fieldspec 3 FR光譜儀在東北典型黑土地區(qū)農田土壤侵蝕熱點探測方面的應用土地退化影響著世界上大約三分之一的農田 ，其中土壤侵蝕是最嚴重和最廣泛的退化形式。在侵蝕嚴重的地區(qū)，土壤剖面可能出現(xiàn)明顯的截斷現(xiàn)象，導致富含碳和營養(yǎng)豐富的表土物質空間重組，造成土壤有機碳（SOC）加速損失，土壤肥力下降，從而影響退化農田的糧食生產。據估計，每10厘米土壤損失作物產量平均減少約4%，而由于農業(yè)管理不當和施肥水平低，發(fā)展中國家減產的程度可能會加劇。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標框架下的土地退化中立方案明確采用了SOC作為評估和監(jiān)測土地退化狀況的關鍵指標。因此，更好地了解發(fā)生土壤侵蝕的...
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2023
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生魚片又稱魚生，古稱魚膾，起源于中國，最早文字記錄可以追溯到周朝，有著悠久的食用歷史，后傳至日本及朝鮮半島等地，在日本稱刺身，是日本料理中最為常見的菜品。生魚片制作簡單，食用可口，營養(yǎng)豐富。從營養(yǎng)學角度說，生魚片沒有經過傳統(tǒng)的炒、炸、蒸等烹飪方法，因此營養(yǎng)物質完全沒有流失，是一道極富營養(yǎng)的菜肴。但是從衛(wèi)生角度考慮 ... ...生魚片是一種傳統(tǒng)的日本食品，在日本以外的許多國家都很流行，但嚴重的健康風險，如腹痛，腹瀉，嘔吐，以及由生魚片上常見的寄生蟲引起的器官損傷，是消費者擔心的因素。冷凍處理是一種有效殺滅寄生蟲的方法，但由于可接受的溫度范圍窄，無法廣泛應用；過高的溫度無法完全消除所有寄生蟲，而過低的溫度會損害生魚片的風味。因此，有必要開發(fā)一種寄生蟲檢測方法，以便清除被感染的生魚片。傳統(tǒng)的生魚片寄生蟲檢測方法主要有顯微鏡法、免疫熒光法、聚合酶鏈式反應法等，但這些方法耗時費力，不易實現(xiàn)產業(yè)化。因此，迫切需要一種快速、簡便、可靠、智能的生魚片寄生蟲檢測方法。目前，可見光和近紅外（VIS/NIR）光譜在食品質量檢測中的應用已經很成熟，包括疾病監(jiān)測、害蟲檢測、蛋白質和脂肪含量評估等。然而，寄生蟲非常小，利用VIS/NIR高光譜成像技術能否檢測到生魚片上的寄生蟲仍然是一個未知的問題。利用VIS/NIR高光譜成像進行生魚片寄生蟲檢測基于此，在所附的文章中， 研究者們首次探討了Resonon Pi...
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高寒泥炭地是一種獨特的生態(tài)系統(tǒng)，主要分布在高緯度地區(qū)，如北極和高山地帶。它們通常是由厚厚的腐殖質層覆蓋的濕地，其中含有大量的泥炭和水。高寒泥炭地是凈CO2交換的重要場所，對于全球氣候變化的響應非常敏感。然而，由于極端干旱的氣候條件，高寒泥炭地面臨著許多挑戰(zhàn)，其生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性受到嚴重影響。極端干旱事件下，高寒泥炭地會如何變化？接下來我們來了解一篇相關論文。高寒泥炭地微生物CAZymes基因和凈CO2交換對5年連續(xù)極端干旱事件的非同步響應全球氣候模型預測，未來極端干旱事件頻率會增加。極端干旱會嚴重影響陸地碳（C）庫、碳通量及碳循環(huán)過程，尤其會顯著降低陸地生態(tài)系統(tǒng)C匯強度，甚至將其轉化為C源。泥炭地擁有巨大的碳儲量，在有效緩解溫室效應，應對氣候變化方面發(fā)揮著重要作用。但干旱會加速泥炭地土壤有機碳分解，增加碳排放，形成正反饋效應。然而，關于未來不斷增加的極端干旱事件下凈生態(tài)系統(tǒng)交換（NEE）變化及參與土壤有機質（SOM）分解的微生物碳水化合物活性酶（CAZymes）的功能基因尚不清楚?；诖?，中國林業(yè)科學研究院濕地與氣候變化研究團隊以青藏高原東部若爾蓋國家級自然保護區(qū)高寒泥炭地（33°47′56.61′′ N，102°57′28.43′′ E，3430 m.a.s.l.）為研究區(qū)域，依托模擬極端干旱的野外控制實驗平臺，通過宏基因組測序技術、不同CO2通量組分的原...
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海水富營養(yǎng)化是海洋水體中N、P等營養(yǎng)鹽含量過多，導致水體中藻類等生物過度繁殖，從而引發(fā)水體生態(tài)系統(tǒng)的失衡現(xiàn)象。環(huán)境變化和水體富營養(yǎng)化是當前許多湖泊及水域面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。為了及時發(fā)現(xiàn)湖泊水質變化,水體監(jiān)測是關鍵所在。遙感監(jiān)測技術的發(fā)展為水體監(jiān)測帶來了新機遇。遙感技術可以通過機載高光譜獲取大范圍的水體光譜信息，從而快速、準確了解水體的變化情況。遙感監(jiān)測可以提高監(jiān)測效率，減少人力和物力的投入，降低監(jiān)測成本。在山東半島南部膠州灣典型海水養(yǎng)殖區(qū)，學者們就利用高光譜遙感開展了海水富營養(yǎng)化的監(jiān)測。利用Resonon Pika L估算膠州灣富營養(yǎng)化由于土地利用的不斷變化、森林砍伐和化石燃料的燃燒，溫室氣體排放急劇增加，從而導致海洋富營養(yǎng)化、洪水泛濫等嚴重的全球性挑戰(zhàn)。近年來，由于海產品消費的增加，海水養(yǎng)殖成為一個迅速擴大的全球市場。而不合理的養(yǎng)殖方式、過度的養(yǎng)殖生產，以及大量污染物直接排放到海洋養(yǎng)殖區(qū)中，會造成赤潮等其他災害。這些問題會導致嚴重的環(huán)境污染、生態(tài)失衡和沿海水域富營養(yǎng)化。為了從源頭上減少污染排放，阻止海水養(yǎng)殖水質惡化，需要快速準確地了解海水養(yǎng)殖水質參數濃度的時空特征、演變過程、影響因素等信息。隨著遙感技術的不斷進步，高光譜遙感技術因其精度高、波段多、信息量大等優(yōu)點在遙感水質監(jiān)測中得到了廣泛的應用。而機載高光譜遙感具有空間分辨率高、時間分辨率高、圖像采集靈活等優(yōu)點，為區(qū)域水質監(jiān)測的應用提...
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近日，強冷空氣在山西、寧夏和陜西等地兇猛登陸，帶來了降溫降雪的天氣。沒有冤情的四月飛雪，大自然再一次向人類展現(xiàn)了它的深邃。除了突如其來的降雪，大自然賦予的特殊天氣，還有極端而持續(xù)的干旱。在干旱區(qū)，由于水資源缺乏，植物的生存和生長受到嚴重脅迫，促使生態(tài)環(huán)境進一步惡化。為了應對干旱氣候，治理生態(tài)環(huán)境，相關的研究數不勝數?；诟珊祬^(qū)河岸濕地這一特殊的生態(tài)系統(tǒng)，今天我們來了解一篇研究植物水分利用模式的論文。干旱區(qū)河岸濕地優(yōu)勢種植物的水分利用模式植物水分循環(huán)是研究陸地生態(tài)水文學的關鍵環(huán)節(jié)。在干旱區(qū)，由于有限降水和強烈蒸發(fā)，水資源是影響植物生存、生長和植被恢復可持續(xù)性的重要限制因素。近年來，由于高溫和干旱等極端天氣事件更加頻繁，土地退化加劇，使河岸濕地生態(tài)系統(tǒng)面臨降水減少、不同程度水位下降等干旱問題。極端干旱會降低水資源的可利用性和植被生產力，并給植物帶來不可逆轉的死亡風險。因此，了解植物水分利用模式可以揭示植物的生存策略和對不斷變化的水文氣候條件的反應，這是良好的生態(tài)管理和植被恢復的先決條件。濕地是連接水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的功能過渡區(qū)，其生態(tài)功能非常突出。因此，定量研究河岸濕地水分來源、補給途徑及其植物水分利用模式，是了解濕地生態(tài)水文循環(huán)的前提條件，將為干旱區(qū)濕地環(huán)境治理和生態(tài)安全提供理論依據與決策支持。干旱區(qū)是全球生態(tài)系統(tǒng)的的重要組成部分，河岸濕地具有水源供給、水文調節(jié)和土壤保持等生...
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青藏高原是地球上海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”、“第三極”。青藏高原光照和地熱資源充足。高原上凍土廣布，植被多為天然草原。它扮演著重要的生態(tài)角色，影響著全球氣候變化。這個區(qū)域的碳循環(huán)系統(tǒng)尤其引人注目。隨著全球氣候變暖，青藏高原的永凍層正在消融，導致大量的甲烷和其他溫室氣體被釋放到大氣中，從而影響了全球氣候變化的速度。這種現(xiàn)象對人類社會和生態(tài)系統(tǒng)都產生了深遠的影響，今天想向大家介紹的文章，正好與此相關?；赑icarro G2201-i碳同位素分析儀研究天然氣水合物釋放對青藏高原永凍層濕地甲烷排放的影響濕地甲烷排放是全球CH4收支中最大的自然來源，在推動21世紀氣候變化方面發(fā)揮著日益重要的作用。多年凍土區(qū)碳庫是受氣候變化影響的大型儲層，對氣候變暖具有正反饋作用。在與氣候相關的時間尺度上，融化的永久凍土中的甲烷排放是溫室氣體收支的關鍵。因此，多年凍土區(qū)濕地甲烷排放過程與濕地碳循環(huán)密切相關，對理解氣候反饋、減緩全球變暖具有重要意義。青藏高原是地球上最大的高海拔永久凍土區(qū)，儲存了大量的土壤有機碳和天然氣水合物中的熱生烴。濕地甲烷排放源識別是了解青藏高原濕地甲烷排放和碳循環(huán)過程與機制的重要問題?；诖?，來自中國地質調查局的研究團隊于2017年測量青藏高原木里永凍層近地表和天然氣水合層鉆井（DK-8）的CH4和CO2排放量及其碳同位素組成（Picarro G2201-i碳同位素分析儀）。并...
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據人類目前所知，昆蟲的種類有100多萬種，是地球上數量最多的動物群體。在《昆蟲記》中，法布爾將昆蟲世界化作供人類獲得知識、趣味、美感和思想的美文，以文藝趣味的筆觸記錄了100多種昆蟲的本能與習性，展現(xiàn)了一部“昆蟲的史詩”。但種類繁多、形態(tài)各異的昆蟲，除了法布爾筆下的靈性和趣味，還有不可忽視的侵害和威脅。1998年，我國在山西省首次發(fā)現(xiàn)紅脂大小蠹，當地林木大面積受到侵害，生態(tài)環(huán)境和經濟發(fā)展也嚴重受損。隨著紅脂大小蠹的擴散蔓延，我國科研人員對森林受到的侵害愈加重視，并通過相關研究，提供了對其進行監(jiān)測的方向。利用機載高光譜成像進行樹木水平紅脂大小蠹侵染的早期監(jiān)測森林在陸地生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著必不可少的作用，提供著水資源保存、侵蝕控制、緩和氣候變化和碳固存等各種生態(tài)服務。同時也面臨著生物和非生物因素的脅迫。入侵害蟲紅脂大小蠹（RTB）在中國東北部蔓延，造成嚴重的經濟和生態(tài)損失。早期識別和侵染樹木的處理對于避免其蔓延和侵染爆發(fā)至關重要。高空間分辨率的高光譜數據具有監(jiān)測單木尺度樹皮甲蟲早期侵染的潛力，但尚未進行相關研究。基于此，為填補研究空白， 來自北京林業(yè)大學的研究者們利用DJI Matrice 600 UAV+Resonon Pika L高光譜相機在中國遼寧省進行了相關研究。首先調查了RTB侵染油松后光譜特征的變化。其次，利用RF分類器比較不同光譜特征區(qū)分RTB階段的性能。最后，探索了深度學習...
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