基于野外实测光谱的金矿区土壤重金属铬监测研究*

2016-03-13曹文涛康日斐曹见飞吴泉源

环境污染与防治 2016年2期

王菲曹文涛康日斐曹见飞吴泉源

(山东师范大学地理与环境学院，山东济南 250014)

土壤是人类生存的重要物质基础，由于人类活动影响，土壤环境面临着严峻的重金属污染问题，其中金矿及其周边区域为典型的重金属污染地区。随着金矿的开采，伴生元素被迁移到环境中，矿渣、尾矿中的铬会扰乱自然界中铬的正常分布，使土壤中铬含量增加甚至超标，造成重金属污染。铬含量超标易造成农作物减产，还可通过地球化学链、食物链进入生物体[1]，对人类健康造成危害。

传统土壤重金属监测手段费时费力，且仅适用于小尺度监测。高光谱遥感技术的快速发展为大面积监测土壤中重金属浓度提供一种有效手段。许多学者发现，土壤中的某些重金属与可见光—近红外光谱有较好的相关性。基于该联系，研究者们成功地利用反射光谱预测了多地区的土壤重金属含量[2-9]。然而，现阶段用于重金属反演的光谱多用于实验室内测量，无法真实反映土壤在野外环境中的光谱响应。本研究以山东省莱州市焦家金成矿带为研究区，采集土样进行重金属铬含量的化学分析和光谱野外实测。利用主成分回归法和多元逐步回归法研究了原始光谱及其一阶微分、二阶微分转换光谱指标的建模精度。应用反演模型和空间插值技术得到研究区铬浓度分布情况，旨在为焦家金成矿带土壤重金属铬的监测和防治提供理论与技术支撑。