武漢植物園湖泊底泥重金屬污染高光譜監(jiān)測研究獲進展

　　湖泊重金屬污染具有高毒性、致癌性和持久性等特征，威脅著水生生物及人類健康安全。湖泊底泥作為重金屬沉降富集的受體，富集其中的重金屬可被水生植物吸收，或因擾動再次釋放造成二次污染。因此，加強底泥重金屬的污染監(jiān)測具有重要意義。底泥重金屬來源廣泛（如大氣降塵、工業(yè)廢棄物、汽車磨損排放、農(nóng)藥化肥），且分布具有較大空間異質(zhì)性，加重了監(jiān)測的難度和成本。已有研究提出，高光譜技術(shù)可以有效估測土壤屬性信息。但由于底泥中的重金屬含量相較于C、N等多量元素極微，其波譜特征也往往被其信息所掩蓋。故而，利用高光譜技術(shù)對底泥中重金屬反演的能力及精度受到爭議。

　　中國科學(xué)院武漢植物園以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As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的可行性，并討論了重金屬的反演機理。結(jié)果表明，光譜模型對重金屬的反演能力差異顯著，其中Cd、Hg、Ni和Pb被反演性較高，As、Cr、Cu和Zn無法被反演，該結(jié)果取決于重金屬與TOC的內(nèi)在關(guān)系與共生機制。該研究可為光譜快速獲取高異質(zhì)性土壤重金屬污染信息提供參考。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Catena上。研究工作得到了本研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃、中科院率先行動“百人計劃”的資助。

　　論文鏈接 

　　重金屬和總有機碳與光譜在不同波段處的相關(guān)系數(shù)分布曲線圖