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土壤可见光-近红外反射光谱与重金属含量之间的相关性
  • ISSN号:0564-3929
  • 期刊名称:《土壤学报》
  • 时间:0
  • 分类:S151.9[农业科学—土壤学;农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]中国科学院南京土壤研究所,南京210008
  • 相关基金:中国科学院知识创新方向性项目(KSCX2-YW-N-038)和国家自然科学基金项目(40271104)资助
中文摘要:

发展基于反射光谱技术的快速、简便、低成本的土壤重金属信息提取方法是区域土壤重金属污染治理所需要的。选择江西贵溪铜冶炼厂污染区,分析了9种重金属元素(Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Fe、Mn及Cr)与土壤可见光-近红外反射光谱之间的相关性及其相关的原因。研究表明,研究区土壤中存在Cu(含量介于66.71-387mgkg^-1之间)和Cd(含量介于0.36—6.019mgkg^-1之间)的强烈富集。土壤重金属含量与反射光谱之间存在显著相关,污染元素Cu的最高相关系数为-0.87,Pb、Zn、Co、Ni、Fe的最高相关系数达到高度相关(|r|〉0.80),Cr、Cd、Mn的最高相关系数达到显著相关(|r|〉0.70)。微分光谱适于获取土壤中的重金属元素信息,利用组合波段能显著提高相关性。Cu与反射光谱之间的相关性主要受有机质的影响;Pb、Zn、Co、Ni主要受黏土矿物和铁锰氧化物的影响;Cr与反射光谱之间的相关性同时受有机质和黏土矿物的影响。

英文摘要:

A rapid, simple and low-cost method, based on the technology of reflectance spectroscopy, for measuring soil heavy metal contents is needed for monitoring and remedying heavy metal contaminated soils. Soil samples were collected from a Cu-Cd contaminated area in the vicinity of a copper smeltery in Guixi, Jiangxi Province, to explore relationships between visible-infrared reflectance spectra and contents of Cu, Zn, Pb, Cd, Cr, Co, Mn, Ni, and Fe in the heavy metal contaminated soil and their mechanisms. Results show that Cu ( ranging from 66.7 mg kg^-1 to 387 mg kg^-1 ) and Cd (from 0. 36 mg kg^-1 to 6.02 mg kg^-1 ) were highly enriched in the soil, and reflectance spectra of the soil samples were significantly related to contents of heavy metals in the soil, with the highest correlation coefficient of Cu being-0.87, of Pb, Zn, Co, Ni and Fe being 〉 0.80, and of Cr, Cd and Mn being 〉 0. 70. Derivative spectra are applicable to extraction of information of heavy metals in soils and bands combination may significantly improve their correlations. The relationship of Cu with reflectance spectra was affected by organic matter; of Zn, Pb, Co, and Ni, by silicate minerals and ferriferous-manganese oxides; and of Cr, by both organic matter and clay minerals.

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期刊信息
  • 《土壤学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国土壤学会
  • 主编:史学正
  • 地址:南京市北京东路71号
  • 邮编:210008
  • 邮箱:actapedo@issas.ac.cn
  • 电话:025-86881237
  • 国际标准刊号:ISSN:0564-3929
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1119/P
  • 邮发代号:2-560
  • 获奖情况:
  • 2003年荣获“百种中国杰出学术期刊”称号,2002年荣获“第三届华东地区优秀期刊奖”,2002年荣获“第三届中国科协优秀期刊二等奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40223