LIBS技术在污染土壤重金属含量分布测量中的应用

诱导击穿光谱技术(LIBS)具有实时快速、多元素同时探测的优势,并且无需样品预处理,检测成本低,是土壤重金属定量分析检测的一种重要分析手段。将LIBS技术应用于冶炼厂区周围土壤中重金属的含量分布分析研究,利用Cu,Pb和Cr三种元素的特征谱线强度分析了冶炼厂区周围土壤中Cu,Pb和Cr三种元素的含量分布。实验结果表明冶炼厂区土壤LIBS光谱中Cu和Pb两种元素的特征谱线强度分布与实际含量分布呈较好的线性关系,而Cr元素的特征谱线强度分布与实际含量分布相关性较差。为了提高Cr元素含量分布分析的准确性,利用CF-LIBS结合Saha方程应用于土壤Cr元素的含量分布分析中。实验结果表明基于CF-LIBS计算的Cr和Si两种元素含量比值分布与土壤Cr元素的实际含量分布之间具有良好的一致性。相比于其他的化学分析方法,LIBS技术结合CF-LIBS可以快速的对区域土壤重金属元素的含量分布进行检测,因此将LIBS技术与CF-LIBS相结合用于土壤重金属的含量分布检测中,为污染区域的重金属防治提供方向。     

宽带腔增强吸收光谱法测量大气NO2定标方法研究

非相干宽带腔增强吸收光谱法定量探测大气痕量气体浓度需要准确定标。以定量探测大气NO₂为目的,建立了基于蓝色发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱测量系统,研究了(1)仅使用浓度已知的NO₂吸收光谱、(2)同时使用浓度已知的NO₂和纯氧气中氧气二聚体O₂-O₂吸收光谱、(3)利用纯氮气和纯氦气的瑞利散射消光差异等三种方法,分别获取非相干宽带腔增强吸收光谱在430～490 nm波段的镜片反射率定标曲线。三种方法得到的镜片反射率最大值对应波长均约为460 nm,但这些最大值存在一定差异,分别为0.999 25,0.999 33和0.999 37。利用NO₂样气吸收测量对比了三种定标方法,发现方法(1)与另外两种方法的测量结果不一致性分别约为14%和19%,而后两种方法所测结果的不一致性仅为4%。测量结果表明,NO₂标准气体浓度的不准确性以及壁损耗等因素恶化了方法(1)的定标精度,应尽量避免使用该定标方法。通过对实际大气中NO₂和O₂-O₂在440～485 nm波段内的同时测量,进一步验证了非相干宽带腔增强吸收光谱法的高灵敏度以及所用标定方法的有效性。     

《应用力学学报》征稿简则

<正>《应用力学学报》是由国家科委审批公开发行的中央级学术刊物。本刊自2011年起改为双月刊,双月中旬出版。本刊主要反映现代力学在工程实际中的应用,及时交流运用近代力学理论、计算方法和实验技术在解决工程实际问题中取得的新成果。涉及的内容包括流体、振动、强度等。本刊设有学术论文、研究简报、讨论与探索、综合评述、工程应用等栏目。读者对象为工程技术     

基于Landsat的合肥市城市扩张研究

城市扩张及其驱动力分析在协调城市扩张与土地资源保护的矛盾、促进城市可持续发展中具有重要作用.以合肥市1996,1999,2002,2005,2008,2011,2014年Landsat影像为数据源,采用监督分类方法获取合肥市城市用地时空分布定量信息,从城市面积变化、形态变化和重心迁移3个方面分析合肥市城市扩张情况,并结合自然环境、经济发展、人口增长、交通建设、政府行为等影响因子对合肥市城市发展的驱动力进行分析.结果表明:1996～2014年合肥市城市用地面积扩张286.09km~2,扩张率为394.7%,扩张速度为15.89km~2·a~(-1).近20a来,合肥市在外形上逐渐趋于狭长,以向西南扩张为主,并呈现以交通线为主的星形扩张,城区扩张亦十分明显.驱动力分析得出合肥市扩张的主要影响因子为人口增长与经济发展.     

基于微流控混合器的连续流动态同步辐射圆二色谱发展

基于微流控混合器,采用连续流探测方法,在北京同步辐射装置真空紫外光谱实验站发展了毫秒动态圆二色谱探测方法。石英微流控混合器采用深度离子刻蚀技术加工,通道深度44.5 μm。混合器采用蛇形通道实现溶液的快速混合。通过荧光倒置显微镜,在模拟真实实验条件的高粘度溶液中,观察蛇形通道内溶液混合的荧光图像,进行混合效率测试。500 μL·min-1流量下,目前可实现4.5～270 μs的时间尺度探测。利用微流控混合器进行动态探测,同步辐射紫外光必须聚焦,但由于聚焦透镜波长色散引起的焦点位移,导致圆二色谱发生畸变。通过精确测试不同波长对应焦点的相对位置,然后在圆二色谱扫描中实现波长和焦点位置精确的反馈控制,获得准确的圆二色谱。利用所发展的方法,测试了去折叠状态下的细胞色素c恢复折叠的动态同步辐射圆二色谱,在4.5 μs处折叠恢复54%。这种方法将为生物大分子折叠动力学研究提供新的探测手段。     

湖泊水体叶绿素偏振高光谱反演模型研究

光进入水体中,经反射、 散射和吸收后,出射的偏振光与水体的物理、 化学特性密切相关,能够反映水体成分浓度的变化,可以作为高光谱遥感的有益补充,有利于动态定量监测湖泊复杂水体成分的变化。研究工作以巢湖为例,利用水面高光谱偏振多角度测量数据,在偏振光学理论和生物光学模型的基础上,建立了湖泊水体叶绿素三波段偏振高光谱半分析模型,并对模型进行检验。结果显示,偏振高光谱三波段组合与叶绿素浓度拟合的相关系数为0.844,均方根误差5.14 μg·L-1,平均相对误差31.44%,比传统的三波段辐射强度模型分别提高了4.1%,2.05 μg·L-1和5.46%,表明三波段偏振半分析模型对叶绿素a浓度具有较强的预测能力,体现出运用偏振高光谱信息监测湖泊水质的优势。     

MoO3/TiO2复合催化剂的制备及光活性

以商业锐钛矿TiO2和钼酸铵水溶液作为前驱体,利用浸渍-焙烧的方法制备了MoO3与TiO2不同质量比率的MoO3/TiO2复合光催化剂.采用X射线衍射、高分辨透射电镜和紫外-可见漫反射对其进行了表征.以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了其紫外光催化活性和MoO3/TiO2复合光催化剂的紫外产氢活性.通过添加各种自由基清除剂研究了甲基橙在光催化反应过程中的活性物种.结果表明:与纯的MoO3和TiO2相比,20; MoOJTiO2光催化剂在400 ～ 700 nm区域具有更强的光吸收性能并且吸收带边向长波方向移动.在所有MoO3/TiO2样品中,20; MoO3/TiO2光催化剂具有最高的紫外光活性.·OH,h+,·O2-和H2O2,特别是h+,共同支配了甲基橙的光催化降解过程.     

Sparre Andersen风险模型破产时刻和破产赤字的联合密度函数

假设索赔额服从指数分布时,在普通更新风险模型中,应用Kendall等式,给出破产时刻的密度函数.然后使用概率方法得到普通更新风险模型和延迟更新风险模型中破产时刻和破产赤字的联合密度函数的解析表达式.最后考虑了当索赔间隔时间为Erlang(2)分布的数值例子,并绘图给予了说明.     

纠缠相干态光场驱动下∧-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究∧-型=三能级原子与纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱.给出了辐射谱一般公式,并讨论在纠缠相干态光场驱动下的辐射频谱结构.结果表明,无论下能级简并与否纠缠相干态光场平均光子数很小时均出现拉比分裂,且强度随双模光场纠缠程度的增加而增加.当两下能级简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构,若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称五峰结构.当两下能级非简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构.若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称十峰结构.纠缠相干光与非纠缠相干光辐射谱的本质差别有两点:一是双模光场强量子关联导致纠缠度越强拉比峰强度越高;二是存在纠缠时由于两模场相干性导致辐射谱呈现对称多峰结构.     

中国人均碳排放影响因素的长期均衡与因果动态关系研究——基于结构突变ARDL-VECM模型的实证分析

为了探讨中国低碳经济的发展路径,运用BP内生结构突变点检验、考虑结构突变的ARDL模型和基于VECM模型的Granger因果关系检验方法,利用我国1985至2014年的相关数据,探讨经济增长、城镇化、技术创新、贸易开放与我国人均碳排放的长期均衡和短期动态关系,以及变量之间的因果关系。研究结果表明,中国人均碳排放与解释变量之间存在长期协整关系。长期来看,经济增长与人均碳排放之间呈倒U型关系,城市化水平的提高可以有效减少人均碳排放,技术创新与人均碳排放显著负相关,而贸易开放会引起环境恶化。短期来看,贸易开放与人均碳排放显著正相关,而其他变量对人均碳排放的影响均不显著。此外,基于VECM模型的Granger因果关系检验证实所有解释变量均为人均碳排放的Granger原因,且经济增长、贸易开放与人均碳排放之间存在双向因果关系。