《植被反射光谱法在城市土壤重金属污染监测中的应用》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2018-10-30
  • 城市土壤中的重金属可能对公众健康构成威胁,并可能对城市树木的生存能力产生负面影响。应用于生物指标的植被光谱技术不受艰苦的土壤采样和基于实验室的样品处理的限制,为研究重金属污染的特征带来了新的机会。在这里,我们使用在三个欧洲城市中采样的银毛椴树作为生物指标,首先,研究高浓度的镉和铅对每面积叶片质量(LMA)、总叶绿素含量(Chl)的影响、叶绿素a与b的比例(Chla:Chlb)和最大PSII光化学效率(Fv/Fm)。其次,评估使用叶片反射光谱检测镉和铅污染的可行性。对于后者,我们使用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)来训练基于光谱且用于镉和铅污染分类的模型。结果显示,土壤铅浓度升高导致LMA和Chla:Chlb显着降低,而Chl没有降低。由于镉和铅污染,我们没有观察到Fv/Fm的显着降低。镉和铅浓度升高引起红边(690-740nm)区域的对比光谱变化,这可能与叶色素的比例变化有关。 PLS-DA模型允许对镉和铅污染进行分类,分类准确度分别为86%(Kappa=0.48)和83%(Kappa=0.66)。PLS-DA模型还允许检测土壤镉和铅的集体升高,准确度为66%(Kappa=0.49)。该研究证明了可能能使用反射光谱法对城市土壤中重金属污染进行生物监测。

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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2020-08-04
    • 土壤样品尤其是那些重金属浓度非常高的矿区土壤样品,重金属浓度通常表现出偏斜分布。本研究通过反射光谱法对矿区土壤污染进行建模,校正偏斜数据,并估测重金属浓度。从某矿区共收集46份土壤样品以及相应的田间土壤光谱。通过土壤样品的实验室光谱和田间光谱来估算矿区中铜元素(Cu)的浓度。使用对数转换来校正偏斜分布,并基于铜(Cu)在光谱活性土壤成分上的吸附,从可见光和近红外(VNIR)区域将与氧化铁相关的光谱带提取出来,用于估算重金属浓度。采用遗传算法进行波段选择,并使用偏最小二乘回归校准估算模型。转换铜(Cu)浓度的分布后,使用实验室光谱和田间光谱估算铜浓度的准确度(R2)为0.94和0.96。实验结果表明,在校正偏斜分布之后,可以使用反射光谱法估算矿区中铜(Cu)的浓度。
  • 《欧洲议会通过《土壤监测法》提案》

    • 编译者:张毅
    • 发布时间:2024-10-11
    • 据估计,城市扩张、土地再利用率低、农业集约化和气候变化等问题导致欧洲约60-70%的土壤处于不健康状态。欧盟委员会认为,土壤退化是导致气候和生物多样性危机的主要因素,土壤退化导致的关键生态系统弱化每年可造成欧盟损失至少500亿欧元。在此背景下,欧洲议会于2024年4月10日通过欧盟委员会关于《土壤监测法》(Soil Monitoring Law)的提案,该法是欧盟史上首部针对土壤的立法。根据该法,欧盟计划在2050年达成实现土壤健康的总体目标。 新法律要求欧盟国家在立法完成后监测和评估其领土内所有土壤的健康状况,并采用五级分类来评估土壤的生态状况(好、良好、中等、退化和严重退化),其中生态状况好和良好的土壤将被视为健康土壤。据欧盟委员会估计,欧盟境内约有280万处潜在污染的土地。欧洲议会规定,在《土壤监测法》生效后最迟4年内,欧盟各成员国必须编制污染土地的公开清单,同时调查、评估和清理受污染的土地,以解决土壤污染对人类健康和环境造成的风险。 欧洲议会将在2024年6月选举结束后继续跟进《土壤监测法》相关议题。