不同pH值土壤中鉛含量的太赫茲光譜反演建模研究

李 超，李 斌，張麗瓊，葉大鵬，鄭書河

1. 福建農林大學機電工程學院，福建 福州 350012 2. 北京農業信息技術研究中心，北京 100097 3. 農業部農業遙感機理與定量遙感重點實驗室，北京 100097

引 言

重金屬具有生物毒性、 不可降解性及在生物體中的累積性，通過廢水、 大氣沉降持續釋放至周圍環境的表層土壤中，不斷累積的重金屬在土壤中通過有機體轉化為有機復合物，最終對自然生態系統和人類健康造成威脅[1-2]。鉛作為環境中典型的重金屬污染元素之一，在進入土壤后，容易通過溶解、 沉淀、 絡合和吸附等方式以5種(可交換態、 碳酸鹽結合態、 鐵錳氧化物結合態、 有機結合態和殘渣態)不同的化學結合態富集于土壤中[3]。因此土壤中鉛含量的檢測對于防控土壤重金屬污染具有重要意義。

目前利用光譜反演土壤重金屬含量的研究主要集中在重金屬種類、 重金屬分布區域等方面。相關研究人員以河灘平原[4]、 礦區[5-6]、 農田[7]為例，利用近紅外光譜和高光譜探究了土壤光譜與Cd，Cu，As，Ni和Pb等重金屬含量之間的關系，通過光譜反演建立了含量預測模型。盡管上述土壤重金屬含量光譜反演建模都取得了不錯的預測效果，然而對于利用太赫茲對不同pH土壤中重金屬含量反演的研究卻少有報道。相關研究[8-9]表明，土壤光譜信息與重金屬化學結合態的組分具有一定相關性，而pH值是影響土壤重金屬化學結合態的重要因素之一。因此，有必要探索并建立重金屬在不同pH土壤中的最佳反演模型，以實現土壤重金屬含量的準確預測。……