湖泊重金屬污染嚴(yán)重威脅著水生生物及人類健康，受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院武漢植物園近日研究分析了高光譜技術(shù)在反演重金屬的可行性，并討論了重金屬的反演機(jī)理，為湖泊污染監(jiān)測(cè)研究提供了科學(xué)依據(jù)。
湖泊重金屬污染具有高毒性、致癌性和持久性特征，底泥作為重金屬沉降富集的受體，其中富集的重金屬可被水生植物吸收或因擾動(dòng)再次釋放造成二次污染。然而，底泥重金屬來(lái)源廣泛，諸如大氣降塵、工業(yè)廢棄物、農(nóng)藥等，其分布具有較大空間異質(zhì)性，加重了人們監(jiān)測(cè)的難度。
現(xiàn)有研究表明，高光譜技術(shù)可以有效估測(cè)土壤屬性信息，為當(dāng)前土壤屬性探測(cè)及制圖開辟了新的途徑。然而，土壤底泥中的重金屬含量極微，其波譜特征往往被多量元素的信息掩蓋，利用高光譜技術(shù)對(duì)其反演的能力及精度尚存爭(zhēng)議。
中國(guó)科學(xué)院武漢植物園全球變化生態(tài)學(xué)學(xué)科組科研人員以武漢東湖底泥的重金屬污染為例，分析了高光譜技術(shù)在反演重金屬鎘、鉻、汞、鎳和鉛等物質(zhì)的可行性，并討論了重金屬的反演機(jī)理。
結(jié)果表明，光譜模型對(duì)重金屬的反演能力差異顯著，其中鎘、汞、鎳和鉛等被反演性較高，而鉻、銅和鋅等無(wú)法被反演，這取決于重金屬與總有機(jī)碳的內(nèi)在關(guān)系與共生機(jī)制。
這一研究的開展為光譜快速獲取高異質(zhì)性土壤重金屬污染信息提供了一定的參考，相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表在國(guó)際環(huán)境科學(xué)期刊《Catena》（《連鎖：土壤科學(xué)-水文學(xué)-地貌學(xué)雜志》）。
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