基于BP神经网络模型的南方离子型稀土矿区开采遥感监测研究

离子型稀土开采带来了一系列生态环境问题,日 益引起人们的关注.以多时相Landsat遥感影像为数据源,通过波段提取、植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、裸土指数(Bare Soil Index,BSI)和数字高程模型(Digital Elevation M...     

基于温度分异的稀土矿区地表扰动分析方法

离子型稀土矿开采扰动不仅造成矿区景观及生态环境退化,而且稀土开采产生的尾砂还导致矿区大面积土地沙化,造成矿区地表温度变异,与其他类型矿区开采扰动有显著差异。传统方法以植被指数(NDVI)作为矿区生态扰动的监测因子在稀土矿区是否适用有待验证。针对稀土矿区开采扰动特点,通过构建温度分异系数(HI)分析稀土开采扰动与矿区地表温度的响应关系,构建基于HI的稀土矿区地表扰动分析方法,并以赣州市定南县岭北稀土矿区为例,比较了NDVI与HI在稀土矿区生态扰动监测方面的区分效果,以此为基础,分析了岭北稀土矿区23a稀土开采导致的生态扰动时空演变规律。结果表明:相比NDVI,HI能体现稀土开采工艺特点,具有更佳的扰动区分能力。原地浸矿工艺一定程度上遏制了矿区裸露尾砂地的规模,使得矿区极差生态环境面积得到控制,但随着稀土开采总体规模扩大,生态评价为差和较差的矿区面积急剧扩大,矿区整体生态环境进一步恶化。     

工业过程生态生命周期评价的生态累积耗模型

生态生命周期评价(Eco-LCA)作为常规生命周期评价的拓展,提供了一种对工业过程生态影响及可持续性分析评价的方法.但目前Eco-LCA中尚缺失生态累积耗(ECEC)指标的完整模型.本文探讨了工业过程中自然资源消耗、社会经济投入和环境污染危害三种主要影响因素.通过构建囊括资源、经济、环境三要素的工业过程生态累积耗模型,完善了Eco-LCA方法应用于工业过程可持续分析的理论框架.最后,以此生态累积耗模型对中国原油生产进行了示例性分析讨论.     

基于ARIMA时间序列模型的稀土氧化物价格预测研究

由于影响稀土产品价格的因素众多,各因素之间保持着错综复杂的联系,并且稀土产品月度价格数据具有高度的非平稳性、非线性和噪声的特性,增加了稀土产品价格预测难度。为此,运用时间序列预测法,以稀土Nd_2O_3,Dy_2O_3月度价格为例,建立非平稳时间序列ARIMA(1,1,2)模型,来描述并预测稀土产品价格的动态变化,得到了2006年1月~2015年12月的Nd_2O_3,Dy_2O_3价格预测值,并使用真实观测值与预测值进行预测拟合精度分析,结果表明,该模型拟合精度较高,适合于中短期模拟预测Nd_2O_3,Dy_2O_3产品价格。由于中国主要稀土产品价格的波动周期具有一定的相似性,表明各市场之间的关联比较密切,因此,该模型也可以用来模拟预测其他稀土氧化物的价格。该模型具有一定的实践运用价值,稀土行业管理部门可以运用该模型定期编制稀土产品价格预测报告,以便稀土产品生产经营者、消费者和各级政府随时掌握稀土产品市场价格情况和变动趋势,及时进行决策。     

离子型稀土矿山废弃地生态修复研究进展

稀土矿的长期开采对稀土矿山生态环境造成很大的破坏,由此带来的环境问题与遗留稀土矿山废弃地生态修复引起人们的足够重视。本文针对南方离子型稀土矿山废弃地成因做了简要分析,同时介绍了稀土矿山废弃地带来的环境问题,综述了国内外近20年来稀土矿山废弃地生态修复技术研究现状,其中包括工程措施、土壤改良、植物修复、微生物修复及多种方法联合修复,对上述几种修复方法做了简要的对比分析,并从提高稀土矿山废弃地生态修复技术的角度提出此领域需加强研究的方向的建议。     

稀土分离企业产品结构的优化模型

以利润最大为目标，给出了稀土分离企业产品结构的优化模型。流程中包括分离作业和提纯作业，前者的质量平衡式包括各稀土元素的分配矩阵，后者包括作业的收得率。与A企业产品结构相比，文中最优解在降低产量和减少原料消耗的同时，提高了生产利润，证明了按利润分摊分离成本对产品结构决策的错误影响；构成最优解的可行产品组合必须满足物料平衡的等式约束，因而须容纳原料中的所有组分。可行产品组合是成本分析和核算的最小单元。     

Landsat-8热红外数据反演稀土矿区地表温度的方法比较

稀土矿区地表温度作为矿区生态环境状况的重要影响因子,可间接反映矿区地表扰动状况,其温度反演算法直接制约着遥感数据和模型在矿区的应用。以Landsat-8遥感数据作为数据源,定南县岭北稀土矿区为例,通过构建可分离指数模型,分析辐射传输方程、单窗算法、单通道算法和Artis算法在稀土矿区温度反演的适用性。结果表明:4种算法反演的地表温度及亮度温度在稀土矿区的空间分布上大致相同,温度级别与矿区扰动对应;4种算法反演的平均地表温度间存在差异,算法间的平均地表温度排序为:辐射传输方程单窗算法Artis算法单通道算法,且单窗算法和Artis算法精度较高;单窗算法对矿区地物具有最佳的可区分性特征,其可分离性指数JMW=3.28083,能较好反映矿区生态扰动,可考虑作为稀土矿区地表扰动的温度反演方法。     

稀土上转换发光纳米材料的防伪安全应用

与有机荧光染料、量子点等传统发光材料相比,稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)具有反斯托克斯位移大、发光谱带多且狭窄、荧光寿命长、光化稳定性高、无光闪烁和光漂白等独特优势,将其与图形编码、防伪印刷技术结合可获得难以仿冒的隐形荧光图案,这已经成为防伪安全领域的应用研究热点.本文首先介绍了UCNPs的上转换发光机理及其合成...     

基于模糊综合评判的中学化学教材质量评价模型研究

在目前已有不同版本高中化学教材面世的情况下,如何选择出符合当地实际的教材成为一个亟待解决的问题。结合一计算实例,将模糊数学的方法应用于化学教材质量评价,建立了化学教材质量评价的模糊综合评判模型。     

氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性评价

应用模糊综合评判原理, 评价可加工陶瓷材料的切削加工性, 判断材料的切削加工性等级.通过Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷的材料制备、性能测试、模糊综合评判和加工实验, 研究了氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的材料切削加工性.根据模糊数学提出一种可加工陶瓷材料切削加工性的综合评判方法.以陶瓷材料的力学性能参数为因素集, 选择5种切削加工性等级, 根据隶属函数计算模糊矩阵, 通过模糊变换确定出氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性.综合评判结果将所制备的几种Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料分为3个切削加工性等级, 材料的切削加工性等级随CePO4含量的增加而提高, 评判结果与钻削实验的材料去除率结果相符.Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料的钻削加工表面具有明显的塑性变形加工痕迹.还分析了含LaPO4的其它氧化物复合陶瓷材料的切削加工性等级.材料切削加工性的评价方法建立了材料性能与加工技术之间的关系, 可提供一种新的材料设计方法.     

运用系统动力学模型预测稀土战略储备规模

基于全球稀土资源的供需形势和中国稀土资源减少的趋势,运用系统动力学的模型来预测未来17年我国稀土资源储备量。选取了2000~2013的生产和消费数据,通过定量模拟计算中国稀土供需差波动系数,设计了稀土资源供需差波动范围分别为0%,20%的两个方案,模拟计算了两个方案的年储备量、累计储备量和储备量绝对值。方案一范围是(-0%,+0%),仿真预测出稀土未来17年累积储备量为720551 t,即战略储备规模达到720551 t,该方案下不论供需差发生如何波动,国家都会进行储备或释放调节;方案二范围是(-20%,+20%),预测出未来17年战略储备规模为461331 t,国家只需在这个范围外进行收储释放调节,从而调节市场供求,降低价格波动幅度。本文从不同供需差的波动系数来模拟计算储备量,目的是为国家相关部门在进行稀土储备决策时提供参考,可以根据我国经济景气状况和供需形势,以及稀土产业发展状况,进行不同规模的稀土储备。     

稀土氧化物价格波动周期分析——基于X12季节调整和H-P滤波模型

我国稀土产品价格呈周期性波动,为了解其波动规律,选取了2006年1月~2014年12月稀土Nd2O_3和Dy2O_3的月度价格数据为样本,应用X12季节调整法和H-P滤波模型对稀土Nd2O_3和Dy2O_3价格波动周期进行实证分析,获得了样本期间稀土产品价格的周期波动特征。研究表明:样本期间稀土氧化物产品价格经历了两个价格周期,两种产品的第2个波动周期波谷出现在2012年第四季度,鉴于2011年稀土产品价格的巨幅波动,必然出现一个长周期的价格波动,稀土氧化物产品第2个波动周期的波谷持续时间预计在43个月以上。因此,可以预测从2012第四季度到未来43个月稀土产品价格长期趋势处于下行通道,但稀土Nd2O_3的价格将率先走出下行通道。     

空气净化产品评价模型的构建

选用甲苯作为目标污染物,采用微量注射泵作为污染物发生装置来对室内空气中污染物的释放过程进行模拟,并测试TVOC清除剂对甲苯的净化效率,构建了空气净化产品的评价模型。3次重复测试TVOC清除剂对甲苯的净化效率均值为21.7%,该污染物发生装置所发生的污染物浓度具有良好的稳定性和重复性。     

生态风险评价理论和方法

生态风险评价从最初单物种毒性测试数据为基础、从急性毒性数据外推获得慢性毒性数据的简单模型方法,逐步过渡到以多物种测试为基础和通过微、中宇宙生态系统模拟法获取数据、建立模型,以及以生态毒理模型为基础的生态风险评价方法.本文讨论生态风险评价方法的发展过程及不同阶段存在的问题,阐述以个体、种群和生态系统为基础的生态风险评价方法的特点和相互之间的区别,指出生态风险评价正在从个体走向群落的发展趋势.本文同时对风险表征方法、数据选择和常用统计方法作了评述,并对生态风险评价的发展趋势进行了预测.     

基于顺磁稀土离子的磁性分子材料

构建含镧系稀土金属离子的分子基磁性材料是当前分子磁学研究的重要领域之一．本文按照单稀土离子,稀土离子-稀土离子（4f-4f）相互作用体系,稀土离子．过渡金属离子（4f-3d）相互作用体系,稀土离子．自由基（4f-p）相互作用体系的顺序,介绍了含镧系稀土金属离子的单离子磁体,基于稀土金属离子,过渡金属离子和自由基多核簇的单分子磁体、单链磁体和磁有序体系的磁学性质．根据磁性分子材料中自旋载体和磁耦合性质的不同,分别用实例介绍了磁耦合、磁有序和磁驰豫性质的特点和来源．首先,本文综述了孤立的单稀土离子配合物体系的结构和磁学性质．由于稀土金属离子的4f电子具有强的旋轨耦合作用和较大的磁各向异性,所以有些单稀土离子配合物如双酞菁铽、镝等体系具有慢的磁驰豫行为,其低温下的磁滞回线呈现台阶状,被称为单离子磁体．该类分子基磁性配合物慢磁驰豫性质的来源可以用镧系稀土离子的电子自旋磁矩、轨道磁矩、核自旋磁矩之间的相互作用解释．具有场诱导缓慢磁驰豫行为的单稀土离子配合物是另一类引起关注的磁性分子材料．该类配合物在零场下交流磁化率的虚部没有峰值,而在一定的外磁场下,其交流磁化率的虚部出现峰值并具有频率依赖性．这种现象可能可以归因为体系的Kramer简并基态在外场下消除了快的磁驰豫过程,使慢的磁驰豫过程,如Orbach过程成为主导．其次,本文综述了稀土离子的4f电子之间的磁耦合作用和磁学性质．一方面,对于具有4f^7电子构型的含Gd（III）离子配合物,f电子之间的磁耦合作用主要是各向同性磁交换作用．由于4f电子能量很低,同其他稀土离子f电子之间的耦合作用被外层轨道屏蔽,所以磁耦合常数很小,无法形成磁有序的结构;另一方面,对于有强旋轨耦合作用的非4f^7电子构型的稀土离子配合物,由于理论计算和拟合上的困难,其4f电子之间的磁耦合作用的机理研究还很少．值得关注的是,有报道发现Dy3簇合物具有单分子磁体的性质,并且基态几乎是非磁的,其磁性来源主要是丰富的低激发态能谱,也就是说,一般认为的单分子磁体必须具有大的自旋基态并不是发生缓慢磁驰豫行为的必要条件．再次,本文综述了稀土金属离子一过渡金属离子簇合物的磁学性质．由于4f-3d之间的磁耦合作用要远大于4f-4f电子之间的磁耦合作用,所以此类配合物磁学性质和磁构关系的研究相对较多,其磁学性质也相对丰富．由于Gd离子和Cu离子的旋轨耦合作用较小,理论计算和磁性数据的拟合相对简单,所以对于磁构关系和磁耦合性质的研究主要集中在Gd—Cu体系．对于存在强旋轨耦合作用的其他镧系稀土离子,可能出现磁有序,慢的磁驰豫等其他磁学现象．实验上也合成了一些基于4f-3d作用的单分子磁体和单链磁体．此外,本文还综述了稀土金属离子．自由基体系的磁学性质．对于自由基与稀土金属离子之间的耦合,由于不需要通过抗磁性的其他原子,所以可能产生比4f-4f,4f-3d体系更强的磁耦合作用．实验上,也的确发现了一些具有磁有序行为的4f-自由基分子磁性材料,但磁有序主要发生在低温区．最后,对稀土分子基磁性材料研究中需要解决的问题和未来发展前景进行了展望．     

基于LS-SVM的稀土萃取组分含量软测量

为了解决稀土萃取分离过程元素组分含量在线检测的难题, 提出了稀土萃取过程组分含量的一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)软测量方法. 利用量子粒子群算法来优化LS-SVM的参数及核函数参数. 仿真结果表明, 所提出的软测量方法是有效的, 比已有的神经网络软测量方法能更好的实现稀土萃取过程中元素组分含量的在线估计.     

稀土络合滴定方法的改进—稀土合金中稀土总量的测定

稀土-硅、钙、镁合金中稀土总量的测定历来采用草酸盐重量法,手续繁杂,周期颇长。以后采用了络合滴定法,方法虽然简便,但由于与稀土共存的钍的干扰,使滴定终点不易判断而影响准确度。关于消除稀土络合滴定时钍的干扰,国内已有不少报导。例如首先将稀土和钍以氟化物或草酸盐形式沉淀分离,继则在一定的pH介质中以磷酸三丁酯-二甲苯,乙酰丙酮或铜试剂萃取分离钍。文献对含钍2％以上的样品采用六次甲     

从稀土废料中回收稀土的研究进展

中国每年都会产生不同种类的稀土废料,这些废料中包含大量的稀土、铁、铝等有价金属,对稀土废料进行综合回收利用是解决中国稀土资源短缺的有效途径。对废旧稀土荧光粉、钕铁硼废料、稀土熔盐电解渣以及其他稀土废料的综合回收处理方法进行了综述,分析了它们的优势与共性,以期在实际处理过程中提供技术支持和帮助。     

基于化学计量学结合ICP-MS的党参道地性的研究及安全评价

微量元素与中药的功效和安全性密切相关,也是药材道地性研究的一部分,为探讨党参中重金属元素的安全性、风险性及道地性的相关性。本文采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）及原子荧光光谱法(AFS)测定来源于甘肃、山西、湖北、四川等产区的39批党参药材中的20种元素的含量,结果结合化学计量学分析对党参产区进行差异判别。通过单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对其进行安全性评价,通过健康风险基于暴露量、危害指数法和暴露限值法对其进行风险评估。结果表明,重金属在各自范围内线性关系良好,加样回收率,仪器精密度和重复性良好,其中 Ba、Sr、Mn的含量最高。主成分分析显示39批药材分为三类,同一产区的党参能较好的聚在一起,元素含量差异与产区分布有一定规律,其中Cs、Ga、As、Co、Li、Pb、Hg、Se、V、Mn为关键的差异标志物,为产地元素特征分析鉴别提供依据。安全评价结果为39批党参药材污染等级为安全,但风险评估后DS-31、DS-32、DS-34、DS-36及 DS-37在人体长期蓄积中具有健康风险。结论：本研究方法高效、准确、简便,结合化学计量学可以对党参进行有效的产地判别,评价党参中元素的安全性及风险性,为党参道地性及健康评价提供了科学依据。     

负载型稀土配位体系催化丁二烯气相聚合动力学模型

研究了负载型稀土配位体系催化丁二烯气相聚合的特点,提出了新的宏观动力学模型,考虑了催化活性中心的暴露及活化过程、链增长反应、失活反应和向烷基铝链转移４个基元反应和过程,推导出单体消耗速率等模型表达式,成功地关联了与聚合反应宏观条件之间的关系,可以较好地模拟整个聚合反应过程．