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基于太赫兹光谱的土壤重金属铅含量检测初步研究被引量：11: 2016年; 探索应用太赫兹时域光谱用于农田土壤重金属含量检测的机理和可行性,尝试发展一种新的检测方法和手段。研究了样品制备测量方法,确定了最佳的制备参数为:聚乙烯样品盒尺寸为35 mm×3.5 mm×35 mm,中间空隙1.5 mm;压片法样品质量220 mg,2.5 t压力;分别制作一定浓度梯度(30~900 mg/kg)的含铅土壤样品30组,使用Z-2型太赫兹时域光谱仪采集相应的土壤样品太赫兹透射光谱数据,对光谱数据进行预处理,包括平滑处理、多元散射校正、基线校正,采用全谱-偏最小二乘法、区间-偏最小二乘法和遗传算法-偏最小二乘法建立土壤样品中重金属元素铅含量的定标模型并对预测集样本进行预测。实验结果表明,采用样品盒法制作土壤样品并且基于遗传算法进行特征波段选择、结合偏最小二乘法的建模效果最佳,含重金属铅的土壤样本模型的标定集和预测集的相关系数分别为0.86和0.81,标定均方根误差和预测均方根误差分别为23.55 mg/kg和39.52 mg/kg。本研究通过分析土壤样品的太赫兹透射光谱吸收系数与重金属元素铅含量的相关关系,建立了较好的预测模型。; 李斌赵春江; 关键词：太赫兹时域光谱土壤重金属铅偏最小二乘法遗传算法

我国菜田土壤重金属污染现状及检测技术分析被引量：9: 2014年; 为解决我国菜田土壤污染问题,该文分析了园艺作物生产过程土壤重金属检测以及保障"菜篮子"产品可持续生产系统的重要意义。通过对我国东北、华北、南方、西部等地区的菜田重金属污染已有的调查研究工作进行综述,论述了我国菜田土壤重金属污染现状,并对污染总体情况、布局及趋势进行了分析;针对菜田土壤重金属含量的有效检测问题,介绍了现有重金属含量检测方法,并进行了现有常规及新型重金属检测手段的对比,提出了目前土壤重金属含量检测中面临的主要问题,为我国菜田园艺作物生产过程重金属污染检测和防治工作提供参考依据。; 李斌陈红李亮郭文忠; 关键词：菜田重金属污染

我国当前农产品产地土壤重金属污染形势及检测技术分析被引量：37: 2013年; 从农产品产地环境监测出发,针对农田土壤重金属污染问题,通过追踪一系列重金属污染事件报道,指出了进行农产品产地土壤重金属检测的重要意义;在综述现有重金属含量常规及新的检测方法基础上,分析了各自的优缺点,并针对农产品产地土壤重金属含量的检测问题,进行了现有各种重金属检测手段的对比分析,提出了目前农产品产地土壤重金属含量检测中面临的主要问题,为今后农产品产地环境中土壤重金属参数获取技术和低成本快速检测装备平台的研究和开发提供参考。; 李斌赵春江; 关键词：农产品产地重金属污染污染形势

基于太赫兹光谱技术的山核桃内部虫害检测初步研究被引量：17: 2014年; 美洲山核桃是美国最重要的坚果之一，内部虫害是影响山核桃质量的重要因素。为了实现美洲山核桃内部虫害的有效快速、无损检测，初步探索应用太赫兹光谱技术检测山核桃虫害研究。收集山核桃样本并制作核桃仁1，2，3mm均匀厚度的切片，切片大小为2cm×1cm，按照同样的尺寸制作核桃壳和核桃仁中间夹层的切片；利用太赫兹时域光谱设备采集不同切片0～2T Hz波段的太赫兹吸收光谱，并对比分析了所测切片的光谱特性；采集了活体烟草天蛾切片和干燥的山核桃虫害切片的太赫兹时域光谱，由于活体害虫的较高含水量以及太赫兹光谱对水分等极性分子的强吸收特性，与山核桃切片对比发现，活体虫害呈现非常明显的光谱吸收特性；最后，对整个山核桃样本进行了无损透射试验。研究表明，太赫兹光谱技术在检测山核桃内部虫害方面具有较好的应用潜力，为进一步认识太赫兹光谱性质，掌握样品制备方法、实验测试方法和数据获取及光学参数计算方法，应用太赫兹光谱技术开展山核桃内部虫害快速无损检测提供参考。; 李斌WANG Ning张伟立赵春江张保华; 关键词：太赫兹山核桃无损检测

用于太赫兹光谱测量的土壤样品压片制备方法研究被引量：10: 2016年; 太赫兹技术是信息科学领域迅速发展起来的新兴科技，太赫兹波与物质之间的相互作用机理有待深入挖掘。在太赫兹光谱测量前需对样品进行预处理，为利用太赫兹技术进行土壤样品的理化参数研究，开展了用于太赫兹时域光谱测量的土壤样品压片法制备研究，分析了压片制备过程中存在的问题，优化了制备工艺，并以样品质量（130mg、180mg、220mg、280mg、330mg、400mg）和外界压力（0．5-5t每隔0．5t一个压力，1t=1000kg）为变量进行了适合于太赫兹光谱测量的土壤样品压片制备参数选择的实验探索，确立了以220mg／片，2．5t压力为土壤样品压片的最佳制备参数。该研究为土壤样品理化参数采用压片法进行后续太赫兹测试实验提供了有效的原始数据，为其他固体样本制备和太赫兹光谱数据测量提供了科学的方法参考。; 李斌赵春江; 关键词：太赫兹土壤

太赫兹技术用于精准农业污染检测探索研究（英文）被引量：8: 2016年; 利用太赫兹光谱技术进行了土壤中重金属铅含量检测研究,太赫兹光谱是一种拥有多种独特性质的新型安全检测技术,前期实验结果证明该研究具有一定可行性。制备了不同浓度的含铅污染土壤样品,研究并确定了压片法制备参数,然后在首都师范大学太赫兹实验室开展了样品测量实验,获取了有效数据。分别采用偏最小二乘和区间偏最小二乘法对太赫兹全谱数据进行了建模和预测,结果表明经优化的预测结果相关系数达到0.81,证实了该方法可行。借助于该检测手段,可以得到农田的重金属铅污染分布图,然后根据污染图进行污染治理和农田土壤有效管理,从而提高农田的生产能力。为精准农业中农田重金属污染快速检测、实现农业可持续发展提供参考。; 李斌陈立平; 关键词：重金属污染太赫兹精准农业

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北京市自然科学基金(6132009)