应用UAVSAR数据及改进极化水云模型对热带森林地上生物量反演 被引量：1

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作者 段云芳 罗洪斌 +5 位作者 岳彩荣 罗广飞 王宁 余琼芬 郭喜龙 孙妙琦 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-60,共7页

针对热带森林地上生物量遥感估测中容易饱和区域大尺度森林地上生物量估测精度低的问题,以非洲加蓬中部的洛佩达国家公园为研究区,以NASA提供的L波段全极化机载合成孔径雷达(SAR)数据和LiDAR网格化森林地上生物量产品为数据源开展森林... 针对热带森林地上生物量遥感估测中容易饱和区域大尺度森林地上生物量估测精度低的问题,以非洲加蓬中部的洛佩达国家公园为研究区,以NASA提供的L波段全极化机载合成孔径雷达(SAR)数据和LiDAR网格化森林地上生物量产品为数据源开展森林生物量估测方法研究。采用极化分解方法提取森林的多种散射机制,从中选择反映森林结构差异的地面散射特征和森林体散射的特征构建体-地散射比,采用极化水云模型(PWCM)进行森林地上生物量反演和精度评价。为了提高PWCM模型的适应性,建模过程中根据体散射分量(V_(ol))分段进行模型的参数优化。结果表明:以Freeman三分量极化分解后得到的体散射(V_(ol))、表面散射(O_(dd))、地-干散射(D_(bl))为基础构建的6个体-地散射比在极化水云模型估算森林地上生物量中,以μ_(VG2)作为体-地散射比时估测效果最好,模型决定系数(R^(2))为0.60,均方根误差(R_(MSE))为127.78 Mg/hm^(2);在此基础上,进一步根据体散射分量分段优化极化水云模型,模型决定系数(R^(2))增加到0.74,均方根误差(R_(MSE))降低了约20%,预测精度从50.76%提升至60.28%,并改善了低值高估、高值低估问题,在地上生物量高达450 Mg/hm^(2)时未出现饱和现象。 展开更多

关键词 机载SAR 森林地上生物量 极化水云模型 体地散射比 体散射分量分段

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基于机载L波段全极化无人机合成孔径雷达的森林地上生物量估测

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作者 余琼芬 岳彩荣 +5 位作者 罗洪斌 罗广飞 段云芳 孙妙琦 恒承志 徐天蜀 《森林工程》 北大核心 2024年第5期17-29,共13页

为探索L波段全极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据估算森林地上生物量(Aboveground bio⁃mass,AGB)的潜力,基于非洲合成孔径雷达(AfricaSAR)项目无人机合成孔径雷达(Unmanned Aero Vehicle Synthetic Aperture Radar,UA... 为探索L波段全极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据估算森林地上生物量(Aboveground bio⁃mass,AGB)的潜力,基于非洲合成孔径雷达(AfricaSAR)项目无人机合成孔径雷达(Unmanned Aero Vehicle Synthetic Aperture Radar,UAVSAR)数据的冠层-地面散射分量构建5种极化散射比参数(R1、R2、R3、R4、R5),计算雷达植被指数(Radar Vegetation Index,RVI),采用六分量和七分量分解等4种基于模型的分解提取21个极化分解参数,最后合并所有特征并采用随机森林特征重要性筛选出最优特征组合,采用随机森林(Random forest,RF)、支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)、K最近邻回归(K-nearest neighbor regression,KNN)对不同特征组合估测非洲加蓬洛佩(Lope)区的森林地上生物量。结果表明,极化散射比参数、体散射(Vol)和雷达植物指数(Radar Vagetation Index,RVI)对森林AGB具有较高的敏感性,R2与AGB的相关性为0.823,最优特征组合为Vol、极化散射比参数和RVI。不同特征组合的机器学习模型均表现出较好的效果,基于极化分解参数机器学习模型的决定系数(R2)大于0.800,均方根误差(RMSE)小于88.000 Mg/hm^(2),效果最好的是基于最优特征组合的RF模型,对比单独使用极化分解参数,R2提高0.144,RMSE降低30.327 Mg/hm^(2)。极化散射比参数在森林AGB估计中具有一定的潜力,引入RVI提高模型精度,基于模型的分解适用于森林AGB估测,特征筛选的机器学习模型能较好地反演森林AGB,并在AGB达到400.000 Mg/hm^(2)未出现明显饱和点。 展开更多

关键词 UAVSAR 极化分解 极化散射比参数 特征筛选 机器学习 森林AGB

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光学协同合成孔径雷达数据的森林类型分类研究

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作者 孙妙琦 岳彩荣 +4 位作者 段云芳 罗洪斌 余琼芬 罗广飞 徐天蜀 《森林工程》 北大核心 2024年第4期115-126,共12页

为探究光学数据和合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据在森林类型分类中的优势和互补性,以云南省普洱市思茅区的Landsat 8数据与微波遥感SAR影像ALOS2数据相交覆盖区域为研究区,采用分层分类技术进行森林类型分类研究。构建... 为探究光学数据和合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据在森林类型分类中的优势和互补性,以云南省普洱市思茅区的Landsat 8数据与微波遥感SAR影像ALOS2数据相交覆盖区域为研究区,采用分层分类技术进行森林类型分类研究。构建3种特征集,光学数据特征集(光谱+植被因子+纹理+地形特征)、SAR特征集(后向散射+极化分解特征)、光学-SAR融合数据特征集(光谱+植被因子+纹理+地形+后向散射+极化分解特征),并使用递归特征消除法(Recursive Feature Elimination,RFE)对提取的3种特征集分别进行分层特征筛选,再用随机森林(Random forest,RF)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对森林类型分类,光学-SAR融合数据SVM的分类效果最好。结果表明,1)在第1层(植被/非植被)分类时,总体精度为98.57%,Kappa系数为0.971;2)在第2层(森林/非森林植被)分类时,总体精度为92.14%,Kappa系数为0.826;3)在第3层(针/阔/混交林)分类时,总体精度为83.47%,Kappa系数为0.743。融合数据相比于光学数据集分类精度提高9.91%,比SAR分类精度提高24.97%;4)在融合数据集进行第3层次的分类中,对比不同窗口3×3、5×5、7×7、9×9下的光学图像纹理特征对分类结果的影响,7×7纹理窗口下精度最高。结果表明,多源数据协同的森林类型分类精度相比于单一数据源精度更高。 展开更多

关键词 协同分类 全极化SAR数据 特征融合 多源遥感 森林类型

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岩溶流域不同水体氮磷分布、影响因素及富营养化评价 被引量：3

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作者 罗广飞 韩志伟 +3 位作者 田永著 赵然 熊佳 张金 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第10期94-99,105,共7页

分别于施肥旺季(4月)和施肥淡季(次年1月)对花溪河岩溶流域不同水体的总氮(TN)、总磷(TP)和磷酸根(PO4^3-)的浓度进行了测定,探讨TN、TP和PO4^3-的时空分布特征及影响因素,并对流域内水库进行了富营养化评价。结果表明,不同水体中氮磷... 分别于施肥旺季(4月)和施肥淡季(次年1月)对花溪河岩溶流域不同水体的总氮(TN)、总磷(TP)和磷酸根(PO4^3-)的浓度进行了测定,探讨TN、TP和PO4^3-的时空分布特征及影响因素,并对流域内水库进行了富营养化评价。结果表明,不同水体中氮磷浓度整体上呈现施肥旺季高于施肥淡季。流域内点源排放(养殖企业)对水体TN、TP和PO4^3-浓度未产生显著影响,地下水中氮磷浓度空间分异性明显;水体中氮磷浓度的空间分布与土地利用类型密切相关,建设用地和旱地周边水体氮磷浓度较高,而水田和林地周边水体氮磷浓度相对较低。流域内在施肥旺季松柏山水库富营养化略低于中富营养化水平(PI=0.99,Ⅱ级),富营养化水平最大的在施肥旺季的芦猫塘水库,处于重富营养化水平(PI=5.12,Ⅳ级),其他水库整体上处于中富营养化水平(PI≥1,Ⅲ级)。 展开更多

关键词 岩溶流域 氮磷 时空分布 富营养化

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基于文献计量的中国喀斯特耕地研究进展与热点 被引量：3

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作者 罗广飞 韩志伟 +2 位作者 赵然 田永著 张金 《安徽农学通报》 2020年第4期113-116,123,共5页

基于CNKI中国期刊及Web of Science数据库的文献计量,从发文量及年份、学科分类、关键词、基金来源与研究层次、研究作者以及研究机构等方面对中国喀斯特地区耕地的研究进展、热点及其前沿动态进行了综合分析。结果表明,当前对于喀斯特... 基于CNKI中国期刊及Web of Science数据库的文献计量,从发文量及年份、学科分类、关键词、基金来源与研究层次、研究作者以及研究机构等方面对中国喀斯特地区耕地的研究进展、热点及其前沿动态进行了综合分析。结果表明,当前对于喀斯特耕地的研究主要集中于该地区的土地石漠化、土壤退化、土地利用、土地类型等方面。中国喀斯特地区耕地的研究与"五年规划"政策的实施密切相关,自"十一五"规划后,该领域的研究进入高速发展阶段,对喀斯特地区耕地的研究极为重视,该领域75.88%的研究受到国家级基金项目的资助,且具有明显的地域性,研究机构主要集中于该地区的高校和科研院所。 展开更多

关键词 文献计量 耕地 研究进展 研究热点 喀斯特地区

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典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价 被引量：37

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作者 刘南婷 刘鸿雁 +2 位作者 吴攀 罗广飞 李学先 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期797-809,共13页

基于225个样点分析了贵州省不同地区(自然背景区、农业种植区和矿区)表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数(Igeo)对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数(RI)及人体健康风险... 基于225个样点分析了贵州省不同地区(自然背景区、农业种植区和矿区)表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数(Igeo)对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数(RI)及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明:贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。Igeo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。 展开更多

关键词 土壤重金属 累积 生态风险 健康风险 风险评价 喀斯特地区

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体育教学中网络教育技术的应用研究 被引量：3

7

作者 罗广飞 《中国科教创新导刊》 2008年第15期90-90,共1页

优化体育教学过程，提高体育教学效率是体育教学追求的重要目标，也是提高体育教学质量的根本途径。教学手段是实现教学目标的主要措施，运用先进的教学手段——计算机网络技术是体育教学的辅助手段。国内外体育界也一直致力于探索网络... 优化体育教学过程，提高体育教学效率是体育教学追求的重要目标，也是提高体育教学质量的根本途径。教学手段是实现教学目标的主要措施，运用先进的教学手段——计算机网络技术是体育教学的辅助手段。国内外体育界也一直致力于探索网络教育技术与学校体育教学整合的研究。本文对体育教学中的网络教育技术的应用进行了分析和研究。 展开更多

关键词 教学效率 教学手段 网络技术 整合

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岩溶流域典型农业区水体氢氧同位素的空间异质性及形成机制 被引量：2

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作者 张金 韩志伟 +3 位作者 吴攀 田永著 赵然 罗广飞 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第3期134-138,共5页

分别于平水期和枯水期采集了花溪河流域典型农业区地表水和地下水样品。利用氢氧同位素示踪技术,结合土地利用类型对研究区不同水体的补给来源、季节变化及主要影响过程进行了分析,并对不同水体氢氧同位素值进行了空间插值分析,同时对... 分别于平水期和枯水期采集了花溪河流域典型农业区地表水和地下水样品。利用氢氧同位素示踪技术,结合土地利用类型对研究区不同水体的补给来源、季节变化及主要影响过程进行了分析,并对不同水体氢氧同位素值进行了空间插值分析,同时对其形成机制进行了分析,阐明了不同土地利用类型影响下的主要水文过程。结果表明:(1)研究区不同水体的主要补给来源为当地大气降水,月亮湖水库受蒸发作用影响明显,地表水和地下水的δD和δ~(18)O整体上呈现平水期高于枯水期的特征。(2)地下水的δD和δ~(18)O在枯水期与平水期均呈现明显的空间分异性特征,西部水田/水库集中区富集,东部旱地集中区贫化,土地利用对研究区环境水文过程影响明显。该研究结果有助于了解不同土地利用方式下地表水对地下水的影响,为流域管理提供科学依据。 展开更多

关键词 氢氧同位素 水汽来源 地下水 空间分布 土地利用

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西南岩溶农业区典型土地利用对土壤氮素特征的影响 被引量：1

9

作者 田雨桐 韩志伟 +3 位作者 赵然 田永著 罗广飞 杨淼 《中国农学通报》 2022年第33期89-96,共8页

为探究岩溶地区不同土地利用类型对土壤氮素特征的影响,阐明土壤氮素在不同土地利用类型、不同深度下的迁移特征及影响因素,以花溪河流域中凯掌水库周边不同利用类型的土壤(草地、河滨带、水田、旱地)为研究对象,测定了土壤的基本理化... 为探究岩溶地区不同土地利用类型对土壤氮素特征的影响,阐明土壤氮素在不同土地利用类型、不同深度下的迁移特征及影响因素,以花溪河流域中凯掌水库周边不同利用类型的土壤(草地、河滨带、水田、旱地)为研究对象,测定了土壤的基本理化性质、全氮、硝态氮及铵态氮含量,分析了岩溶地区不同土地利用状态下土壤不同形态氮素空间分布特征、氮素的组成比例以及氮素与各环境因子的相关关系。结果表明:研究区农用地(水田、旱地)土壤全氮含量均值高于非农用地(草地、河滨带)垂直方向上呈“表聚”现象,整体呈随深度增加而减少的特征;硝态氮受农业活动影响,农用地含量要高于非农用地,在垂直方向上在农用地中变化幅度较大,整体呈随着深度而减少的趋势;铵态氮含量在不同土地利用类型下差异不大,在垂直剖面上整体较为稳定;对比硝态氮及铵态氮在无机氮中的占比,表明研究区土壤无机氮主要以铵态氮为主;研究区各环境因子中土壤有机质含量与各氮素呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤pH与氮素呈显著负相关(P<0.05)。农用地土壤氮素含量普遍高于非农用地,不同土地利用类型对氮素分布具有显著影响。 展开更多

关键词 岩溶农业区 氮素组成 土地利用方式 影响因素 空间分布

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岩溶农业区典型土地利用土壤磷素空间分布与成因

10

作者 杨淼 田永著 +4 位作者 韩志伟 罗广飞 赵然 田雨桐 肖涵 《中国农学通报》 2022年第29期108-117,共10页

为了查明岩溶农业区不同土地利用下磷素在垂直和平面上的分布情况,分析岩溶农业区土壤中磷素的迁移特征及其影响因素,采集了凯掌水库周边草地、河滨带、水田及旱地等典型土地利用下的9个土壤剖面共计56个样品,分别测定各个土壤剖面的含... 为了查明岩溶农业区不同土地利用下磷素在垂直和平面上的分布情况,分析岩溶农业区土壤中磷素的迁移特征及其影响因素,采集了凯掌水库周边草地、河滨带、水田及旱地等典型土地利用下的9个土壤剖面共计56个样品,分别测定各个土壤剖面的含水率、pH、有机质、交换性酸、全磷、有效磷、各无机磷形态等。结果表明:研究区全磷、有效磷含量分别在420.73~1669.53 mg/kg和2.50~64.14 mg/kg之间,土壤磷活化系数在0.34%~5.96%之间。农业用地表层土壤有效磷含量均超过15 mg/kg,需减少磷肥的施用以避免浪费,同时坝后农业区旱地表层土壤(有效磷平均含量64.14 mg/kg)中的磷存在向下淋溶进入地下水的风险。水田、旱地剖面土壤无机磷形态以Fe-P、Al-P为主,草地、河滨带剖面无机磷形态以Fe-P和O-P为主。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关,土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关。本研究阐明了岩溶农业区磷素及其形态的空间分布规律,可为磷的农业面源污染防控提供依据。研究区农业用地土壤磷素含量普遍高于非农业用地,不同土地利用类型对磷素分布具有显著影响。 展开更多

关键词 岩溶农业区 磷 土壤剖面 无机磷形态 分布特征

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淮河上游土壤侵蚀估算与分析 被引量：1

11

作者 李鑫川 罗广飞 +1 位作者 彭露露 薛彩欣 《水土保持》 2019年第4期80-88,共9页

基于地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)模型,计算了2000~2015年的淮河上游息县流域的土壤侵蚀,分析了土壤侵蚀的时空变化特征。研究表明:近15年来&#160;&#160;&#160;植被覆盖管理因子和... 基于地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)模型,计算了2000~2015年的淮河上游息县流域的土壤侵蚀,分析了土壤侵蚀的时空变化特征。研究表明:近15年来&#160;&#160;&#160;植被覆盖管理因子和水土保持措施因子基本呈现减小的趋势。主要受降水侵蚀因子的影响,流域土壤侵蚀模数总体呈减小趋势。土壤侵蚀强度主要以微弱侵蚀为主,占总面积的92.49%,主要发生在高程在300 m以下或坡度在15?以下的区域。 展开更多

关键词 RUSLE 土壤侵蚀 淮河上游

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独山锑冶炼厂周边土壤锑砷空间分布特征、污染评价及健康风险评估 被引量：37

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作者 熊佳 韩志伟 +3 位作者 吴攀 曾祥颖 罗广飞 杨文弢 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期655-664,共10页

以贵州省独山县某锑矿冶炼厂周边土壤为研究对象,按照辐射布点取样的原则,布设45个采样点,共采集0~30 cm的土壤样品135件.基于GIS空间分析、内梅罗指数及人群健康风险评价等研究方法,分析了地形和风向对锑(Sb)在土壤中分布的影响,并对Sb... 以贵州省独山县某锑矿冶炼厂周边土壤为研究对象,按照辐射布点取样的原则,布设45个采样点,共采集0~30 cm的土壤样品135件.基于GIS空间分析、内梅罗指数及人群健康风险评价等研究方法,分析了地形和风向对锑(Sb)在土壤中分布的影响,并对Sb和As在该区域土壤中的含量、空间分布、污染水平及人体健康风险进行了探究与评估.结果表明,Sb在新、老两厂周边不同深度(0~10、10~20、20~30 cm)土壤中的含量平均值分别是贵州省背景值的11.90、9.24、4.32和8.13、8.06、4.88倍,且随深度增加呈明显降低的垂直分布特征,其在20~30 cm深度土壤中的含量接近贵州省土壤背景值.而As在不同深度土壤中的含量变化不明显,总体平均值在贵州省土壤背景值的1.39~1.62倍之间.老冶炼厂周边土壤中Sb有效态含量占比均高于新厂区,且随土壤深度的增加而增加,而As在各层位土壤中均以残渣态为主,其含量占比高达80%以上.Sb在新、老冶炼厂周边土壤中的分布受到地形和主导风向影响,在烟囱周边300 m范围内土壤中Sb含量最高,随距离增加呈现缓慢降低特征;同时,土壤中Sb含量随海拔的增加而降低.从土壤污染的空间分布上看,老冶炼厂东北面土壤尚属清洁,其余区域达到轻微污染水平.人体健康风险评价结果显示,冶炼厂周边土壤中As的致癌风险不明显,As和Sb对成人与儿童的非致癌健康风险均较小. 展开更多

关键词 锑冶炼厂 重金属 空间分布 形态分布 健康风险

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贵州晴隆锑矿尾砂中锑和砷的生物有效性及生态风险评价 被引量：11

13

作者 肖涵 韩志伟 +3 位作者 熊佳 罗广飞 田雨桐 杨淼 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期123-132,共10页

为探明锑矿尾砂中锑(Sb)和砷(As)的形态分布特征及生态风险,选取贵州省晴隆锑尾矿库为研究对象,在尾砂剖面上(0~330 cm)采集样品33件,基于物相表征分析、冗余分析(RDA)及生态风险评价等方法,阐明了锑和砷在尾砂剖面上的形态分布及变化特... 为探明锑矿尾砂中锑(Sb)和砷(As)的形态分布特征及生态风险,选取贵州省晴隆锑尾矿库为研究对象,在尾砂剖面上(0~330 cm)采集样品33件,基于物相表征分析、冗余分析(RDA)及生态风险评价等方法,阐明了锑和砷在尾砂剖面上的形态分布及变化特征,并对其生态风险进行评价。结果表明:尾砂中主要以石英(SiO_(2))、辉锑矿(Sb_(2)S_(3))及方解石(CaCO_(3))3种矿物存在;尾砂浸出液重金属浓度远低于毒性浸出标准;尾砂中Sb含量明显随深度增加而增加,而As含量在剖面上分布相对均匀。Sb各形态含量顺序为残渣态(1196.17 mg/kg)>可还原态(131.46 mg/kg)>弱酸提取态(54.07 mg/kg)>可氧化态(41.59 mg/kg),而As各形态含量顺序为残渣态(282.27 mg/kg)>可还原态(71.1 mg/kg)>可氧化态(42.06 mg/kg)>弱酸提取态(5.12 mg/kg);Sb和As的有效态含量分别占总量的16.94%和30.34%,其主要形态是可还原态。基于重金属总量的内梅罗综合污染指数评价法和潜在生态危害指数法的评价结果为存在重度污染和严重环境生态风险;基于重金属形态含量的风险评估编码法(RAC)和次生相原生相分布比值法(RSP)评价结果为低污染和低生态风险。基于重金属形态含量的评价方法可更客观准确地评价其可能对环境产生的潜在生态风险。 展开更多

关键词 锑矿尾矿库 尾砂剖面 Sb As 形态分布 生态风险

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